中国煤层气储层地质与表征技术研究进展

刘大锰; 贾奇锋; 蔡益栋

摘要：我国煤层气资源丰富,发展煤储层地质学理论与技术有助于煤层气勘探开发的进一步突破.基于对文献调研与分析,阐述了煤层气储层地质与表征技术的研究内容及进展,分析了前缘发展方向.研究认为,煤层气储层地质学研究正在从宏观向微观、从定性向定量、从单学科到多学科协同发展,研究内容涉及煤储层成因类型、沉积环境、构造作用、应力特征、物性特征、几何形态、井网布置方式、储层改造及保护、井网调整及优化等产业全过程;煤层气运聚动力分为2类,一类是在气体浓度差作用下的扩散-渗流机制,另一类是压差或势差作用下的水动力-浮力机制;构造挤压应力主要通过骨架岩石的变形改变含水层与隔水层,并影响到流体渗流网络的输导能力;沉积压实主要影响孔-裂隙空间及喉道,沉积物沉降速度过快容易形成异常高压带,不利于储层流体流动;流体在三维空间中所处的温度不同,温差效应常会引起流体发生瑞利和非瑞利对流驱动,一般浅部低温、密度较大的流体会向下运动,而深部高温、密度较小的流体会向上运动;渗透率研究经历了4个阶段,包括表观现象与经验推测定性分析、多种理化效应与细化各因素作用影响机制、数学模型与数值分析等多种模拟手段定量表征以及精细完善储层微米尺度传输介质渗透率动态变化.研究指出,未来需要精细研究深部构造煤和热改造煤储层纳米级孔隙气体的赋存状态与扩散运移机理,建立健全煤系非常规天然气合采技术制度,根据纳米孔隙超量吸附的聚散过程厘定不同温压条件下煤储层微纳米孔隙中气体凝聚与游离空间变化.