2煤层气储层评价与描述[兼容模式]

1ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing《《煤层气开采理论与技术煤层气开采理论与技术》》煤层气储层评价与描述煤层气储层评价与描述2011-5-171中国石油大学（北京）煤层气研究中心ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层特征描述煤层发育特征煤储层特性描述煤的孔隙特征煤层气储层评价与描述的基本要点煤层气储层评价与描述的基本要点煤储层的其他特性煤的岩石力学性质煤层几何特征煤层结构特征煤体结构特征煤的基本特性描述煤质特征煤岩特征煤的比表面积煤层的吸附性煤层的含气性煤的渗透性煤层的流体压力煤层吸附饱和度临界解吸压力煤的压缩系数原地应力2011-5-172煤岩特征煤的变质程度煤的物理性质临界解吸压力2ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层发育发育特征描述特征描述煤层的发育特征：含煤地层、煤层及煤层组、含煤系数、煤层稳定性、煤层结构、煤层分叉与尖灭、夹矸等。2011-5-173ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层发育发育特征描述特征描述山西晋城矿区煤层发育特征：含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组煤系总厚约127～178m，平均146m含煤21层2011-5-174含煤21层煤层总厚度9.9～17.8m，平均13.4m含煤系数9.10%3ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层发育发育特征描述特征描述2011-5-175ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing西CZK42ZK121ZK201ZK281ZK361ZK441ZK521垂向比例1:1000煤层煤层发育发育特征描述特征描述山窑组C煤组B煤组844.80m270.89m511.27m（遇断层）763.24m584.86m847.90m584.44m4ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,BeijingJ2s乌苏1大1杜1乌苏1井—鲁南1井煤层对比图乌苏1大1杜1玉2煤层煤层发育发育特征描述特征描述2J2xJs(K2-E2)sh艾1玉2鲁南1乌苏1艾1鲁南1J1bJ2sK1sJ2x主煤层ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层发育发育特征描述特征描述T2xqJ2qJ1KEJ2x煤系地层T87-249T87-249T97-sy1T97-sy1T97-sy2T97-sy2地震剖面5ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层几何几何特征描述特征描述煤层的几何特征：煤层厚度煤层底板标高煤层埋深等2011-5-179煤层埋深等ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层几何几何特征描述特征描述515.4寺头正断层煤层厚度：60575.406.3665.76.06.65.75.45.15.46.65.45.75.15.15.45.76.66.96.36.06.36.05.76.06.35.15.45.76.05.76.06.36.32011-5-17106.36.05.76.05.75.75.75.46.36.66.97.25.75.75.45.16.06.676.000.40.81.21.6km6ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层煤层几何几何特征描述特征描述煤层底板标高等值线图/煤层埋深等值线图：寺头正断层55025025035006503003504004504003505004002004003503505004504003503002011-5-171100.40.81.21.6km3150200250300350400450500550600350300250ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层结构煤层结构特征描述特征描述煤层结构描述方法：2.55(0.25)1.22(0.15)0.60煤（矸）煤（矸）煤2011-5-17127ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤体结构煤体结构特征描述特征描述原生结构煤构造煤碎裂煤碎粒煤糜棱煤煤体结构2011-5-1713糜棱煤ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤质特征煤质特征煤的工业分析又叫煤的技术分析或实用分析。它包括水分、灰分煤质特征：——通过工业分析指标来表征和挥发分产率以及固定碳四个项目，用作评价煤质的基本依据。2011-5-17148ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤质特征煤质特征水分（M）煤中的水分包括游离水和结合水而游离水可分为外在水和内在水这两部分煤中的水分包括游离水和结合水，而游离水可分为外在水和内在水这两部分。外在水：＞0.1μm大毛细孔以外的水分；风干排驱，应用基游离水内在水：＜0.1μm毛细孔的水分；110℃可将其排驱出来化合水――结晶水，以分子方式与矿物结合的水，200℃以上才排驱2011-5-1715工业分析采用风干煤样，分析内在水分，所得结果为空气干燥基水分（Mad），指煤样在105℃～110℃干燥时失去的水分。昀高内在水分：吸附和凝聚在毛细孔中的饱和水（即吸附试验中的平衡水）ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤质特征煤质特征灰分（A）煤中的灰分包括煤层固有的内在灰分和在煤炭开采过程中带入的外来灰分。采用风干煤样，所得结果为空气干燥基灰分（Ad）。是煤样在815±10℃的温度下，经过完全燃烧后测定煤的灰分产率。2011-5-17169ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤质特征煤质特征挥发分（V）煤中挥发性物质（包括水、烃类、碳酸盐岩等）的产率。采用风干煤样，所得结果为空气干燥基挥发分（Vd）。是将煤样隔绝空气，在900±10℃下加热7分钟，煤样失去的部分。2011-5-1717ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤质特征煤质特征固定炭（CGD）煤隔绝空气加热后残留的固体残渣称作焦渣，减去灰分即为固定碳，即固定碳＝焦渣－灰分2011-5-171810ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤质特征煤质特征2011-5-1719ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing中国煤的分类：‹无烟煤（anthracite)‹贫煤(meagercoal)‹贫瘦煤(meagerleancoal)煤质特征煤质特征根据中国煤炭分类国家标准(GB5751—86)规定，煤分为14大类。贫瘦煤(g)‹瘦煤(1eancoa1)‹焦煤(cokingcoal)‹肥煤(fatcoaL)‹气煤(gascoal)‹1／3焦煤(1／3cokingcoal)‹气肥煤(gas—fatcoal)‹1／2中粘煤(1／2mediumcakingcoal)‹弱粘煤(weaklycakingcoa1)2011-5-1720‹弱粘煤(weaklycakingcoa1)‹不粘煤(non—cakingcoal)‹长馅煤(longflamecoal)‹褐煤(browncoal；1ignite)11ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤岩特征煤岩特征煤岩特征：煤是一种有机岩，利用研究岩石的方法来研究煤的学科称为煤岩学。换言之，煤岩即煤的有机岩石性质和特征。2011-5-1721ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing宏观煤岩特征：煤岩特征煤岩特征按宏观煤岩成分的组合及其反映出来的平均光泽强度，可划分为四种宏观煤岩类型，即：光亮型煤半亮型煤半暗型煤宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位，包括镜煤、亮煤、暗煤、丝炭。2011-5-1722半暗型煤暗淡型煤成单位包括镜煤亮煤暗煤炭12ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing显微煤岩特征：煤岩特征煤岩特征利用显微镜，对煤岩薄片、粉煤光片、块煤光片、广薄片在投射光、反射光、荧光下进行观察描述，研究煤的岩石学特征。煤的有机显微组分很多，根据成因人们将其归并微3大类，即3个显微组分组（镜质组、惰质组和壳质组），镜质组是凝胶化作用的产物，惰质组是丝炭化作用的产物，壳质组是植物稳定组织（树皮、树脂、孢子）的遗骸。它们具有独特的形态、颜色及结构；各组分组的颜色如下表所列：2011-5-1723组分组透光反光荧光镜质组（V）橙红灰不发或暗褐、弱黄色惰质组（I）黑黄白不发壳质组（E）黄深灰绿、黄、橙、褐ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤的镜质组反射率：煤岩特征煤岩特征镜质体反射率可以确定煤化程度，是不受煤的岩石成分含量变化影响的煤化程度指标。镜质组反射率测定：油侵下，镜质体抛光面的反射光（λ＝546nm）强度与其垂直入射光强度之比，一般用百分数表示。测试原理是:根据不同煤的光性特征差异，参照反射率标准物质，利用光电倍增管测定光强度。使用仪器：显微光度计测试条件：油侵液，23℃，Ne=1.5180±0.0004，（λ＝546nm）标准物质：蓝宝石，金刚石，碳化硅，Ne，R测试对象无结构镜质体轴晶负光性各向异性RmaxRranRmin2011-5-1724测试对象：无结构镜质体，一轴晶负光性，各向异性测量点数：30～100点不等测试结果：用各点测值的平均值，在实际工作中一般用镜质组昀大反射率Rmax表示。Rmax＝1.0645Rran，Rmin配合Rmax反映煤的各向异性。13ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤的变质程度煤的变质程度2011-5-1725ChinaUniversityofPetroleum,BeijingChinaUniversityofPetrol