文档介绍：煤层气开发与利用
绪论
◇煤层气是煤层在煤化过程中生成并储集于
煤层中的非常规天然气,煤矿俗称***,
其主要成分为CH4。与天然气水合物相比,
煤层气勘探开发技术已经比较成熟,并且
已成为一个盈利的行业
◇煤层气工业是一个介于煤炭工业与石油天
然气工业之间的新兴的能源产业。美国、
加拿大、澳大利亚等国家的煤层气产业进
入了规模性商业开发。中国的煤层气工业
正在得到飞速发展
第一章煤层气地质
◆煤层气储层的特征
煤层气的特征
◆煤层气的生成机理一
4煤层气的产出机理二
第一节煤层气储层的特征
煤层气储层孔隙结构分为基质孔隙和裂隙孔隙
具有双重孔隙结构。煤层中基质被天然裂缝网分成许
多方块(基质块体):基质是主要的储气空间,而裂
隙是主要的渗透通道
煤基质
割理
煤储层“双重空隙”结构示意图
第一节煤层气储层的特征
一煤层气储层基质孔隙
基质孔隙又称微孔隙,直径一般为5-10A煤的微
孔隙极其发育,煤层气的绝大部分是吸附在微孔隙的表
面,由于微孔隙的直径很小,一般认为水不能到达微孔
隙系统中
煤基质微孔隙与一般砂岩孔隙结构不同的是煤层的
孔隙大都是煤层本身整体结构的一部分。在煤层的微孔
中常填充了不同组成的物质,这些物质的组成和体积常
随着煤阶的改变而变化。一般煤储层中的孔隙大小约1
1000um,而与一般砂岩的孔隙相比小一个数量级。这
种超微孔隙结构随着煤化作用的进展而发生变化,因而
会对煤层的储层特性产生很大的影响。
第一节煤层气储层的特征
端割理
煤基质
孔隙
§爱额
盈區
108
89
煤层
常规油气储层
煤储层空隙结构特征与常规油气储层空隙结构特征对比示意图
第一节煤层气储层的特征
煤的孔隙相差很大,大到数微米基的裂缝,小到
连氬分子()都无法通过
煤层气藏储层孔隙大小分类
超微孔和微孔
孔径<10nm
煤的吸附容积
孔(或过度孔)孔径为10-100m毛细管凝结和扩散空间
中孔
孔径>1000n
缓慢的层流滲透空间
大孔
孔径>1000m
强烈的渗透空间
第一节煤层气储层的特征
二煤层气储层裂隙特征
裂隙是煤中自然形成的,在总结前人对裂隙分类
的基础上,苏现波按照裂隙的形态和成因将煤裂隙分
为三类
面割理(主内生裂隙)
割理(内生裂隙)
端割理(次内生裂隙)
剪性外生裂隙
裂隙
外生裂隙
张性外生裂隙
劈理
继承性裂隙
第一节煤层气储层的特征
1、割理(内生裂隙)
煤层的割理主要是由煤化作用过程中煤物质结构
构造等的变化而产生的裂隙。根据在层面上的形态和
特征,可以将割理分为面割理和端割理。其中面割理
通常是与层面平行或***行,一般呈板状延伸,连续
性较好,是煤层中的主要内生裂隙。端割理只发育于
两条面割理之间,常与层面垂直或近似垂直,一般连
续性较差,缝壁不规则,是煤层中的次内生裂隙。由
于煤岩中面割理和端割理都比较发育,单体规模小,
总体密度大,在空间上交割成立体网状,可以使用等
效连续介质渗流方法来描述煤储层中的气、水运动
第一节煤层气储层的特征
2、外生裂隙
外生裂隙是指煤层在较强的构造应力作用下形成的
裂隙,按成因可分为三种:剪性外生裂隙、张性外生裂
隙和劈理。剪性外生裂隙与煤层面以各种角度相交,可
出现在煤层任何部位,裂隙凹凸不平,且有滑动痕迹多
呈羽毛状、波状;裂隙间距较宽,常两组并存。张性外
生裂隙与岩石的张性裂隙一样,规模较小,雁行排列
劈理是指煤层存在层间滑动时,形成一系列波状相互平
行裂隙