本文關鍵詞：沁南-鄭莊區(qū)塊深部煤層氣“臨界深度”探討

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【摘要】：基于沁南—鄭莊區(qū)塊35層次煤層氣井注入/壓降及地應力實測數(shù)據(jù),系統(tǒng)分析了鄭莊區(qū)塊地應力垂向變化規(guī)律,并在此基礎上探討了煤儲層滲透性、含氣性、氣水產出垂向差異性演化,揭示了鄭莊地區(qū)深部煤層氣界限。鄭莊區(qū)塊地應力狀態(tài)在垂向上發(fā)生轉換:575 m以淺,σHσvσh,表現(xiàn)為大地動力場,現(xiàn)今地應力狀態(tài)為壓縮狀態(tài);575 m~675 m,水平主應力較淺部有所降低(σH≈σvσh),表現(xiàn)為準靜水壓力場,現(xiàn)今地應力狀態(tài)為過渡狀態(tài)(由壓縮狀態(tài)過渡為拉張狀態(tài));675~825 m以深,σvσHσh,表現(xiàn)為大地靜力場型,現(xiàn)今地應力狀態(tài)為拉張狀態(tài);825 m以深,σHσvσh,現(xiàn)今地應力狀態(tài)為壓縮狀態(tài)。煤儲層試井滲透率隨埋深的變化與地應力場狀態(tài)的轉變基本一致,其實質是地應力作用下煤體孔隙結構的變形與破壞;含氣量與埋深之間存在一個"臨界深度"范圍(800~1 000 m),超過此埋深范圍之后煤層含氣量隨埋深增大而趨于降低。整體來說,825m以深煤層氣資源處于地應力轉換狀態(tài)和(或)含氣量"臨界深度"之下,其賦存和開發(fā)地質條件發(fā)生轉換,氣體采收率相對較低,屬于深部煤層氣范疇。該埋深(825 m)以下煤層氣開發(fā)將面臨"低滲透率、低含氣量、高地應力"的挑戰(zhàn)。
【作者單位】： 中國地質大學(北京)能源學院;中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院;
【關鍵詞】： 鄭莊區(qū)塊 地應力 滲透率 含氣量 深部煤層氣
【基金】：國家自然科學青年基金資助項目(41502157) 國家科技重大專項資助項目(2016ZX05044-001,2016ZX05043-001)
【分類號】：TE312
【正文快照】： 隨著常規(guī)油氣資源儲量的減少,而各國因經濟發(fā)展對能源的需求不斷增加,在國際能源局勢趨緊的情況下,煤層氣作為一種優(yōu)質高效清潔能源,其開發(fā)前景誘人,而資源潛力巨大的深部煤層氣,是我國煤層氣產業(yè)規(guī)模性發(fā)展的重要資源基礎[1-4]。近年來,受美國皮申斯盆地深部煤層氣成功開發(fā)的

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