气煤
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气煤范文第1篇
1物性特征
煤岩作为煤层气的源岩和储层，是孔隙和割理-微 裂隙双重孔隙介质。由于煤层气在储层中要经过吸附、 解吸、渗流、扩散等过程才能被采出，因此，与常规的砂 岩储层相比，煤层气储层的储集性能除了受到孔隙度 和渗透率的影响外，还受到割理、外生裂隙、微裂隙的 影响。煤岩的孔渗性是衡量储层储集和流通性能的重 要特征。 目前国内通常引用前苏联学者霍多特的煤岩孔隙 度分类方法，即将煤中孔隙分为大孔、中孔、小孔（过渡 孔）、微孔4类。煤岩既有大量的微孔，又有显微裂隙和 宏观裂隙，可以简化为“双重孔隙”结构模型或“三元裂 隙-孔隙”结构模型［4］。 煤储层的孔隙性包括孔隙度、孔隙结构、孔径分 布、孔隙连通性等，受煤阶、煤岩组成、煤层结构等因素 影响很大。煤层气的吸附及扩散、渗透能力都与煤储层 的孔隙性密切相关。煤储层的总孔隙空间由气体液体 能进入的有效孔隙空间和完全封闭的孤立孔隙空间 （“死孔”）构成［4］。煤层气主要储存于早煤基质孔隙中， 在宏观裂隙或者外生裂隙中运移，而显微裂隙（割理或 内生裂隙）能沟通孔隙和宏观裂隙，改善储层连通性， 孔隙是煤层气的主要储集空间和扩散渗流通道［3］。 煤层的渗透率主要取决于其压实程度及裂隙系统 的发育程度，而裂隙系统又受构造作用的控制，它是衡 量可采性的重要指标。一般随煤层埋深和热演化程度 的加深，煤层孔隙半径变小，渗透性变差，当煤层的割 理发育且相对开启时，渗透性变好［5］。煤基质收缩膨胀 或有效应力变化导致的煤基质自调节效应，造成煤储 层渗透率在煤层气排采过程中呈规律性变化［6-7］；影响 渗透率的另一个重要因素就是喉道，具有很明显的“短 板效应”，无论总孔隙度有多大，喉道的大小和形状决 定了煤岩的渗透率。 割理是连通孔隙和宏观裂隙的桥梁［3］，也是煤储 层中普遍发育的裂隙系统（见图1），更是决定渗透率 和煤层气开发的一个关键因素。割理的发育受控于煤 岩组分和不同煤岩类型的分层情况［8］。Law等认为割 理的频率从褐煤到烟煤再到无烟煤，呈先增大再减小 的趋势［9］，中等变质的煤层内割理最发育。Levine认为 煤储层的渗透率与割理宽度的立方成正比，与割理的 间距成反比［10］。
2储集状态特征
煤层气以游离态、吸附态、溶解态3种基本形态保 存在煤岩之中，其中以吸附态为主。这3种形态处于动 态变化之中，取决于煤层的变质程度、埋深和赋存环境 等［11］。煤层的含气性是决定煤层气产能及开发潜力的 重要因素，受煤层的生气、储气及保存条件的控制，而 所有影响这些条件的地质因素都会影响煤层的含气性 分布［12］。 煤的吸附与解吸特性是决定煤层含气性的重要因 素之一，也是目前研究的重点［7］。温度和压力是影响煤 层气吸附/解吸特征最为敏感的因素。煤层气解吸阶段 性、解吸效率、解吸量受控于微孔与小孔的发育程度和 分布规律。钟玲文认为，压力在吸附/解吸过程中起主 导作用［13］。 煤储层的埋深是影响煤层气含气量的一个重要因 素。罗宪指出影响煤层气赋集的地质因素中以埋藏深 度最为显要［14］，权巨涛在磁西勘查区钻探过程中也有 类似的发现［5］。我国深部煤层气（埋深大于1 000 m）具 有十分可观的资源前景［15-17］，虽然与浅部的煤储层特 点有相似之处，但是处在高温高压的环境中，深部煤储 层则有很多不同。国内对煤储层的孔隙结构、渗透性、 吸附/解吸特征、煤岩结构、高应力状态下煤岩形变等 的研究报道很少。 水动力条件是决定煤层气能否保存下来的关键因 素。在微渗滤作用下，矿物结晶水、吸着水、薄膜水和毛 细水等非流动水在煤层顶底板上形成网络状的渗滤 水，对煤层气起到一定保护作用；处于逆断层中停滞的 水，阻止煤层气向上运移，起到了水动力封堵作用。水 动力封堵作用有可能形成异常高压，桑浩田认为异常 高压形成机制可分为水动力封闭性和自闭性2类［18］。 由水动力封闭形成的煤层气藏的渗透性一般比较好， 在现有的经济和技术水平下可以进行开采。 区域构造应力条件是影响割理裂隙发育的客观条件。唐鹏程认为古构造应力场控制割理延伸方向［8］。在 外力作用下，煤的原生结构将遭受破坏而形成构造煤 （破裂煤、碎粒煤和糜棱煤），原生结构的破坏会对煤储 层的孔渗性产生2种不同的结果，一是煤岩破碎增大 煤储层的孔隙性，二是导通煤系地层之间的含水层，产 生矿物充填堵塞孔隙。
3煤岩学特征
煤的变质程度对煤层气储层的影响呈现出一定的 规律性。陈振宏等从煤岩化学结构和物理结构上，解释 了不同煤阶的煤储层对煤层气的吸附/解吸作用差异 的原因［19］。许多学者在煤变质作用程度对煤层孔隙度 的控制作用上一致认为［20］，随着煤阶的升高，煤的孔隙 度呈现高—低—高的变化规律。 但是，对于煤的变质作用对吸附和解吸的认识存 在分歧。张群等认为在Ro为0.54%～4.25%时，煤的吸 附能力随煤阶增高呈增高的趋势［21］；Laxminarayana等 则认为二者是一个“U”型的关系［22］，即在中挥发分烟 煤阶段，煤的吸附能力取极小值。苏现波等研究认为， 随煤阶的增高煤的吸附能力经历4个阶段［23］。傅雪海 认为中国煤储集层吸附时间的长短，似与煤阶没有特 定关系［24］。李小彦认为解吸样品吸附时间的变化与煤 阶没有明显的关系［25］。钟玲文等在实验中发现，煤镜质 体组分体积分数大于60%时的吸附量与煤化程度的 关系［13］为：在Ro为0.5%~1.2%时，吸附量随着煤化程 度增高而减小；当Ro为1.2%~4.0%时，吸附量随着变 质程度增加而增加；Ro大于4.0%之后，吸附量随着变 质程度的增加急剧变小，直至很少吸附或基本不吸附。 此外，对于吸附/解吸速率与煤岩类型的关系，国 内外学者有着不同的认识，刘洪林等认为从光亮煤到 暗淡煤［26］，吸附时间明显增大。Gamson［27］，Crosdale［28］， Laxminarayana等［22］认为暗淡煤解吸要比光亮煤解吸 得快，而也有学者［29-30］认为吸附时间与煤岩类型关系 甚小。 我国大部分高煤阶煤的形成都与构造热事件有 关，高煤阶煤储层具有明显的改造作用［31-32］。
4岩浆的烘 烤作用使煤大量地生烃、排烃，同时在煤岩中形成很多 气孔，有机质的挥发也增加了储层的孔隙度；煤岩基质 收缩也产生了大量的收缩裂隙；构造和岩浆的动力挤 压作用产生外生裂隙叠加到割理系统中，大大改善了 储层的孔隙性和渗透性。尤其是靠近侵入体的天然焦， 柱状节理密集发育，增大了煤层气储藏空间。 煤岩完全燃烧后残余的成分为灰分，主要来源于 煤岩的矿物质。刘洪林认为可以通过附近砂岩和煤割 理的填充物的形态和类型来区分判断构造的期次和流 体性质［32］。 煤岩的非均质性是影响勘探选区、生产井布置、压 裂、排采的难题。李梦溪通过沉积环境研究指出［33］，泥 炭坪形成的煤层的非均质性最弱，三角洲较弱，河流相 最强。赵贤正等从区域构造方面对沁水盆地的非均质 性进行研究［34］，指出高煤阶煤热演化仅是煤层含气性、 渗透性及流体压力的基础，后期构造改造是导致沁水 南部高煤阶煤储层非均质性的根本原因。 煤岩组分不仅影响煤层的生烃能力，也是影响煤 层气储层含气性的内在因素。甘华军等研究认为［35］，在 高惰性组、低镜质组含量时，惰质组对煤储层孔隙度的 控制作用更为明显，孔隙度变化与变质程度关系不是 很大；而在高镜质组、低惰质组含量时，煤储层的孔隙 特征与变质程度呈规律性变化。煤的基质孔隙与割理- 裂隙受煤岩的显微组分影响［36］。 4实验方法 目前在煤层气储层研究中运用比较广泛的实验方 法主要有：压汞法、低温液氮吸附法、镜质组反射率、扫 描电镜、核磁共振、测井、地震反演等，并取得了一定的 成果［37-39］。 利用孔隙度测试和压汞实验，不仅可以确定煤样 的孔隙含量和不同孔径段的孔隙在总孔隙中所占的百 分比，而且利用进汞、退汞曲线形态和退汞效率可以确 定各孔径段孔隙之间的连通性［3-4，20］。 地震反演技术在煤储层研究上也取得了许多进 展。目前，常用于煤层气渗透性预测的地震技术主要有 叠前方位AVO反演和地震反射层的曲率属性分析。 煤层气储层研究中运用层序地层学划分层序，预 测储层分布、赋存规律，解释储层渗透性变化［38］。地质 强度指标与渗透性有很好的相关性，可以用来估算煤 储层的渗透性。数学建模技术可以对含气性、渗透率等 进行预测［39］。
气煤范文第2篇
听觉：煤气处会有“嘶嘶”的声音。
触觉：手接近外泄的漏洞，会有凉凉的感觉。往漏洞处涂肥皂水会有气泡产生。
最安全的办法是安装气体泄露报警器。
气煤范文第3篇
使用燃气要注意事项：
1、连接炉子或者洗澡器的胶管质量要好，两端接头要扎紧。要经常检查，胶管遇油会变质，发现老化及时更换；
2、燃气使用完毕，不能关上炉子或者洗澡器就算完事，一定要把总阀关好；
3、外出时一定要认真检查，关好燃气阀门；
4、经常用肥皂水检查用气阀门、胶管、炉子连接处是否漏气；
5、液化气煤气瓶放置要远离火源，不要将液化气瓶内的残液随意倒入下水道；
气煤范文第4篇
【关键词】煤层气；DT3井；固井；排水采气
铁法煤田位于辽宁省东北部，距沈阳市约100KM，交通便利。已探明煤炭17.5亿吨。其中最有利于煤层气开发的大兴井田目前的煤炭保有储量6.87亿吨。煤层气资源量达187亿立方米。煤类为长烟煤和气煤。
1995年起，东北煤田地质局在该区的大兴井田共施工了DT1、DT2、DT3、DT4等4口煤层气参数及生产试验井。铁法煤业集团根据这四口井所取得的参数，截止2010年又相继施工了15口煤层气生产井。通过这些井的实践，使我们认识到，煤层气资源开发的成败与施工工艺及方法有着重要的联系，下面简介我们的施工方法和体会。
1 钻井工程
1.1 井身结构
根据大兴井田的地质条件，DT1井开孔井径为∮395mm。井深58.2m时，下入日本产钢级J-55.72m。上联28m，注入铁法产425#水泥4吨，清水1.5吨表套固井，固井后以244.5mm口经透孔并钻进。井深769.25m时下入日本产钢级J-55的∮177.8mm（内径161.7mm）技术套管，总长766.53m，然后换井径150mm钻进。从757m下入并悬挂∮127mm生产套管，其中与煤层相对应的筛管53m。
DT2、DT3、DT4井简化井身结构，开孔∮311mm井径，下入∮244.5mm（内径224.44mm）表层套管，穿过第四纪松散层段封隔第四纪含水层及风氧化带，坐在致密完整的岩层。表层套管固井，水泥浆返至地表。然后采用∮215mm井径钻止终孔（最后一个产气煤层以下50米，用作排水采气过程中的沉沙），下入∮139.7mm（内径124.3mm）生产套管，下深至井底。铁法煤业集团施工的井基本均采用以上简化后的井身结构。
1.2 储层测试
DT1、DT2、DT3井共进行7段次试井，分别由3个试井队完成。除DT2井的下煤段16、17煤层为管内测试外，其余6个层段均为裸眼测试。通过试井作业取得以下几点体会。
1.2.1 试井胶套规格应有多种，以适应不同井径的需要。
1.2.2 电子压力计最好不随油管一起上下，试井时预计的储层压力有变化时，可从油管中提上来，重新设置时间间隔，比全部提上油管方便。
1.2.3 套管内测试与裸眼测试比较其优点有二：一是可准确地测试煤层段的参数。二是安全可靠。
2 固井工程
2.1 裂隙发育。该井田地层裂隙，煤层割理比较发育。钻进过程中经常发生过程度不同的漏失，给固井造成一定的困难。
2.2 固井水泥浆比重偏大。平均比重1.65，钻进时泥浆发生漏失的层位，固井质量不好。
2.3 排量偏大。根据煤田钻探经验，同样地区使用绳索取心金刚石钻进，由于环宇间隙小，钻井液在上返时呈紊流，紊流状态的大排量形成较大的环空流动阻力，使本来就比较脆弱的地层造成局部层段压裂漏失。
2.4 套管检查不够严格。DT1、DT3井固井时，天气睛朗，套管检查严格细致，下入井内没有发生意外。DT2井于1997年1月中旬固井时，遇到大风雪，尽管也逐根进行检查，可能还是有不合格套管下入了井内。
2.5 根据固井操作规程要先堵漏后固井。钻井发现漏失层应及时进行水泥堵漏护壁。
3 排采工作
3.1 排采前的煤层改造
为了形成好的煤层气气流通道，我们经历了裸眼造穴清水压裂、清水携砂压裂、大规模高砂比高压力的过程。
3.1.1 裸眼造穴清水压裂对DT1井下煤组12、13、14煤层采用力水务冲割造穴工艺，∮150mm三翼钻头体侧钻眼，安装并焊死∮12mm钻头喷射水嘴2个，进行了水力切割造穴，根据捞取煤颗粒返出量估算洞穴大小。煤层厚6.37m，返到地表颗粒返到地表颗粒量2860kg,煤的容重1.3，其体积为2.2m3，加上井眼体积0.13 m3，洞穴容积为2.33 m3，则理论直径为0.68 m，加上沉淀坑中不可收集的煤粉，估算直径应大于0.7 m。接着下入∮127mm筛管尾管总长103.27m，气举洗井后压裂，压入清水170 m3，井口压力5.5Mpa。按设计∮177.8mm套管下在煤层顶板并进行了固井，由于断层因素实际煤层深度下延40m，造成裸眼段过长，水量小又无支撑砂，近井带煤层得到改造而远井带煤层没有得到较好改造。造穴改造效果与后来的压裂改造效果比较可看出铁法煤田的煤层改造应以压裂为宜。
3.1.2 清水携砂压裂，考虑到交联液的化学分子对煤层的污染伤害，不携砂会使所造的裂缝在地应力作用下重新闭合，对DT1井上煤组进行了清水携砂压裂改造压裂分两段进行。
（1）支撑石英砂充填地层裂隙，使泵压曲线平缓下降，煤层改造的不够理想；
（2）含砂比偏低，使导流能力提高不够
（3）理仅沟通天然裂隙割理，没造新缝。
3.1.3 细砂降滤失高压压裂，在DT3井压裂设计中，先用100-120目的细砂对地层裂隙进行堵漏降滤失，再充填20-40目石英砂作支撑剂，在现场施工条件允许下，尽量加大砂比，泵压曲线应有起伏，压裂规模根据美国的低渗透率大规模，高渗透率小规模的经验，结合DT3井所在断块该井距断层达界的距离，设计单翼支撑缝长202.1m，支撑缝宽4.12mm。
3.1.4 压裂施工的其它注意事项 煤层压裂以沟通煤层割理天然裂隙为主，以造新缝为辅，弯曲延长，如果较长保持一定的压力，也能沟通主应力方向的煤层割理，造出新缝。除DT1下煤组采用套管注入压裂外，其余压裂都采用油管混合注入压裂，便于处理万一发生的堵埋事故。
封隔方法，填砂法安全好，但准确程度差，压裂后探砂面比压裂前要低。用可捞式封隔器封隔，准确程度高，但易失效造成捞不上来的事故。
油田的设计压裂模型与煤田煤层压裂模型不同，现在还未听说有煤田压裂模型，用油田模型缝长设计时要加大系数，油田造直缝为主，煤田沟通弯曲缝为主。
3.2 排水采气
煤层气井的排水采气工作，是检验煤层气井设计，施工效果，是评价煤价煤层气田的重要工作。
DT1井十煤组造穴水力激发后，1995年12月5日下入井下杆式泵排水；11日甲烷气体从油套环行空间排出，点火成功，火焰2m左右，出日产气量1000m3，平均日产水量10余m3。分析认为当初为近井地带游离气体，煤层段没有改造，达不到长期采气要求。
DT1井上煤组压裂改造后，1996年11月27日开始排水采气，经过几个月的排水采气，最高日产气量417 m3，最高井口套压1.85Mpa，没有达到工业气流要求。
DT3井压裂后，根据水文地质资料，煤层及顶底板砂岩属弱含水层，最大日排水量61 m3（通常30-40 m3/d）。7月12日修井作业，增大排水量，日产气量稳步上升，由4月15日的14 m3/d上升到12月1日的6761 m3/d，最高井口套压2.8Mpa。从4月9日开始排采。10月以后将排水量控制在20-30 m3/d，控制日产气量2000 m3/d左右。经气样化验甲烷含量93%。
气煤范文第5篇
[关键词]煤层气 地球物理勘探 地震勘探 测井技术 非地震勘探前言
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0355-01
对我国限定的煤层气资源评价结果的了解，我国目前的煤层气总量高达36.81万亿m3，是仅次于俄罗斯及加拿大，世界排名第三的煤层气发达国家。对煤层气勘探开发的力度要不断提升，这样可以使煤矿安全生产得到有效的发展，降低煤矿灾害，有效的使节能减排，更好的保护了环境资源。同时还可以改善我国的能源结构，为国民经济的长久发展打好基础。对煤层气进行勘探的方式有很多，普遍使用的有：地质法、地球物理法、地球化学法以及钻井法等。文章中重点对地震勘探、地球物理测井以及非地震勘探方式进行了分析讨论。
1 煤层气地震勘探
AVO 技术
当前 AVO 技术在煤层气勘探中应用广泛：
（1）建立煤层模型，进行 AVO 正演，得到含气煤层的 AVO 响应特征。
（2）在煤层气二维地震勘探中，提供各种图件。
（3）在三维三分量地震勘探中，进行方位 AVO 分析及裂隙探测。
AVO 技术的优点与发展趋势与常规天然气勘探中的 AVO 技术比较，煤层气勘探使用的 AVO 技术更有效率。主要有以下几个优点：
（1）煤层的构造结构简单、稳定。
（2）煤层反射振幅强，信噪比高。
（3）煤层的 AVO 异常特征简单而且多解性较少。
方位 AVO 分析、广角 AVO 分析、多波多分量 AVO 分析等技术的发展代表了当前 AVO 技术的发展趋势，其中方位 AVO 技术对于研究裂隙的发育情况、介质的物性参数等有很大作用。
2. 地震反演技术
地震反演是由地震资料获取地下地质信息的过程，它综合运用了地震、测井、钻井、地质等资料来探明地下煤层的分布状态。在煤层气勘探中，常用的方法包括叠前 AVO 反演和波阻抗反演。叠前 AVO 反演的理论基础是地震波的反射与透射理论。使用未叠加的地震资料，根据反射振幅随偏移距的变化规律，进行岩性参数的反演，通常可以获取纵横波速度、波阻抗、介质密度、泊松比等岩性参数。波阻抗反演可以用于计算含气煤层的厚度。此外，地震资料联合测井资料进行反演，还可以得到煤层顶界面的精细构造，为预测煤层气富集区提供依据。
3. 三维三分量地震探测技术
三维三分量地震探测技术不同于传统意义的三维地震，它在原来的纵波技术基础上，充分开发利用了横波技术。这种方法的理论基础是各向异性介质理论，地层的层状构造能在垂向上的各向异性反映出来，地层的横向上的微观构造则对应于水平方向上的各向异性。地震波横波可以分为快波、慢波，快慢波在煤层气储层中传播过程中遇到裂缝及煤层气时，能够产生旅行时差，并且旅行时差随煤层气含量增加而增大，所以，三维三分量地震探测可以有效预测煤层气储层的裂隙发育情况和煤层气富集区。三维三分量地震探测技术还可以用于确定煤层顶界面岩性、识别局部精细构造、估算煤层气储量、预测孔隙度等。
4. 煤层气地球物理测井
二十世纪三十年代末，翁文波院士将测井技术引入我国，历经几十年的发展，已经成为技术完备的高技术服务产业。测井技术在煤层气勘探中也有了相当的应用。煤层气测井中，有双重孔隙结构理论和各向异性理论，这是煤层气测井技术中的重点与难点。煤层气储层的测井解释根据煤层气储层地质理论，结合煤层气储层的测井响应特征，对于煤层气储层的解释，已有比较可靠的测井技术。
（1）储层识别与划分
煤层具备特有的电性特征，这对于储层识别具有重要意义。一般情况下，煤层的声波、中子、密度孔隙度基本相当，而煤层气的存在，使得中子孔隙度降低，声波、密度孔隙度升高，因而煤层气储层的中子孔隙度会低于声波、密度孔隙度。
（2）确定煤层厚度及埋深
目前，用于确定煤层厚度的测井技术已经十分成熟，分辨率已经达到厘米级，我国可以控制在十五厘米左右。
确定深度的具体方法一般有两种：一种以声波、密度、中子三条曲出现界面变化的半幅点为准，以其他曲线参考，人工划定；另一种是根据测井响应值自动划分。
（3）分析煤岩组分
煤岩组分一般包括固定碳、水分、灰分以及挥发分等，这几种组分之间具有良好的关系，尤其是固定碳、挥发分与灰分具有较好的相关性。一般情况下，灰分增加，固定碳迅速减少，挥发分慢慢增加，水分则近似于直线。目前分析煤岩组分常用两种方法：一种是统计相关分析法，根据灰分与固定碳、挥发分以及密度之间的相关关系，结合密度测井资料，可以求出煤岩的各组分含量。另一种是交绘图法，绘制煤岩组分与声波、密度响应值的交绘图版，也可以用于计算固定碳、水分、灰分等含量。
5. 其他地球物理勘探方法
与地震勘探方法相比较，非地震勘探方法，即普通物探方法，具备很多优点。例如，成本低，大概是地震勘探的几分之一甚至几十分之一；方法多种多样，重力、电法、磁法、电磁法等，这些方法还可以有效组合，获取全面信息，便于解释和预测。电磁法勘探举例目前，应用到煤层气勘探的电法、磁法勘探方法还比较少，有些还是在试验阶段。前人曾经在煤层气勘探中对高精度电磁频谱探测法进行了实际应用，获得了一定成果：
（1）相对电阻率曲线图，煤层与围岩有明显差异，煤层一般是高阻值，如果围岩是砂岩或泥岩，呈低阻值，如果围岩是灰岩或碳质页岩，会呈稍高阻值。（2）绝大多数大于一米的煤层会在高精度电磁频谱法曲线上清晰显示出来，有些煤层没有准确显示估计是由于观测次数有限。高精度电磁频谱法能够反映地下几米到数十米半径内的地质信息。（3）目前，相关技术还不够成熟，但是很有发展潜力，需要的人力物力少，成本很好控制；获取的地质信息清晰、准确，对于划分煤层厚度有重要意义。
参考文献
[1]Alex Chakhmakhchev. Worldwide Coalbed Methane Overview.SPE106850，2007：1-7.
[2] 苏俊 ， 王瑞和，赵贤正，等 . 煤层气勘探开发方法与技术 [M].北京 ： 石油工业出版社，2011：58-78.
