保存条件对煤层气藏的作用.pdfVIP

第4期 总第158期 内 蒙 古 科 技与 经 济 No．4，the 158th issue 2008年2月 Inner Mongolia Science Technolcgy Economy Feb．2008 保存条件对煤层气藏的作I1 冯硕颖 (内蒙古自治区地质矿产勘查院，内蒙古呼和浩特 010000) 摘 要：文章简要介绍了煤层气藏的形成条件及影响煤层气藏保存的各种地质环境，对合理开发利 用煤层气藏具有一定的借鉴作用。 关键词：封盖条件；渗透率；水动力；构造运动 中图分类号：P618．1l 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)04—0056—01 保存条件主要指盖层的封盖能力、水动力条件 好的毛细封闭能力，则气体只以扩散方式运移，其运 和构造运动等因素。在地质历史中，上述地质作用 移速度是相当缓慢的，煤层气逸散量可用岩石的扩 主要是通过改变地层的温压条件而改变吸附与解吸 散系数等参数估算；②当煤层中剩余压力大于上覆 和吸附与溶解之间的平衡，控制地层煤气赋存形式， 盖层排替压力时，气体则以渗流的方式运移，气体逸 从而影响煤层气的保存。煤层气藏与常规天然气藏 散速度与气体的有效渗透率及剩余压差有关，剩余 不同：煤既是气源岩，又是储集岩。一般来讲，煤的 压差越大或气体的有效渗透率越高，则逸散越快，此 生气量很大，煤的生气量比其保存的气量要高 8～ 时主要是游离气体逸散，当煤中压力小于盖层的排 10倍，也就是说煤的生气量远远超过现今各煤层的 替压力时，逸散即告结。如果气源充足，此过程则重 实际含气量，这主要是由于煤岩自身的吸附能力和 复进行，如超压很高则有可能产生微裂缝而使气体 保存条件的不同造成的。 呈间歇式散失；如果煤层中没有游离气，而是由于静 1 较强的吸附能力是煤层气富集的前提 水压力引起的超压，则只有扩散运移。也就是说在 煤层气以溶解气、游离气和吸附气三种7ysa：：赋 没有压降时，吸附气难以解吸而进行逸散；③如果上 存于煤层的双孔隙系统中：割理系统和微孔隙系统。 覆岩层是渗透层(如砂岩或裂隙性泥页岩等)，排替 割理孔隙度一般都较小且被水充满，溶解气、游离气 压力很小，扩散运移快，气体则会向砂岩中运移，再 较少。煤层气主要以吸附状态存在于煤的基质微孔 加之水动力的影响，煤中吸附气也会从基质中解吸 中，吸附气占总含气量的 90～95％以上，正是由于 出来转移到渗透层中；④如果上覆岩层是具有生气 煤的这种吸附特性决定了煤的储集能力。 能力强的烃源岩，则会阻止煤层甲烷气向上逸散，甚 在地层条件下，吸附气、游离气和溶解气处于一 至会向煤层中输入天然气。总之，盖层的质量越好， 种动态平衡过程中，在达到吸附平衡后，吸附量是压 封盖能力越强，煤层气只以扩散方式运移，逸散很 力和温度的函数。但煤对气体的吸附属于物理吸 慢，盖层差，失去毛细封闭能力，气体则以渗流方式 附，吸附与解吸是可逆的，当温度和压力条件改变 运移，逸散速度快流体的运移，由此改变吸附气与溶 后，吸附量也会改变：当压力下降或温度升高时，吸 解气和游离气间原有的平衡 ，从而影响到煤层气的 附气就会解吸，转化为游离气。同样，在地层水交替 保存。 作用下，原有的平衡条件也会被打破而使吸附气越 3 水动力影响煤层气的保存 来越少。由于吸附气的活性较游离气和溶解气弱得 主要表现在以下