大宁—吉县地区深部煤储层物性特征研究

我国煤层气资源量为55.3×1012m3,埋藏深度大于1000m的煤层气资源量占总体的74.1%,深部煤层气资源储量非常丰富,其勘探与开发的突破是我国煤层气产量提高的重要途径。目前,我国煤层气勘探与开发深度浅于1000m,对深部煤层气勘探和开发研究比较薄弱。本文以大宁-吉县地区深部煤储层（深度为897.75～1443.6m）为研究对象,收集大宁-吉县地区基础地质资料、实测含气量和渗透率等资料,同时结合扫描电镜、核磁共振、X射线成像技术、高温高压吸附和覆压渗透率等实验测试手段,得出大宁-吉县地区深部煤储层的物性特征如下:（1）煤岩的裂隙类型有放射状、河流状和网络状等形态,镜下可以观察到部分裂隙被矿物质填充,孔隙类型主要包括胞腔孔、屑间孔、气孔、溶蚀孔和晶间孔等;其孔隙结构以大孔和裂隙为主,中孔次之、微小孔较少,当围压增加时,煤样的孔隙度减小,压力对渗流孔的作用占主导,吸附孔变化较小;煤岩的裂隙不发育,大部分裂隙被矿物填充,煤样的裂缝分布并不均匀,裂隙三维重构显示裂隙含量较少,但是裂隙的连通性较好。（2）高温高压吸附实验表明:随着压力的增加,吸附量增加,高压条件下吸附量趋于稳定;随着温度的增加,吸附量总体上呈减小趋势,但在35℃和45℃条件下,甲烷的吸附量存在一个转折压力,当压力小于7MPa时,35℃条件的吸附量大于45℃条件的,当压力大于7MPa时,45℃条件的吸附量大于35℃条件的。（3）研究区内5号煤层的含气量为3.81～20.87m3/t,8号煤层的含气量为1.12～20.84m3/t,同一地区5号煤层的含气量高于8号煤层的含气量,含气量随着埋深的增加存在“临界深度”,5号煤层的临界深度约为1000m,8号煤层的临界深度约为1200m,临界深度以浅,含气量随着埋深增加而增加,临界深度以深,含气量随着埋深增加而减小。（4）研究区煤储层的渗透率较小,5号煤层的渗透率范围为0.0065～42.86mD,8号煤层的渗透率范围在0.005～3.01mD,随着埋深的增加,渗透率减小;通过覆压渗透率实验可知,随着有效应力的增加,渗透率呈负指数型减小;随着温度增加渗透率呈现减小的趋势。