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第五章煤层气藏成藏机理
第一节煤层气藏分类
一、煤层气藏的定义:
根据煤层气藏的具体特征,给予煤层气藏如下定义:“含有一定量煤层气、具有相对独立流体流动系统的煤体(或地质体)称为煤层气藏,即煤层气藏是煤层气聚集的最小单元,具有统一的压力系统。”
注:1)煤层气是开发利用的对象,因此煤层气藏必须含一定量的煤层气;(2)煤层气的赋存受压力的控制,而压力与流体的补给、运移、滞流、排泄密切相关,一个煤层气藏必须处于同一流体单元,是煤层气聚集的最小单元;(3)所谓的“地质体”,不仅仅是煤层,还包括煤层的部分顶板和底板。
二、煤层气藏边界类型及作用机理
将煤层气藏的边界系统的区分为6类:
经济边界
水动力边界
风氧化带边界
物性边界
断层边界
岩性边界
经济边界
经济边界仅适用于工业性煤层气藏,以该煤层气藏具备商业开发价值的最低含气量表达,取决于煤层气的含量、资源丰度、储层物性、地下水动力条件、开发技术条件、经济政策等。
包括浅部的经济边界和深部的经济边界
在现有的开发技术条件下能够实现商业性开发的煤层气藏称为工业性煤层气藏;反之,称为非工业性煤层气藏。
水动力边界
水动力边界存在两类:地下水分水岭以及水动力封堵。
地下水分水岭的存在使其两侧的煤层气藏处于不同的流体单元。
Utah州中东部Ferron 砂岩段地下水水位等值线
Clear Creek anticline
Joe Valley anticline
Ferron anticline
水动力边界
沁水盆地南部太原组地下水水位等值线
水动力边界
水动力封堵边界是最常见的煤层气藏边界。水动力封堵的机理为:要使储层内保存一定量的煤层气,就必须具备一定的储层压力,即地下水静水位面(对应于储层压力)具有一定的高程。这一高程可通过经济边界对应的含气量和兰氏方程计算的储层压力换算。
,即地下水的水位最低应为130m左右。
沁南煤层气藏的东部和南部为水动力封堵边界,对于15号煤而言,~ m3/t, m3/t;~,。 m3/t,,以8 m3/t为经济边界
风氧化带边界
由于煤层气沿露头的散失和空气的混入使得煤层气中甲烷浓度降低,二氧化碳、氮气浓度增加。一般取甲烷浓度80 %为风氧化带的底界。
水动力条件变化引起风氧化带的形成机理
如果以甲烷浓度80%为风氧化带底界,沁南煤层气藏风氧化带的深度平均为180 m左右。
风氧化带边界