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《中国煤炭地质》2020,(3)
与常规油气储层相比,煤层气储层往往具有低孔、低渗、低压、吸附性强以及裂隙发育等特点,在勘探开发过程中容易造成比较严重的储层损害。因此研究煤层气储层特征及敏感性,找出储层潜在损害因素,对预防储层损害具有十分重要的意义。以沁水盆地某煤层气区块为研究对象,采用X射线衍射、压汞实验以及测井资料分析等手段对储层特征进行了研究,结果表明,目标区块煤储层显微组分以镜质组为主,惰质组含量较少,不含壳质组;黏土矿物含量在7.5%左右,以蒙脱石为主;储层孔隙度、渗透率以及孔隙直径均较小,物性较差。储层敏感性实验评价结果表明,速敏损害程度为中等偏强,水敏损害程度为强,碱敏损害程度为弱,酸敏损害程度为中等偏弱至中等偏强,应力敏损害程度为强。基于以上研究结果,开发出了适合目标区块煤储层的钻井液体系和压裂液体系,均具有良好的储层保护性能,能够满足煤层气储层钻井和压裂施工的需要。 相似文献
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煤储层应力敏感降低储层渗透率,进而影响煤层气井产能,如何降低排采中的应力敏感性影响值得深入研究。为了弄清不同煤阶煤储层的应力敏感性特征及差异性,分别采集樊庄高煤阶煤、保德中煤阶煤和二连低煤阶褐煤的样品,系统开展加载和卸载过程中不同煤阶煤的应力敏感性实验,并对应力敏感的产生机理进行分析。结果表明,随煤阶的升高,煤样的应力敏感性逐渐增强,含明显裂缝的样品敏感性更强。加载有效应力10 MPa条件下,相比初始渗透率,二连低煤阶褐煤样品渗透率下降79.26%,卸载后不可逆渗透率损害率平均33.4%;保德中煤阶煤样渗透率下降79.4%,卸载后不可逆渗透率损害率平均51.4%;樊庄高煤阶煤样加载后渗透率下降92.33%,卸载后渗透率只能恢复30%左右。产生这种差异的机理主要是由于不同煤阶煤的物质组成、孔裂隙结构以及渗流通道不同造成的。低煤阶煤变质程度低,主要发育大、中孔隙,割理–裂隙不发育,为基质孔隙–喉道渗流,渗透率主要受连通喉道控制,应力加载时主要是大、中孔压缩变形严重,而尺度较小的喉道受压缩变形小,因而其应力敏感性相对弱;而高煤阶煤孔隙以微、小孔为主,镜质组含量高,割理–裂隙发育,控制其渗透性,应力加载时微、小孔难以被压缩,而裂隙抗变形能力弱,易发生韧性变形破坏或闭合,卸载后也难以恢复,表现出强应力敏感特征。考虑到高煤阶煤储层埋深更大、应力更高,因此其应力敏感性对产能伤害大,排采初期宜以较小强度进行,降低不可逆渗透率伤害,扩大压降范围;而低煤阶煤储层本身应力低、渗透率较高,应力敏感对产能影响相对较小,排水期可适当加快速度,提高排水效率。 相似文献
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以鄂尔多斯盆地陕北地区延长组致密砂岩储层为研究对象,在岩石学、孔隙结构、储层物性特征研究的基础上,开展储层敏感性流动实验,以此评价该地区致密储层的敏感性及敏感机制。研究结果表明：陕北地区延长组致密砂岩储层敏感性主要表现为中等偏强速敏、中等偏弱水敏、无酸敏到弱酸敏、弱碱敏、强压敏;临界流速、临界矿化度、临界pH值3个特征临界值分别为1.0 mL/min、8 500 mg/L、8.5。敏感程度主要受矿物成分和孔隙结构的影响。研究区储层速敏的形成源于其孔隙填隙物——高岭石的存在;绿／蒙混层及伊/蒙混层矿物是引起水敏及盐敏的主要因素;铁白云石及含铁绿泥石等酸敏矿物的存在使部分岩样显弱酸敏;极其复杂的孔喉结构、极易受压变形的片状喉道以及岩样中云母、黏土等塑性矿物导致储层具强压敏性。 相似文献
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以鄂尔多斯盆地姬塬油田长6超低渗透砂岩油藏储层为例,结合扫描电镜分析、岩芯样品鉴定、X-射线衍射分析和常规压汞试验分析等方法,对储层敏感性进行了深入的研究。重点分析了敏感性类型、伤害的程度和对储层的影响因素。研究结果表明:姬塬油田长6储层的主要黏土矿物为伊利石、高岭石、绿泥石和伊蒙混层等,导致储层敏感性的主要因素是其中的绿泥石、高岭石和伊利石等黏土矿物。储层具有中等偏弱水敏、弱速敏、中等偏弱酸敏、弱碱敏、中等偏弱盐敏特征。储层敏感性整体呈弱敏感性。除此之外,姬塬地区储层的敏感性还与储层的物性和孔隙结构有关:储层孔隙结构的好坏对储层水敏性有直接影响;孔隙结构较差、喉道较细、分选性差的储层,易造成微粒堵塞喉道,速敏结果表现为速敏性强。 相似文献
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煤中矿物可以影响煤储层物性,进而影响煤层气的开发。运用光学显微镜和扫描电镜研究沁水盆地南部煤中矿物的种类、含量和赋存特征。基于煤储层的平衡水等温吸附实验和压汞实验,研究了沁南地区煤中矿物对煤储层吸附性能和孔渗性能的影响。结果表明,柿庄北区块3号和15号煤平均矿物含量分别为10.68%和12.81%,且15号煤硫化物含量较高。扫描电镜下可观察到充填煤储层胞腔孔、粒间孔隙和微裂隙的方解石、黄铁矿、高岭石和石英。孔隙度和渗透率以及兰氏体积和煤中大中孔比例均随灰分产率的增加而减小,表明煤中矿物的存在会降低煤储层的吸附性能和孔渗性能,煤储层中矿物充填主要影响煤的大中孔和裂隙,影响煤层气在割理和裂隙中的渗流,导致孔隙度和渗透率下降,而少量粘土矿物充填微孔可导致煤的吸附性能下降。 相似文献
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《地质科技情报》2017,(4)
阿拉德油田哈浅22块疏松砂岩稠油油藏通过试采,发现在注蒸汽开采中存在强水敏等储层损害,未采用有效的储层保护技术。通过分析哈浅22块的岩性特征、孔喉特征、流体特征及热采现状,对储层进行了常温和高温敏感性实验,黏土矿物膨胀、转化、溶解实验等综合分析确定储层注蒸汽损害机理。结果表明:高温速敏比常温速敏略强,高温碱敏弱于常温碱敏;碱性越强,黏土矿物的膨胀率越高;高温蒸汽液的注入会促进高岭石向蒙脱石和方沸石转化,会促进蒙脱石向伊利石和方沸石转化;碱性越强、温度越高,黏土矿物的溶解速度也就越快。依据注蒸汽储层损害机理,从注蒸汽措施优化、抗高温黏土稳定剂等方面提出了相应的保护措施,主要包括:储层注蒸汽开发时注气速度应控制在0.75mL/min以内,pH值控制在9以内可以有效地降低速敏、碱敏损害,在一定程度上降低黏土矿物的膨胀和溶解;注蒸汽前和注蒸汽过程中采用无氯小阳离子黏土稳定剂是抑制黏土矿物膨胀和微粒运移,防止由于储集层固有的水敏性而造成对地层伤害的主要措施。 相似文献
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为探讨深层高压低渗砂岩油藏储层的应力敏感问题,将取自渤海湾盆地东濮凹陷的深层低渗油藏样品进行了液体、气体应力敏感性实验;研究中以渗透率损害系数、渗透率损害率、不可逆渗透率损害率作为应力敏感性评价指标。研究结果表明,研究区深层高压低渗砂岩油藏储层为弱应力敏感,沙三段样品渗透率损害系数、渗透率损害率均高于沙二段样品,沙三段储层应力敏感性高于沙二段储层应力敏感性。气体应力敏感性实验的渗透率损害率整体高于液体应力敏感性实验的渗透率损害率,气体、液体应力敏感性实验所测得的不可逆渗透率损害率基本一致。 相似文献
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区域构造热事件对高煤阶煤层气富集的控制 总被引：3，自引：0，他引：3
中国高煤阶含煤盆地经历了多期构造活动影响,使高煤阶煤层气藏具有其独特的复杂性。通过对沁水盆地高煤阶煤层气藏的实例进行剖析,从煤层的热演化程度,煤系地层的方解石脉、石英脉体中的包裹体温度和压力,磷灰石、锆石的裂变径迹古地温分析,中生代火成岩的同位素年龄,岩浆活动产生的大地热流值方面证明了构造热事件的存在。结合煤岩的热解实验分析发现,构造热事件过程中产生的高温、高压的环境促使煤层的生烃,提高了煤层的吸附能力,使沁水盆地煤层的含气量比美国同期形成的黑勇士盆地煤层含气量高5~13m3/t,岩浆侵入产生的温度变化是沁水盆地煤层气含气量欠饱和的原因之一,高温高压的地层环境改善了煤层的物性。 相似文献
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郑庄区块煤层气赋存特征及控气地质因素 总被引：2，自引：0，他引：2
沁水盆地南部郑庄区块煤层气资源条件良好,勘探开发潜力大。通过对郑庄区块煤层气地质条件和储层条件的深入分析,认为本区煤层气赋存条件良好,含气量较高,储层吸附/解吸能力较好,但储层渗透率相对较低;郑庄区块煤层气藏主要受3类地质因素控制:构造对煤层气含量和赋存规律具有明显的控制作用;水文地质条件对煤层气具明显的水力封闭作用,该区地下水径流较弱,为典型的等势面扇状缓流型,有利于区块内煤层气的富集;燕山晚期岩浆活动和高异常地热场对煤层热演化和煤层气生成有显著的控制作用。 相似文献
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为了查明含水饱和度对中阶煤储层应力敏感性的影响,对煤层气井储层改造及排采工作提供指导,利用自主设计的实验装置开展了黔西松河矿龙潭组1+3号、15号煤干燥、含水及饱水条件下液测、气测渗透率应力敏感性实验,分析了煤样渗透率、渗透率损害率、渗透率不可逆损害率、应力敏感性系数变化特征。研究结果表明:随着含水饱和度升高,中阶煤液测渗透率应力敏感性增强,加卸载造成的渗透率不可逆损害率增大。含水饱和度升高导致初始气测渗透率降低,干燥煤样孔裂隙闭合程度高,饱水煤样因束缚水饱和度高,具有较强的气测渗透率应力敏感性。干燥煤样、含水煤样适宜采用幂函数表征无因次气测渗透率与有效应力的关系,饱水煤样则更适合采用负指数函数表征两者关系。中阶煤储层压裂及排采过程中应重视储层保护,当煤储层含水性较弱时,应优先考虑采用CO2或N2泡沫压裂方式进行储层改造。 相似文献
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为了探究构造煤的孔隙结构及压敏效应,采取淮北许疃矿煤样,利用扫描电子显微镜、压汞实验、含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置进行相关参数测试,研究构造煤的孔隙结构以及有效应力对煤样渗透率渗透系数的影响。实验结果表明:碎裂结构煤裂隙规则、平直,连通性较好;原生结构煤中主要以微孔为主,构造煤中以微孔和过渡孔占主导。韧性变形系列构造煤的有效应力与渗透率呈抛物线关系;有效应力小于4 MPa时,煤体渗透率敏感性显著,大于4 MPa时其渗透率敏感性弱。该趋势是有效应力和解吸效应共同作用的结果;由于解吸和有效围压的共同作用,渗透率存在最小值。与沁水盆地相比,许疃矿煤样部分渗透率损害系数较高。 相似文献
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低煤阶煤层气作为一种非常规天然气资源,具有良好的勘探开发前景。我国低煤阶煤层气资源丰富,进行低煤阶煤层气系统演化分析,对其富集成藏及开发具有重要的理论意义。鄂尔多斯盆地煤层甲烷的碳同位素δ13C1为–33.1‰~–80.0‰,氢同位素δCH4为–235‰~–268‰。该盆地侏罗系煤层气藏主要有次生生物气与热成因气构成的混合型煤层气藏和热成因气藏两种类型。据构造热事件、煤层气组分及成因,结合不同阶段的煤层埋深、变质程度和生气特征等,将鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化划分为4个阶段:煤系浅埋–原生生物气阶段﹑煤系深埋–热成因气阶段﹑煤系抬升–吸附气逃逸散失阶段﹑煤系局部沉降–次生生物气补充阶段。其中,煤系深埋–热成因气阶段和局部沉降–次生生物气阶段是低煤阶煤层气资源的主要形成阶段。次生生物气的补充是鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气成功开发的重要气源。鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气藏应属于单斜式富气成藏模式。 相似文献
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深部煤储层处于高地应力环境中,其渗透率变化特征与浅部存在较大差异,为研究有效应力对深部煤储层渗透率的差异性影响,以及应力敏感性各向异性特征,以沁水盆地横岭区块15号煤层为研究对象,采样深度1 200~1 700 m,采用覆压孔渗实验,开展平行层理和垂直层理样品在不同有效应力下的渗透率变化规律研究,探究其应力敏感性特征及其对煤层气产能的影响。结果表明:渗透率随有效应力的增加呈幂指函数降低,平行层理面渗透率总体高于垂直层理面,且在2个方向上渗透率变化规律呈正相关性。选取储层孔裂隙压缩系数、渗透率损害率和渗透率曲率3个参数作为煤储层应力敏感性评价指标,其中,孔裂隙压缩系数随有效应力增加,以5 MPa为界限先后呈现正相关性和负相关性,渗透率损害率和渗透率曲率分别与有效应力呈指数上升和下降的规律。基于应力敏感性参数,推导出煤层气井产能模型,模型显示,不考虑应力敏感性的气井产量高于考虑应力敏感性,揭示了应力敏感性对煤层气产量的影响程度,即在5 MPa生产压差下,气井的产量降低幅度随应力敏感性系数的增大整体呈增高趋势。针对应力敏感性的阶段划分,研究区目标煤层在煤层气排采过程中应采用小–中–大的排采方案来控制生产流量。 相似文献