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        基于試井結(jié)果的煤層氣資源開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)

        2015-05-30 13:23:59任平
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年20期
        關(guān)鍵詞:試井煤層氣滲透率

        摘 要:煤層氣注入/壓降試井是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)煤儲(chǔ)層的重要手段,基于試井結(jié)果和統(tǒng)計(jì)資料,從煤層破裂壓力、試井滲透率及儲(chǔ)層壓力三個(gè)方面分析了貴州某礦區(qū)煤層氣資源開(kāi)發(fā)潛力。結(jié)果表明:研究區(qū)煤層氣資源豐富,煤儲(chǔ)層破裂壓力較大,滲透率普遍偏低,現(xiàn)有技術(shù)條件煤層氣資源開(kāi)發(fā)有一定難度。

        關(guān)鍵詞:煤層氣;試井;破裂壓力;滲透率;儲(chǔ)層壓力;貴州

        引言

        試井是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)煤層氣藏的重要手段,也是獲得煤儲(chǔ)層信息最主要、最有效的技術(shù)方法之一。煤層氣試井技術(shù)源于常規(guī)油氣,但由于煤儲(chǔ)層自身的特殊性,決定了常規(guī)油氣試井技術(shù)在煤層氣井的應(yīng)用受到限制,有的技術(shù)甚至不能采用,有些方法需要改進(jìn)[1]。實(shí)踐證明,注入/壓降試井適合我國(guó)的煤層氣試井方法[2],可以獲得煤層的儲(chǔ)層壓力、滲透率及地應(yīng)力等重要參數(shù)。文章將通過(guò)貴州某礦區(qū)的煤層氣試井結(jié)果,分析該地區(qū)的煤層氣資源開(kāi)發(fā)潛力。

        1 區(qū)域地質(zhì)背景

        貴州省煤及煤層氣資源十分豐富,全省預(yù)測(cè)2000m以淺煤炭資源量2463億噸,居全國(guó)第5位,2000m以淺、含氣量大于4立方米/噸可采煤層氣地質(zhì)資源量31511.59億立方米,占全國(guó)煤層氣資源總量的22%左右,同樣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下的煤層氣資源量位列全國(guó)各省區(qū)第二[3]。研究礦區(qū)位于貴州省黔西南州北部烏蒙山區(qū),揚(yáng)子地臺(tái)南西緣,區(qū)內(nèi)煤炭資源豐富,理論儲(chǔ)量172億噸,其中800m以淺資源量約35億噸,居黔西南之首。區(qū)內(nèi)煤炭資源主要分布于普安縣南部的青山向斜內(nèi),中部的舊普安向斜東端、碧痕營(yíng)背斜西端及北部晴隆向斜北西翼有少量分布。沉積環(huán)境海陸交互,二疊系龍?zhí)督M為該縣主要含煤地層。巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層、泥質(zhì)灰?guī)r為主,夾薄層菱鐵礦,其中含煤12~55層,可采及局部可采煤層4~8層,一般為瘦煤、貧瘦煤、貧煤及無(wú)煙煤。

        統(tǒng)計(jì)資料顯示[4],研究區(qū)煤層氣資源豐富,煤層含氣量一般大于8立方米/噸,介于5.33~26.47立方米/噸之間,平均12.18立方米/噸,且隨著埋深的增加有增加的趨勢(shì),煤層氣資源理論勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大。

        2 煤層氣注入/壓降試井結(jié)果

        貴州省煤田地質(zhì)局一一三隊(duì)煤層氣試井測(cè)試組在研究區(qū)對(duì)2口井(A井、B井)7個(gè)煤層(A井3#、9#、12#、17#、19#,B井18#、19#)進(jìn)行了注入/壓降試井測(cè)試。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

        表1 貴州某礦區(qū)煤層注入/壓降試井結(jié)果

        3 煤層氣注入/壓降試井結(jié)果分析

        3.1 破裂壓力

        破裂壓力由微破裂試驗(yàn)獲得,即通過(guò)向目標(biāo)煤層注水,依此產(chǎn)生一個(gè)壓裂煤層的瞬時(shí)壓力脈沖,在確認(rèn)煤層被壓裂后井底關(guān)井,采用壓力計(jì)記錄井底壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律獲得[5]。破裂壓力小利于低滲儲(chǔ)層壓裂改造,但小于鉆井時(shí)泥漿的靜液柱壓力時(shí),可能引起井漏,不利于鉆井成型。研究區(qū)煤層破裂壓力到最高達(dá)27.75MPa,介于10.28~27.75MPa之間,遠(yuǎn)高于鉆井時(shí)泥漿的靜液柱壓力,利于鉆孔鉆進(jìn)成型,不利于后期儲(chǔ)層改造。

        3.2 試井滲透率

        試井滲透率反應(yīng)試井液體在煤儲(chǔ)層中流動(dòng)的難易程度,也間接反應(yīng)了煤層氣開(kāi)發(fā)的難易程度。一般而言,試井滲透率越高,煤層氣在煤儲(chǔ)層中流動(dòng)越容易,越有利于煤層氣的開(kāi)發(fā),反正,則不利于煤層氣的開(kāi)發(fā)。研究區(qū)內(nèi)煤儲(chǔ)層試井滲透性普遍較低,且滲透性變化很大,低至0.000173×10-3μm2,最高也不過(guò)0.0152×10-3μm2,平均0.0053×10-3μm2,隨著埋深的增加,煤儲(chǔ)層滲透率有降低趨勢(shì),不利于煤層氣資源開(kāi)發(fā)。

        3.3 儲(chǔ)層壓力

        儲(chǔ)層壓力是煤儲(chǔ)層孔隙內(nèi)流體所承受的壓力,又稱原始儲(chǔ)層壓力,即儲(chǔ)層被開(kāi)采前,處于壓力平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得的儲(chǔ)層壓力,一般隨著煤層埋深的增加而增加。儲(chǔ)層壓力越大,越有利于煤層氣資源的開(kāi)發(fā)。研究區(qū)煤儲(chǔ)層壓力較高,介于3.85~10.24MPa之間,平均7.67MPa,儲(chǔ)層壓力系數(shù)均大于1,介于1.17~1.63之間,平均1.27,屬高異常壓力[6],利于煤層氣資源開(kāi)發(fā)。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        研究區(qū)煤層氣資源豐富,較高的煤層破裂壓力和煤儲(chǔ)層壓力利于鉆孔鉆進(jìn)成型和煤層氣資源開(kāi)發(fā),理論上勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大。然而,區(qū)內(nèi)煤儲(chǔ)層試井滲透性普遍較低,不利于煤層氣的流動(dòng),將嚴(yán)重制約煤層氣資源開(kāi)發(fā),而較高的煤層破裂壓力也不利于后期儲(chǔ)層改造,同時(shí),由于構(gòu)造發(fā)育、地形起伏大、交通不便等不利條件的制約,研究區(qū)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)具有一定難度,勘探開(kāi)發(fā)應(yīng)慎重進(jìn)行。

        參考文獻(xiàn)

        [1]蘇現(xiàn)波,陳江峰,孫俊民,等.煤層氣地質(zhì)學(xué)與勘探開(kāi)發(fā)[M].北京:科學(xué)出版社,2001.

        [2]馮三利,胡愛(ài)梅,葉建平.中國(guó)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)研究[M].北京:石油工業(yè)出版社,2007.

        [3]毛節(jié)畢,許惠龍.中國(guó)煤炭資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)[M].北京:科學(xué)出版社,1999:337-341.

        [4]唐顯貴.貴州省煤炭資源潛力評(píng)價(jià)[R].貴陽(yáng):貴州省煤田地質(zhì)局,2010.

        [5]陳志勝.煤層氣井微破裂試井測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,32(1):53-56.

        [6]傅雪海,秦勇,韋重韜.煤層氣地質(zhì)學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2007.

        作者簡(jiǎn)介:任平(1983-),男,河南平頂山人,工程師,成都理工大學(xué)沉積學(xué)院在職研究生,主要從事煤層氣試井技術(shù)及管理工作。

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