0 引言
1 储层地质及开发概况
表1 An13井区煤层产出水化验分析Table 1 Analysis of water production from coal bed in An13 well area |
煤层 | 井号 | 离子浓度/(mg/L) | 总矿化度/(mg/L) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Na+、K+ | Mg2+ | Ca2+ | Cl- | SO4 2- | HCO3 - | |||
3# | An3 | 493 | 5 | 4 | 141 | 9 | 1 089 | 1 741 |
An12 | 637 | 5 | 8 | 230 | 19 | 1 318 | 2 216 | |
平均值 | 565 | 5 | 6 | 186 | 14 | 1 203 | 1 978 | |
15# | An17 | 735 | 2 | 4 | 141 | 9 | 1 719 | 2 611 |
An8 | 746 | 17 | 35 | 389 | 9 | 1 490 | 2 686 | |
An10 | 703 | 12 | 59 | 301 | 9 | 1 576 | 2 660 | |
平均值 | 728 | 10 | 33 | 277 | 9 | 1 595 | 2 652 |
表2 沁水盆地南部西翼马必东区块裂缝监测方位统计Table 2 Crack monitoring azimuth statistics in the Mabidong block of the west wing of southern Qinshui Basin |
井号 | 裂缝方位/(°) | 裂缝长/m | 井号 | 裂缝方位/(°) | 裂缝长/m |
---|---|---|---|---|---|
Q4-10 | 9 | 452 | An1-57 | 317 | 230 |
Q7-6 | 333 | 193 | 57 | 170 | |
Q14-4 | 317 | 113 | An1-58x | 310 | 380 |
42 | 197 | An46 | 38 | 210 | |
Q14-9 | 315 | 190 | Q7-15 | 300 | 320 |
31 | 325 | An1-53x | 318 | ||
Q17-6 | 8 | 392 | An4-102x | 279 | 280 |
An1-45x | 308 | 350 | An4-103 | 292 | 150 |
An1-49 | 46 | 330 | 302 | 140 | |
An1-56x | 259 | 320 | An15 | 330 | 240 |
46 | 220 | An51 | 35 | 250 | |
An3 | 38 | 190 | 37 | 170 |
图3 安泽区块煤样扫描电镜(SEM)照片(a)安13井3#煤电镜照片,微孔隙,×1 000;(b)安13井15#煤电镜照片,微孔隙,×600;(c)安68X井3#煤电镜照片,微孔隙,×800;(d)安68X井 15#煤电镜照片,微孔隙,×1 500;(e)安5井3#煤电镜照片,微孔隙,×650;(f)安5井15#煤电镜照片,微孔隙,×800;(g)安14井3#煤电镜照片,微孔隙,×2 000;(h)安14井15#煤电镜照片,微孔隙,×3 000 Fig.3 Scanning electron microscope (SEM) photographs of coal samples from the Anze block |
表3 安泽区块区不同井位部分岩心显微裂隙观察Table 3 Observation of microscopic fractures in core sections at different well positions in Anze block |
井号 | 煤层号 | 主裂隙 | 裂隙密度 /(条/cm) | 裂隙连通性 | 裂隙发育情况 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
长度/cm | 高度/cm | 宽度/μm | 总宽度/cm | |||||
An4-103 | 3# | 1.24 | 0.17 | 16 | 104 | 6.5 | 好 | 发育 |
An29 | 3# | 0.27 | 0.4 | 6 | 37.8 | 6.3 | 中等 | 发育 |
An26 | 3# | 0.29 | 0.27 | 9 | 72 | 8 | 好 | 发育 |
An7 | 3# | 0.45 | 0.24 | 5 | 55 | 11 | 中等 | 极发育 |
An14 | 3# | 0.23 | 0.22 | 3 | 24.3 | 8.1 | 中等 | 发育 |
An1-54 | 3# | 0.24 | 0.22 | 7 | 55.3 | 7.9 | 中等 | 发育 |
An5 | 3# | 0.28 | 0.29 | 5.75 | 46.9 | 8.15 | 中等 | 发育 |
An16 | 15# | 0.39 | 0.34 | 13.67 | 64.2 | 4.7 | 中等 | 发育 |
An1-54 | 15# | 0.16 | 0.19 | 7 | 29.4 | 4.2 | 中等 | 发育 |
An12 | 15# | 0.59 | 0.56 | 23 | 132.7 | 5.77 | 中等 | 发育 |
An11 | 15# | 0.25 | 0.24 | 9.8 | 72.1 | 7.36 | 差 | 较发育 |
平均 | 0.40 | 0.28 | 9.56 | 63.06 | 7.08 |
2 中深部煤层气富集高产因素分析
2.1 中深部煤层气富集条件及成藏模式
表4 安泽区块安13井区地应力统计Table 4 Statistics of geostress in An13 well area of Anze block |
井号 | 顶深/m | 最大水平主应力/MPa | 最小水平井主应力/MPa | 垂向应力/MPa | 水平主应力差系数 | 产能/(m3/d) |
---|---|---|---|---|---|---|
An1-43 | 1 003.5 | 36.5 | 21.29 | 27.09 | 0.71 | 418低产型 |
An1-54 | 995.5 | 38.34 | 22.7 | 26.88 | 0.69 | 200~1 000递减型 |
An3 | 863 | 35.29 | 21.61 | 23.30 | 0.63 | / |
Q4-10 | 1 046.5 | 40.04 | 24.55 | 28.26 | 0.63 | 1 000波动型 |
An16 | 849.56 | 28.88 | 17.39 | 22.94 | 0.66 | / |
An13 | 552.8 | 29.01 | 15.7 | 14.93 | 0.85 | / |
2.2 中深部煤层有利区评价
表5 高煤阶甜点区优选标准Table 5 Preference criteria for high coal rank dessert area |
序号 | 评价分类 | 评价要素 | 衡量指标 | 甜点区 | 二类区 | 三类区 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 富集要素 | 沉积作用 | 煤层厚度/m | >5.5 | 3.0~5.5 | <3.0 |
2 | 顶底板岩性 | 泥岩 | 泥质砂岩 | 砂砾岩 | ||
3 | 含气性 | 气体生长指数 | >0.4 | 0.31~0.4 | 0.27~0.31 | |
4 | 气体逸散系数/% | <0.4 | 0.4~0.6 | 0.6~0.8 | ||
5 | 含气量/(m3/t) | >26 | 20~26 | <20 | ||
6 | 构造作用 | 断层密度/(条/10 km2) | <1 | 1~5 | >5 | |
7 | 地层倾角/(°) | <5 | 5~10 | >10 | ||
8 | 水文地质 | 矿化度/(mg/L) | >2 000 | 1 000~-2 000 | <1 000 | |
9 | 甲烷碳同位素/‰ | >-35 | -42~-35 | <-42 | ||
10 | 水动力系数/% | <2 | 2~4 | >4 | ||
11 | 渗透要素 | 应力 | 应力聚集系数 | <0.25 | 0.25~0.4 | >0.4 |
12 | 裂缝 | 裂缝密度/(条/cm) | >8 | 3~8 | <3 | |
13 | 裂缝发育指数 | >100 | 50~80 | <50 | ||
14 | 煤体结构 | 煤体结构分类 | 原生、原生—碎裂 | 碎裂 | 碎粒糜棱 | |
15 | 埋深 | 埋深/m | <1 400 | 1 400~1 600 | >1 600 |
3 中深部煤层气井产气规律
3.1 中深层煤层气井生产特征
3.2 中深层煤层气开发工程技术优化
4 结论
(2)中深部煤层气有利区普遍具有含气量高、低渗特征,气、水产出曲线具有解吸压力高、稳产期短、递减快的特征,可通过各阶段排采指标进行优化控制。