云南煤层气资源勘查开发有限公司 云南曲靖 655000
摘要:随着我国经济的高速发展,对煤层气的需求量持续增加,各种煤层气开采工程越来越多,工程开采要求也不断提升。为了保证对煤层气的开发效果,就需要认真做好煤层气储层地质特征的研究,并在勘探技术的开发过程中,投入足够的力量。为此,笔者将要在本文中对煤层气储层地质特征及勘探开发进行探讨,希望对促进我国煤层气开采事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:煤层气;储层地质特征;勘探开发
1前言
煤层气又被成为瓦斯,其通常是与煤炭共生的,以吸附或者游离状态储存在煤层当中。其热值通常是煤的2-5倍,可以与天然气混合进行使用,可以在工业生产和居民生活的过程中,有效发挥自身的作用。如果煤层气在空气当中的浓度超过了15%,就容易发生起火爆炸的现象,这是很多煤矿瓦斯爆炸事故发生的根源。如果将煤层气直接排放到空气当中,其温室气体效应是二氧化碳的21倍左右,对生态环境的破坏作用相对比较强。
2煤层气地质影响特征
盖层。如果煤气层处于饱和或者过饱和的状态下,其就容易出现游离气相,在盖层各种保护措施没有做到位的情况下,就容易出现逸出到外围的现象,直接导致煤层气压强的降低,煤气层逸散程度就会增加。因此,如果煤层气外围出现了有益层,就可以有效防止这些情况的发生。
水文地质。为了进一步提升煤层气的开采效果,就需要在开采的过程中,对水文地质条件进行合理利用。煤层气较好的吸附和富集条件经常表现为较好的水动力封闭和地层水超压。在具体的过程中,如果地质具有良好的水动力条件,就容易开展降压解吸,可以在煤层气后期开发的过程中,创造出一个比较好的条件。地下水对煤层气的影响,主要表现在如下几个方面:一、侵占作用。侵占作用是指地下水会占据煤层空隙的空间,从而会对煤层气的存在状态造成影响。由于煤层气主要以吸附状态为主,水体侵占对煤层气状态影响相对比较小。二、封闭作用。静态水属于一种密闭性介质,其可以与煤层气在煤层孔隙当中形成稳定的气-液两相界面,从而能够有效起到抑制游离态煤层气逸散情况的出现。水力的封闭作用往往会直接作用在水体的深部,可以以压力的方式来传递封闭作用,能够有效起到吸附态向游离态转化的现象,容易实现对煤层气的储集。三、运移作用。如果地下水处于动态的情况,其对煤层气的运移效果相对比较强。这种运移作用主要会通过两种方式来实现。一种是流动状态的水会更进一步有利于对煤层气的降压解吸,煤层气也容易在这个过程中由吸附态转变为游离态,能够更加自由在煤层裂隙当中进行流动。第二是可以直接溶解在水体当中,然后随水体一起运移。这些运移作用多发生在导水性比较强的构造发育地区。在煤层气实际开采的过程中,应该对第一层的运移作用重点进行考虑,避免在这个过程中出现比较严重的煤层气资源流失现象。四、封堵作用。煤层气的扩散方向通常是由下到上,地下水从上到下的渗透作用,可以起到有效的封堵作用,让煤层气更加容易聚集在一起。水体的这些作用主要存在于不对称向斜或者单斜之中【1】。
构造条件。在自然的状态下,煤层气会自发从高浓度部位向着低浓度部位进行扩散和运移,并在这个过程中,褚皱会形成相对比较封闭的储集场所,断层会直接截断与煤断层之间的关系,非渗透岩石会在这个过程中,直接减缓对煤层气的运移作用。构造的升降运动会对地层的温度和压强会造成非常直接的影响,温度和压强改变也会在一定程度上影响到原煤层的吸附平衡状态,从而对煤层气的储集效应,造成一定的影响。在通常的情况下,深部煤区的含气量相对比较多,除了较深地区有利于煤层气的生成之外,还与构造抬升、地层厚度变薄等存在关系。
3煤层气的勘探开发技术
高效勘探技术。
为了给后期勘探工作的开展奠定一个非常好的基础,就需要认真做好煤层气成藏地质规律理论和勘探方法的研究,加强做好煤层气成藏动力学、运聚规律和成藏类型的研究,然后在此基础上,来实现对高效勘探技术的研究,其主要包括煤层气储层描述技术、煤层气物化探技术、煤层气地应力测量技术、煤层气封盖技术的研究。
煤层气钻井技术。煤层气钻井技术应用好坏,对钻井工作效率和质量,有着非常直接的影响。为了进一步保证我国煤层气井的钻井效果,就应该认真做好车载钻机及配套设备的开发工作,加强做好欠平衡钻井技术的研究和开发,发展多分支水平钻井技术,进一步加强多分支水平井关键设备和技术的国产化,加强做好煤层和松软煤层水平井钻井试验和研究。
储层改造技术。针对当前我国煤层气储层在实际开发过程中出现的低渗透、高含气的特征,应该进一步加强对增产技术的研究工作。在这个过程中,应该以增强裂缝导流能力和泄流面积为主要的研究目标,并及时开展水基压裂和泡沫压裂等压裂液、支撑剂的研究工作。
煤层气生产及集输技术。在这个过程中,应该充分做好煤层气怕水采气、负压抽气、低压输气、无线数据传输技术的研究工作,并认真做好煤层气排采工艺和设备的优选工作,从而将气田的开发成本降到合理的范围之内【2】。
煤矿区煤层气开采技术的研究。在这个过程中,应该充分做好煤层气资源的调查和研究工作,对于其赋存规律和抽采工艺认真进行研究,并在相关技术和装备的研究过程中,投入足够的力气。
泡沫压裂技术。在实际进行压裂之前,需要将液氮变为氮气,然后利用氮气压裂技术和其它水基压裂技术,但将压裂介质换成了氮气。由于氮气压裂规模可控性强,一旦压裂应力超过了主应力和最小应力,以破裂为主,可以充分提高井筒周围裂缝的发育程度,避免井筒污染现象的发生,避免传统水力压裂对储层造成的破坏【3】。
水泵控气技术。通过该技术的应用,可以让操作人员监控气井不同压力下的产量,如果井下的压力过大,水平的排水量就会增加,有效提高煤层气的解吸速率,提高气井的产量。如果气压较低,就会减少水泵的排量,保证煤层气的压力,防止储层发生垮塌现象。
在目前的煤层气地质勘探过程中,主要采用的是二位地震勘探技术,主要是为了了解地质构造。常规二位地震勘探技术在我国已经得到了较为普遍的应用,经常采用网度部署的方法,一般采用的是(1-2)*(2-4)Km,基本是使用小药量进行勘探,在煤层气的勘探初期发挥了非常大的作用,但随着探区勘探工作的不断深入,大网度布局的勘探技术已经不能很好适应勘探技术的要求。在我国目前的煤层气开发过程中,遇到了大量的小闭圈煤层气。为了有效提高地质勘探的效率,加密地震勘探技术的应用越来越多,一些地区甚至使用上了三维地震网技术。通过该技术的应用,可以进一步掌握煤层气藏的实际状况,为进一步的开采,打下一个良好的基础。
结语
随着时代的不断发展,对煤层气开采提出了更高的要求。针对当前煤层气开采中出现的问题,应该引起足够的重视,通过认真做好煤层气储层地质研究工作,并能够对勘探开发技术合理进行应用,来保证对煤层气的开采效果。
参考文献
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