5 含气量与控气地质因素.ppt

2）构造作用 构造应力场：裂隙特征局部构造：裂隙发育程度强烈变形煤：阻塞裂隙埋藏深度：静压力 煤中流体：水，气（CH4，N2，CO2，…） 相（有效）渗透率：多相流体，某相的渗透率 相对渗透率：相渗透率与绝对渗透率之比 两相流体相对渗透率：　　 气－水两相　　 油－水两相　　 油－气两相 不同流体介质的相对渗透率 2、压力－吸附曲线法 煤储层含气性取决于煤岩体的吸附能力和含气饱和度， 即含气量＝理论吸附量×含气饱和度。煤岩体的吸附能力又 是煤储层压力和温度的函数，温度相差不大的情况下，与煤 储层压力关系密切， 其关系可由等温吸 附实验得到，理论 吸附量可以由朗格 缪尔方程求得 。 3、煤级－灰分－含气量类比法 煤层含气量受煤级和煤岩组分、灰分等控制。因此，应 用该方法的前提条件是预测区煤级、煤岩特征与参照区可以 类比。 4、测井响应拟合煤层气含量 测井响应拟合煤层气含量的工作步骤依次为数据采集、 预处理、逐步回归分析、建立数学模型、进行质量检验。若 效果显著，就可以利用该数学模型对有测井曲线而无煤层气 含量的钻孔进行煤层含气性预测。 5、地质条件综合分析法 通过对预测区煤层赋存特征、地质构造演化历史及煤层埋 藏－热演化－生烃－保存历史分析，确定煤的变质方式和煤 的变质程度，进而预测其含气性。 从广义上讲，所有的地质预测方法都包含着一定程度的综 合地质分析，不同方法之间存在着一些不可分离的相辅相成 的关系。因此，在对同一地区煤层含气性分析预测中，往往 是以某种方法为主的多种方法综合预测。 二、采动影响区煤层含气量预测 煤矿井巷开拓和煤炭生产改变了煤层的地应力场、流体压力场，打破了煤层内游离气、吸附气和水溶气之间的动态平衡关系。采动影响区内煤层的含气量、透气性、储层压力等均呈现出动态变化特征。 1、本煤层采动影响区 本煤层采动影响区 掘进巷道 采煤工作面 1）有限元法 2） 瓦斯涌出量法 暴露煤壁瓦斯涌出系数与时间的关系（据包剑影等，1996） 3）瓦斯压力测试法 据实测瓦斯卸压带内煤中某点的原始瓦斯压力和不同时间的残余瓦斯压力，由朗缪尔方程计算原始瓦斯含量和残余瓦斯含量 。 采动影响区内煤层瓦斯含量和排放率与时间和距暴露煤壁距离的关系 1—?? 迎头掘过后6h；2—迎头掘过后4d；3—迎头掘过后10d； 4—迎头掘过后15d；5—迎头掘过后55d；6—迎头掘过后155d（稳定） 下 邻 近 层 距 开 采 层 距 离 3）煤炭资源残留区 2、邻近层采动影响区 双重孔隙介质 面割理，端割理 渗透率各向异性 渗透性影响因素1） 裂隙系统 大裂隙：切穿整个煤层，甚至顶板 中裂隙：切穿几个煤的自然分层或光泽岩石类型分层，包括夹矸 小裂隙：切穿几个煤岩石类型分层 微裂隙：局限在一个煤岩类型分层内 3） 煤层厚度 4） 沉积作用 4） 流体相态 * 第一节 煤储层含气量的组成 第二节 煤储层围岩物性及封盖能力 第三节 控气地质因素 第四节 煤层含气性的预测方法 第五章 煤储层 含气特征及控气地质因素 第一节 煤储层含气量的组成 一、美国矿业局（USBM）的直接法 1、逸散气量 指从钻头钻至煤层到煤样放入解吸罐以前自然析出的天然气量。逸散气的体积取决于钻孔揭露煤层到把煤样密封于解吸罐的时间、煤的物理特性、钻井液特性、水饱和度和游离态气体含量。 2、解吸气量 指煤样置于解吸罐中在正常大气压和储层温度下，自然脱出的煤层气量。终止于一周内平均解吸气量小于10ml/d或在一周内每克样品的解吸量平均小于0.05ml/d。 3、残留气量 指充分解吸结束后残留在煤样中的煤层气量。 二、中国的解吸法 1、损失气量（V1） 2、现场2h解吸量（V2） 3、真空加热脱气量（V3） 4、粉碎脱气量（V4） 二者的差异：解吸时间、温度、阶段 三、相态含气量 1、溶解气 2、游离气 P0