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浅谈煤层气藏保存条件

时间:2007-1-27栏目:石油能源论文

成气藏;(3)如果煤层具较好的渗透性,且出 露地表接受地层水补给,上下没有良好的盖层,煤层气则会随着地层水的运移而 散失;(4)如果存在良好的顶底板条件,则会在向斜轴部或单斜底部形成超压区 ,有利于煤层气的保存,在煤层渗透性较差,水动力较弱时,煤层气则会由煤层 低部位向高部位运移,如具有封闭能力,则可能在上倾方向聚集成藏。 通过试验证明,地层水对煤层的冲洗会使煤岩吸附量下降,使饱和的煤层变 成欠饱和煤层。被带走的气量与冲洗的水量成正比(图2)。萍乐龙潭组C煤组含气 量低的一个原因就是受地层水冲洗造成的,而圣胡安盆地煤层气主要富集在地层 水阻滞区,致使煤层气保存良好。 4 构造运动对煤层气保存的影响 地壳的升降运动可以改变地层的温压条件,打破煤层中原有的平衡条件,使 吸附气与游离气相互转化,从而影响煤层气的保存:(1)如果地壳台升并遭受剥 蚀,则地层压力和温度都降低,煤中气体的吸附能力降低,就会使未饱和气藏( 图3a)向饱和气藏过渡(图3d),或使饱和气藏达到过饱和而出现游离气(图3e) 。(2)相反,地壳下降接受沉积,由于压力和温度的提高使气体的吸附能力提高 ,游离气则向吸附气转化,有利于煤层气的保存。 断裂运动会使地层发生断裂,断裂对于常规天然气藏无疑

会成为油气散失的 通道,而对于煤层气藏,因为煤层气是以吸附状态赋存于煤岩中的,断裂作用就 有所不同:(1)处于饱和区(图3c),煤层中的游离气就会通过断层逸散,在地层 水交替较弱条件下,即使断层是开启的,煤层气也不一定就大量散失,并可最终 达到接近于饱和状态(图3b);(2)如果地层水交替强烈,吸附气也会逸散,致使 煤层成为欠饱和气藏(图3a);(3)如果断裂作用使盖层产生裂隙,则会降低封盖 能力而不利于煤层气的保存。在断裂不破坏盖层封盖性能条件下而使煤层产生裂 隙,则会提高煤层气藏的产能(Pashin等,1995),在滚动背斜、牵引背斜 、断阶 附近或褶曲的轴部等都发现了此类高产能气井(图4)。由此在煤层气藏选区时, 应选择断裂作用不十分强烈的地区,既有利于煤层产生裂隙而提高煤层的渗透率 ,又不致于破坏盖层的封盖能力。 岩浆活动及其它热运动也会改变煤层气的平衡条件,从而影响煤层气的保存 条件。 5 大城地区煤层气保存条件综合评价 煤层气的保存是多种因素共同作用的结果,在研究保存条件时,必须综合考 虑各种因素的影响,而在整个发展过程中不同的因素在不同的历史阶段起着不同 的作用。 大城凸起为一古老的复式背斜构造,石炭二叠系含煤层厚150~200m, 煤层总厚度1364~3355m,分布面积广(冯国良等,1995)。其封、盖能 力分析如下:(1)煤层区域盖层为下石盒子组砂泥岩互层段,累积厚度50~25 0m,泥岩厚50~100m,渗透率平均055×10-5μm2,突破 压力达95MPa。主体部位煤系层段中,煤层多被泥岩包围,泥岩厚1~3m ,煤层之间的累积厚度一般为5~20m,渗透率平均016×10-3μ m2,突破压力达30MPa;(2)大参1井4煤组煤岩吸附量达164cm 3/g(地层压力104MPa),具有较高的吸附能力;(3)主体部位处于地层 水弱交替区,至西北文安地区为地层水交替阻滞区(赵宝中,1993),形成良好的 水压封闭煤层气藏;(4)由于地壳抬升遭受剥蚀、压力下降使吸附能力降低后, 煤层气解吸后在背斜高部位大1、大6井区散失较多,主体部位有良好的封盖条件 而保存较好(图5)。 经综合评价认为:大城背斜主体部位泥岩沉积区与地热异常区的结合处远离 地层,盖层条件好,地层水交替弱,煤层气保存良好,煤层可能处于吸附饱和状 态,是煤层气开发的有利区带(图6中Ⅰ、Ⅱ区),同时考虑到经济原因,埋深小 于1400m的Ⅰ区为本区的有利区带;Ⅱ区埋深在2000m以内,煤层气保存良好,只是埋深大,开 发难度大;Ⅲ区埋深超过2000m难于开发,或位于砂岩沉积区煤层气保存差,不 利于煤层气的开发。 5 小结

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