<2.0%),以热降解气生成为主。
3高成熟阶段(贫煤-无烟煤,R。
>2.0%),以热裂解气形成为主。
2无机成因气的成因?
1地球原始大气中含有的大量甲烷,是无机成因烃类的主要来源。
当地球开始凝聚时,原始大气的甲烷作为化石被吸收保留在上地幔和地壳深部,再通过断裂,火山活动或地壳运动等地球脱气作用释放出来。
2另一种无机成因气与二氧化碳的形成有关。
当火山活动强烈时,大量的岩浆侵入含煤岩系,岩浆的高温使碳酸盐类分解,生成大量的二氧化碳,并储存在煤中。
3说明割理闭合机制?
答:
1次生显微组分充填:
煤化作用过程中形成的,非植物遗体原始来源的次生显微组分
2胶合作用:
胶合作用是煤体在高温高压下成塑性,半塑性状态。
割理面相互胶合在一起造成割离闭合。
4影响割离闭合的因素?
答:
①虽然割理的闭合现象普遍存在,但不同地质背景,不同煤中割理的闭合程度不同。
②芳构化与缩聚作用是导致煤结构变化的主要因素,也是造成割理闭合的主要因素。
3渗出沥青质体充填引起割理的闭合往往在低煤阶阶段。
4割理的矿化作用是影响割理闭合的又一因素。
5有效应力和流体压力同样影响割理闭合。
5渗透率的影响因素?
答:
渗透率的外部影响因素有以下几种:
有效应力与原地应力。
Klinkenberg效应。
基质收缩效应。
6水动力封闭异常高压储层形成必备4个条件?
①连续性强,渗透性强的煤储层,是前提条件。
②由补给区向盆地方向的地下水运移是必备条件。
3运移以盆地内部煤储层非渗透性边界为终点,这种边界可以是构造枢纽线,断层,相交或排泄区等,其展布方向与地下水运移方向垂直。
4地下水运移过程中,沿途将携带热成因甲烷和次生生物成因甲烷运至非渗透性边界处聚集,并由侧向流转化为垂向流形成常规高压圈闭气藏与非常规煤层气藏共存的现象。
7自封闭型的类型?
答①物性封闭是指煤体在构造应力的作用下,破碎为渗透性极差的糜棱煤,这类储层内赋存的大量的煤层气无法与外界交换而形成高压异常。
②烃类生成引起的异常高压储层与常规油气异常高压封存箱性的形成机制相同。
即垂向上和侧向上都存在封闭性边界,形成一个孤立的流体单元,且不与外界发生物质交换。
在温度,压力的作用下,固态的有机质不断生产气态的烃类,使得流体体积不断膨胀,流体压力逐渐增高,从而形成高压异常。
8不同变形程度煤体的测井响应如下?
①软煤,以低电阻,低密度。
高声波时差,中子强度较低为特征
②硬煤,以高电阻,高密度,低声波时差,中子强度较高为特征
9岩体强度因子的意义?
岩体强度因子的引入为定性,定量评价煤岩体变形提供了一种新的途径。
①对于强度因子高值区,刚性岩层发育,煤岩层容易发生脆性变形,以形成断裂为主;②对强度因子低值区,塑性岩层发育,岩体变形以韧性为主,往往以形成褶皱和顺煤层剪切或滑动为特征;③对于煤体变形而言,在强度因子高值区发育的断裂两侧分布变形程度较高的软煤,但分布范围有限;对强度因子低值区容易形成顺煤层剪切或滑动,形成大面积分布的软煤。
10吸附等温线在煤层气研究中应用主要表现在以下四个方面?
答①评价煤层对气体的最大吸附能力,实测值往往偏低。
②预测生产过程中储层压力降低时释放出气体的最大值和释放速率。
③确定临界解吸压力。
④确定气饱和度。
11影响煤吸附能力的影响因素?
答:
煤阶,煤岩组分,煤体变形,温度,水分
12煤阶对吸附能力的影响(自身影响)?
①镜质体反射率,煤的变质程度直接影响着煤的结构及化学组成,并严重制约着煤的吸附能力。
②挥发分及固定碳。
煤的兰氏体积有随着挥发分含量的增加而减少,随着固定碳含量增加而增加的趋势。
③平衡水分,随着平衡水分含量的增加,煤的兰氏体积呈降低的趋势。
13构造与煤层气含量的关系?
①一般情况下向斜轴部煤层气相对富集,这主要与向斜轴部煤层埋深较大和地下水相对滞留有关。
②断层对煤层气含量的控制作用分两类:
开放性断层和封闭性断层。
开放性断层是煤层气散失的通道,但取决于断层带充水条件,如果断层带富含水,且地下水位较高,则可形成相对高的静水压力,利于煤层气保存。
反之,煤层气散失严重。
14低煤阶煤气层藏可分为两类?
答:
⑴未成熟低煤阶煤层气藏。
此类煤层气藏没有发生煤的变质作用,仅发生了成岩作用,成熟度达到了褐煤阶段,RV0.5%以含气量低,储层渗透性极强
为特征。
⑵低成熟低煤阶煤层气藏。
此类煤层气藏以深成变质作用为主,成熟度一般R。
<0.75%,间或存在接触变质,但影响有限。
此类煤层气藏以含量中等,渗透性中等为特征。
15煤体变形与储层渗透性关系?
答;对于低煤阶煤储层而言,煤层气运移产生的通道为裂隙和基质孔隙,中煤阶为割理和构造裂隙,高煤阶煤则以构造裂隙为主,对于中高煤阶煤储层而言,发育完好的构造裂隙系统是形成高产煤层气井的必要条件,而这种完好的构造裂隙系统是煤体变形的结果。
煤体变形对煤层渗透性的控制存在一个度。
没有煤体变形,储层的渗透性不会得到显著的改善;变形过于强烈,同样造成煤层渗透性下降。
六论述题:
1基质孔隙率的影响因素?
答⑴煤化程度:
①R。
,max<1.3%,对应于第二次煤化作用跃变之前阶段。
②R。
,
max=1.3%~2.5%对应于第二次与第三次煤化作用跃变之间。
③R。
,
max>2.5%,即第三次煤化作用跃变之后,各类孔隙的孔容和比表面积均呈现下降趋势。
⑵显微组分的影响。
⑶矿物含量的影响。
⑷煤体结构的影响。
⑸断裂的影响。
2煤层气储层异常压力的形成机制?
⑴水动力封闭型:
是指地下水或大气降水由露头区沿渗透性良好的煤储层向盆地深部运移,当遇到渗透性差,致密的岩层,封闭性断层阻碍形成滞留时,导致煤储层流体压力的升高,从而形成高压异常。
⑵自封闭型:
①物性封闭是指煤体在构造应力的作用下,破碎为渗透性极差的糜棱煤,这类储层内赋存的大量的煤层气无法与外界交换而形成高压异常。
②烃类生成引起的异常高压储层与常规油气异常高压封存箱性的形成机制相同。
即垂向上和侧向上都存在封闭性边界,形成一个孤立的流体单元,且不与外界发生物质交换。
在温度,压力的作用下,固态的有机质不断生产气态的烃类,使得流体体积不断膨胀,流体压力逐渐增高,从而形成高压异常。
3含气量的控制因素?
⑴煤的物质组成:
高矿物含量不利于煤层气的赋存,使煤的吸附能力,含气量降低。
从生气的角度讲,生气能力为壳质组>镜质组>惰质组;但从吸附角度讲,镜质组和惰质组的吸附能力均高于壳质组。
⑵变质程度:
在同等条件下,随变质程度的增高,煤层气的生成量和储存量增高,但在超无烟煤阶段,煤的含气量最低。
⑶顶底板岩性:
煤层气在形成过程中或形成以后必须被封存在煤层中才可能形成气藏,这种封存主要取决于煤层顶底板的排替压力。
一般情况下泥岩,粉砂岩比较致密,孔隙半径较小,排替压力较高。
对煤层气有较强的封存能力。
⑷埋深与上覆有效地层厚度:
一般情况下埋深越大,含气量越高。
上覆地层越厚,煤层含气量越高。
⑸构造发育情况:
断层与褶皱对煤层气含量的控制作用非常明显。
一般情况下向斜轴部煤层气相对富集。
⑹煤体变形:
煤体变形增加了煤的孔隙比表面积和吸附能力,从而对含气量的增高有
利。
⑺岩浆活动:
区域岩浆热液接触变质使煤的变质程度增高,含气量增高;岩浆活动使煤层气的成分改变形成一些特殊气体,如氮气,氢气等。
⑻水文地质条件:
地下水动力条件决定煤层气的转移和富集。
4如何理解将煤层气的储量预算视为动态范畴?
①煤层气是一种自生自储的非常规天然气,严格来讲,仅指赋存于煤层中的气体,不包括煤层围岩中的气体。
②当前国内外在计算煤层气储量时,也是以煤样的含气量和煤炭储量乘积得出,并未考虑煤层围岩中的气体。
但实际情况并非如此,因此,在煤层气开发阶段,实际采出的煤层气并非仅指煤层中的气体,这显然出现了与资源量计算上的矛盾。
③为了正确评价矿区内煤层气的开发价值,做出合理的经济预算,对煤层围岩中的这部分气体也应加入煤层气资源量的计算即,储量=煤炭总地质储量*煤层气平均含量+采气影响范围内岩石总含气量。
④为解决这一难题,并相应地调整煤层气的开发战略,这样做可以有效地避免煤层气开发初期的危险,由此,可将煤层气的储量预算视为动态范畴。
在开发初期资料欠缺的情况下,按现行的储量计算方法仅对煤层中的煤层气资源量做出计算。
进入开发阶段后,随资料积累,参数增多,可采用数值模拟法随时对煤层气的资源量进行重新估算,使之与实际情况相符合。
5煤层气选区评价?
⑴煤层气选区评价主要根据煤田勘查,和类比,野外地质调查,小煤矿揭露以及煤矿生产所获得的煤资源和气资源资料进行综合研究,确定煤层气勘查目标。
⑵根据选区评价的结果,可以估算煤层气推测资源量。
评价内容如下;①资料收集与野外研究。
②室内资料整理和分析。
③初步评价。
④前景勘探区的确定:
通过各种图件分析,从远景区中优选出有利区块,供进一步勘探。
从以下几个方面:
煤层气含量,确定可渗透储层,水文地质条件分析,综合评价。
七图题;
P19P15