0 引言
1 地质概况
2 深部煤岩发育特征
3 深部煤层气成藏条件
3.1 煤岩有机地球化学参数
3.2 煤岩矿物组成
3.3 煤岩储集条件
表1 高压压汞物性参数对比Table 1 Comparison of physical parameters of high pressure mercury intrusion |
取样煤 | 孔隙度 /% | 渗透率 /(10-3 μm2) | 最大进汞 饱和度/% | 退汞效率 /% | 排驱压力 /MPa |
---|---|---|---|---|---|
8#煤 | 6.230 | 0.880 | 96.092 | 46.241 | 0.034 |
6.790 | 2.100 | 96.046 | 24.263 | 0.021 | |
7.400 | 0.180 | 94.370 | 71.834 | 0.263 | |
6.190 | 3.830 | 92.715 | 72.901 | 0.263 | |
2.690 | 0.100 | 95.389 | 83.746 | 0.265 | |
3.830 | 6.520 | 98.121 | 78.965 | 0.055 | |
5#煤 | 7.110 | 10.790 | 84.628 | 78.947 | 0.676 |
5.450 | 0.320 | 92.525 | 88.421 | 0.469 | |
3.470 | 0.080 | 95.672 | 84.342 | 0.260 | |
平均值 | 5.462 | 2.756 | 93.950 | 69.962 | 0.256 |
3.4 煤岩含气特征
3.5 煤岩产气特征
表2 延安气田4口老井产气特征Table 2 Gas production characteristics of four old wells in Yan 'an Gas Field |
井号 | 开采层位 | 排采天数/d | 最大日产气量/(m3/d) | 总产气量/m3 | 平均日产气量/(m3/d) |
---|---|---|---|---|---|
长106 | 5#、8#煤层 | 55 | 3 002.5 | 57 502.5 | 1 045.5 |
延1892 | 8#煤层 | 0.5 | 1 694.6 | 140 198.1 | 1 388.1 |
长7 | 8#煤层 | 117 | 1 886.5 | 185 515.2 | 1 585.6 |
延1751 | 8#煤层 | 85 | 1 780.0 | 104 490.5 | 1 229.3 |
4 深部煤层气资源潜力及前景分析
4.1 体积法
表3 研究区煤层资源量体积计算法结果Table 3 The results of coal seam resource volume calculation method in the study area |
东区 | 中区 | 西区 | 南区 | 合计 | ||
---|---|---|---|---|---|---|
5#煤层 | 煤层面积/(104 km2) | 1.06 | 0.94 | 0.37 | 0.16 | 2.53 |
煤层厚度/m | 0.5~5.8 1.5 | 0.5~4.2 | 0.5~6.0 | |||
1.1 | 2.1 | |||||
含气量/(m3/t) | 11.5~28.7 | 9.3~25.4 | 9.4~30.0 | 9.3~24.8 | ||
19.3 | 18.2 | 17.6 | 19.2 | |||
资源量/(1012 m3) | 0.66 | 0.4 | 0.13 | 0.12 | 1.31 | |
资源丰度/(108 m3/km2) | 0.12~2.90 | 0.01~1.99 | 0.12~1.33 | 0.02~1.88 | ||
0.62 | 0.41 | 0.29 | 0.63 | |||
8#煤层 | 煤层面积/(104 km2) | 1.06 | 0.95 | 0.41 | 0.16 | 2.58 |
煤层厚度/m | 0.5~11.1 | 0.5~10.0 | 0.5~5.6 | 0.5~3.6 | ||
3.5 | 1.7 | 1.7 | 1.4 | |||
含气量/(m3/t) | 10.8~25.8 | 6.2~27.7 | 9.9~27.5 | 11.9~27.6 | ||
19.4 | 18.1 | 18.9 | 18.4 | |||
资源量/(1012 m3) | 0.97 | 0.41 | 0.2 | 0.07 | 1.65 | |
资源丰度/(108 m3/km2) | 0.12~2.54 | 0.03~2.316 | 0.02~1.67 | 0.02~1.3 | ||
0.92 | 0.43 | 0.45 | 0.37 |
|
4.2 类比法
表4 类比法主要参数Table 4 Main parameters of analogy method |
东区煤层 | 中区 | 西区 | 南区 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
8#煤层 | 5#煤层 | 8#煤层 | 5#煤层 | 8#煤层 | 5#煤层 | 8#煤层 | 5#煤层 | |
煤层构造 | 构造平缓 | 构造平缓 | 构造平缓、 小断层 | 构造平缓、 小断层 | 构造较陡、 断层发育 | 构造较陡、 断层发育 | 构造平缓、 小断层 | 构造平缓、 小断层 |
煤层厚度/m | 3.5 | 2.1 | 1.69 | 1.49 | 1.68 | 1.14 | 1.4 | 2.5 |
埋深/m | 2 300~3 200 | 2 100~3 200 | 3 000~4 000 | 3 000~3 900 | 3 900~4 200 | 3 800~4 100 | 2 600~3 300 | 2 500~3 300 |
含气量/(m3/t) | 23.86 | 28.51 | 18.1 | 18.23 | 18.9 | 17.6 | 17 | 19 |
顶板岩性 | 灰岩 | 泥岩 | 灰岩 | 泥岩-砂岩 | 灰岩 | 泥岩 | 灰岩 | 泥岩 |
煤体结构 | 原生、碎裂 | 原生、碎裂 | 原生、碎裂 | 原生、碎裂 | 原生、碎裂、 局部碎粒 | 原生、碎裂、局 部碎粒 | 原生、碎裂、 局部碎粒 | 原生、碎裂、局部碎粒 |
表5 5#、8#煤层类比法煤层气资源量Table 5 Coalbed methane resources of 5# coal seam and 8# coal seam evaluated by analogy method |
煤层 | 内容 | 东区 | 中区 | 西区 | 南区 | 合计 |
---|---|---|---|---|---|---|
5# | 面积/(104 km2) | 1.06 | 0.94 | 0.37 | 0.16 | 2.53 |
资源量/(1012 m3) | 0.87 | 0.54 | 0.17 | 0.12 | 1.70 | |
资源丰度/(108 m3/km2) | 0.83 | 0.58 | 0.46 | 0.72 | ||
8# | 面积/(104 km2) | 1.06 | 0.95 | 0.41 | 0.16 | 2.58 |
资源量/(1012 m3) | 0.91 | 0.57 | 0.21 | 0.1 | 1.79 | |
资源丰度/(108 m3/km2) | 0.86 | 0.6 | 0.51 | 0.63 | ||
合计 | 资源量/(1012 m3) | 3.49 |
4.3 特尔斐法
表6 5#、8#煤层特尔斐法煤层气资源量Table 6 Coalbed methane resources of 5# coal seam and 8# coal seam evaluated by Delphi method |
煤层 | 内容 | 东区 | 中区 | 西区 | 南区 | 合计 |
---|---|---|---|---|---|---|
5# | 面积/(104 km2) | 1.06 | 0.94 | 0.37 | 0.16 | 2.53 |
资源量/(1012 m3) | 0.7 | 0.42 | 0.14 | 0.12 | 1.39 | |
资源丰度/(108 m3/km2) | 0.66 | 0.45 | 0.36 | 0.75 | ||
8# | 面积/(104 km2) | 1.06 | 0.95 | 0.41 | 0.16 | 2.58 |
资源量/(1012 m3) | 0.96 | 0.44 | 0.2 | 0.07 | 1.67 | |
资源丰度/(108 m3/km2) | 0.91 | 0.47 | 0.49 | 0.45 | ||
合计 | 资源量/(1012 m3) | 3.06 |
4.4 资源潜力分析及发展前景
5 结论
(2)延安气田5#煤层和8#煤层属于特低孔、特低渗储层,矿物以黏土矿物为主。受压实、胶结作用影响,研究区煤层的煤岩孔缝网发育,为气体提供了良好的储集空间,深部5#煤层和8#煤层广泛发育气孔、晶间孔、溶蚀孔,部分孔隙被黏土矿物填充,纳米级无机孔与有机孔发育,储集物性及孔隙连通性较好,利于煤层气的储存和聚集。
(3)根据延安气田煤样现场解析含气量结果,5#煤层和8#煤层的总含气量都较高,5#煤层煤岩含气量多介于12~23 m³/t之间,大部分地区含气量大于16 m³/t;本溪组煤岩含气量多介于15~25 m³/t之间,大部分地区含气量大于20 m³/t,就总体而言,8#煤层较5#煤层的含气量更优,延安气田总含气量主要以解析气为主,煤层气成藏潜力大,可为煤层气开发提供良好的资源保障。