3、在含煤盆地中，次生生物作用活跃并影响气体成分的深度间隔称作蚀变带，一般位于盆地边沿或中浅部；不发生蚀变的气体一般位于盆地深部，称为原始气带。
4、生物气的形成应满足两个条件：
一是要有丰富的有机质提供产气的物质基础；二是具备有利于甲烷菌繁殖的环境条件。
5、次生生物气的生成和保存条件：
①煤级：
为褐煤~焦煤，煤层所在区域发生过隆起（抬升）作用；②渗透性：
煤层有适宜的渗透性；③水文条件：
沿盆地边缘有流水回灌到盆地煤层中；④微生物条件：
有细菌运移到煤层中，具备缺氧环境；⑤圈闭条件：
煤层具有较高的储层压力和能储存大量气体的圈闭条件。
❤6、主要生气阶段：
①褐煤至长焰煤阶段；②长焰煤至焦煤阶段，烃类气体迅速增加；③瘦煤至无烟煤阶段，产气最多，几乎没有重烃。
7、常用甲烷（C1）与总烃量（C1~C5）的比率作为确定气体的干度指标，即C1/C1~5:
8、三种煤岩组分的烃气产率，以壳质组最高，镜质组次之，惰性组最低。
❤9、煤层气地球化学组成的地质控制：
①煤岩组分；②煤级的影响；③埋深的影响；④煤层气成分的影响；⑤CH4和CO2的碳同位素交换平衡效应；⑥煤层气的解吸和扩散；⑦次生作用；⑧水文地质条件。
10、煤中可溶有机质的烷烃含量大大少于原油，芳烃和其他含脂肪型结构的侧链也较少，热解生成重烃气分子的量，远少于原油。
❤11、煤层气的鉴别标志：
根据煤层气组分特征及其同位素特征鉴别煤层气。
❤12、临界温度：
是指气相纯物质维持液相的最高温度，高于这一温度，气体即不能用简单升高压力的办法（不降低温度）使之转化为液体。
临界压力：
是指气、液两相共存的最高压力，即在临界温度时，气体凝析所需的压力。
高于临界温度，无论压力多大，气体不会液化；高于临界压力，不管温度多少，液态和气态不能同时存在。
超临界状态：
当温度和压力均超过其临界温度和临界压力，且在临界点附近的状态。
❤13、溶解度：
20℃、1atm下单位体积水中溶解的气体体积称为溶解度（m3气/m3水），溶解度同气体压力的比值称为溶解系数（m3/m3·atm）。
温度对溶解度的较复杂,温度<80℃时,随温度升高溶解度降低;温度>80℃时,溶解度随升高而增加。
甲烷溶解度随压力的增加而增加,低压时呈线性关系,高压时（>10MPa）呈曲线关系;甲烷溶解度随矿化度的增加而减少。
❤14、煤层气的化学组成：
①烃类气体：
甲烷＞80%、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷；②非烃类气体：
N2、CO2、CO、HS、H2及微量的惰性气体。
控制煤层气化学组成的主要因素：
煤的显微组分，特别是富氢组分的丰度；储层压力；煤化作用程度，即煤阶/煤级；煤层气解吸阶段；水文地质条件
第三章煤储层的物质组成和孔隙结构特征
1、煤储层系由煤基质块（被裂隙切割的最小基质单元）、气、水（油）三相物质组成的三维地质体。
其中煤基质块则由煤岩和矿物质组成；气组分具有四种相态，即：
游离气（气态）、吸附气（准液态）、吸收气（固溶体）、水溶态（溶解气）；水（油）组分也有三种形态，即：
裂隙、大孔隙中的自由水、显微裂隙、微孔隙和芳香层缺陷内的束缚水、与煤中矿物质结合的化学水；在一定的压力、温度、电、磁场中各相组分处于动平衡状态。
2、❤三相介质：
煤基质块；气（准液态）；水（油）
❤三元结构：
宏观裂隙；显微裂隙；孔隙
3煤的宏观组成：
①煤岩成分：
镜煤，丝炭，亮煤，暗煤；②宏观煤岩类型：
光亮型煤，半亮型煤，半暗型煤，暗淡型煤
4、煤的宏观结构：
①条带状结构②线理状结构③透镜状结构④均一状结构⑤粒状结构⑥叶片状结构⑦木质状结构⑧纤维状结构
5、煤的次生结构：
①碎裂构造②碎粒构造③糜棱构造
6、煤储层中的液相介质包括裂隙、大孔隙中的自由水（油）及其内表面与显微裂隙、微孔隙内表面、芳香层缺陷内的“准液态”物质。
7、煤化学—外在水分、内在水分和化合水三部分。
地下水渗流角度—结合水、液态水。
煤层气—平衡水或临界水。
8、吸附态—指裂隙、大孔隙、显微裂隙、微孔隙等吸附甲烷的统称。
其与游离态甲烷是不断运动和交换的，在一定温度和压力下处于平衡状态。
游离态—正常情况下，游离甲烷约占8%-12%，煤层气开发时，要通过煤储层降压解吸、升温解吸，或通过N2、CO2置换出游离甲烷才能得以实现。
9、割理：
煤储层中的裂隙在国外煤层气工业中常被称为割理。
割理是煤中的天然裂隙，在整个煤层中连续分布的割理称为面割理（Facecleat），中止于面割理或与面割理交叉的不连续割理称为端割理（Bullcleat）。
面割理与端割理通常是相互垂直的或近似直交的。
10、❤裂隙：
或由内应力（煤化作用过程中，凝胶化组分收缩应力及超高孔隙流体压力）或由外应力（构造应力、重力及热应力等）或由内应力与外应力二者综合作用而形成。
分类：
张性裂隙、张性剪裂隙、压性剪裂隙
组合类型：
①矩形网状―主要为小裂隙,一般面裂隙密度大于端裂隙.彼此近于直交,因而具有较高的渗透性，渗透率的方向性中等。
②不规则网状―小裂隙与微裂隙交织在一起,面裂隙与端裂隙均较发育。
这种组合类型的渗透性中等,没有明显的各向异性,主要发育于低煤化烟煤中。
③平行状―实际上是由于端裂隙不发育而只见面裂隙平行产出。
这种组合一般只反映局部现象,当端裂隙出现时又会变成矩形网状组合。
由于只发育一组裂隙。
渗透率的各向异性明显,具有优势方位。
大裂隙呈平行状或羽状,中、小裂隙以矩形网状为主、其次为平行状,微裂隙多为不规则网状。
11、显微裂隙是肉眼难以辨认的、必须借助显微镜或扫描电镜才能观察。
（只局限一个煤岩成分分层内，发育多组，方向凌乱，主要是流体压力、收缩应力形成。
）
12、❤裂隙发育程度的地质控制：
①煤级：
中煤阶煤的裂隙密度较高，低煤阶和高煤阶煤的裂隙密度较低。
②煤岩类型与成分：
在煤阶相似情况下,裂隙密度由光亮煤→半亮煤→半暗煤→暗淡煤逐渐降低，即随镜质组含量降低而减少。
③煤层厚度：
天然裂隙发育密度常随煤岩类型条带或分层的厚度变薄而减小。
④矿物质含量：
随矿物质含量增高，煤层中裂隙密度、长度和宽度均降低。
⑤煤层结构：
在简单结构煤层中，大、中裂隙可以穿透整个煤层，垂向连通性好；在复杂结构煤层中，小裂隙和微裂隙中止于夹矸，垂向不连通。
13、❤孔隙：
指煤体未被固体物质（有机质和矿物质）充填的空间。
类型：
原生孔、变质孔、外生孔、矿物质孔
❤测试方法：
低温液氮（测>0.35nm的孔隙）、压汞法（测>7.2nm的孔隙）。
14、孔容：
是煤中的孔隙体积，常用比孔容表示，即每克煤所具有的孔隙体积，总孔容先随煤阶增加而减少，后随煤阶增加而增大，其拐点在焦煤附近。
比表面积：
单位重量的表面积。
15、❤孔隙率：
煤的孔隙率是指煤中孔隙与裂隙的总体积与煤的总体积之百分比。
其测试方法很多，通常据煤的真密度和视密度（容量瓶法）来计算
TRD—真密度，g/cm3；ARD—视密度，g/cm3
地质控制因素：
孔隙度与煤级的关系；显微组分（丝质体孔隙最发育）；矿物含量（使煤的总孔容下降）；煤体结构（结构的破坏程度大，孔隙率高）；断裂（孔隙率增大）
16、❤煤的双孔隙结构包括孔隙裂隙；煤的三元结构指孔隙裂隙显微裂隙。
17、层系由宏观裂隙、显微裂隙和孔隙组成的三元孔、裂隙介质，孔隙是煤层气的主要储集场所，宏观裂隙是煤层气运移的通道，而显微裂隙则是沟通孔隙与裂隙的桥梁。
第四章煤储层的压力和吸附/解析特征
1、❤煤储层压力：
指作用于煤孔隙—裂隙空间上的流体压力（包括水压和气压），故又称为孔隙流体压力。
2、❤压力梯度：
系指单位垂深内的储层压力增量,常用井底压力除以从地表到测试井段中点深度而得出,用kPa/m或MPa/100m表示,在煤储层研究中应用广泛。
3、❤压力系数：
即实测储层压力与同深度静水压力之比，%
①超压：
压力系数>1，压力梯度>0.98MPa/100m；②正常压力：
压力系数=1，压力梯度=0.98MPa/100m；③欠压：
压力系数<1，压力梯度<0.98MPa/100m。
4、煤层埋深和地应力是储层压力的主要控制因素。
我国以欠压煤储层为主、分布普遍,但也不乏高压煤储层。
（埋深、地应力、水文地质、煤层气（瓦斯）压力）
5、我国煤层瓦斯压力梯度大小变化幅度很大，最低值为1.2kPa／m（抚顺矿区），最大值为13.4kP/m（天府矿区），从低压储层至高压储层都有，但大部分属于低压储层。
全国瓦斯涌出量较大的几个矿区，均属低压储层。
6、❤Langmuir方程
V为吸附量（cm3／g）；P为气体压力（MPa）；ａ为吸附常数，反映吸附剂（如煤）的最大吸附能力，与温度、压力无关，而取决于吸附剂和吸附质的性质（cm3／g），a值的物理意义是当瓦斯压力趋向无穷大时，煤的可燃质极限瓦斯吸附量；ｂ为压力常数，取决于温度和吸附剂的性质（MPa—1）。
VL为Langmuir体积（cm3／g），其物理意义与ａ值相同，即VL＝ａ；PL为Langmuir压力（MPa），代表吸附量达到Langmuir体积的一半时所对应的平衡气体压力，与压力常数ｂ的关系是PL=1／ｂ。
7、兰格谬尔体积（简称兰氏体积）是衡量煤岩吸附能力的量度，其值反映了煤的最大吸附能力。
——VL
兰格谬尔压力（简称兰氏压力）是影响吸附等温线形态的参数，是指吸附量达到1／2兰氏体积时所对应的压力值。
该指标反映煤层气解吸的难易程度，值越高，煤层中吸附态气体脱附就越容易，开发越有利。
——PL
8、根据兰氏体积分布，煤岩等温吸附线可分为3类；根据兰氏压力分布，从煤岩吸附等温线亦可分为3类；对于煤层气选区，兰氏体积越大越好、兰氏压力越大越好。
9、含气饱和度是指煤储层在原位温度、压力、水分含量等储层条件下，煤层含气总量与总容气能力的比值。
理论饱和度S:
实际含气量与兰氏体积之比值。
S理=V实/VL
实测饱和度S:
实测含气量与实测储层压力投影到吸附等温线上所对应的理论含气量的比值。
S实=V实/VV=VLP/（P+PL）
V—实测储层压力投影到等温线上所对应的理论含气量，m3/t；PL—Langmuir压力，MPa；
P—煤储层压力，MPa；VL—Langmuir体积，m3/t；V实—实测含气量，m3/t。
10、吸附状态：
过饱和，饱和，欠饱和
11、临界解吸压力Pcd：
指在等温曲线上煤样实测含气量所对应的压力。
临储压力比：
临界解吸压力与储层压力之比。
理论最大采收率η：
（临界解吸量－枯竭解吸量）／临界解吸量
临界产气压力：
在煤层气开采过程中，煤层气开始大量产出时刻的井底流压。
Pad—枯竭压力（据美国的经验可降至的最低储层压力为100磅/平方英寸，约为0.7MPa）
12、影响煤吸附性的因素：
①压力（当温度与其他因素相同时，煤储层甲烷吸附量随压力增加而增大）；②温度（随温度升高，吸附量降低）；③埋深（一般而言，煤层甲烷吸附量随埋深增加而增大）；④煤岩变质程度（随着煤的变质程度增加，相同温度和压力条件下，煤的吸附能力增大）；⑤水分/临界含水量（含水量增高煤样的吸附能力降低）；⑥煤岩显微组分/煤的无机组成和重烃含量（惰性组中的孔隙以中孔和大孔为主，镜质组则以小孔和微孔为主，中孔、大孔对孔隙度的影响大，小孔、微孔对吸附作用大。
惰性组的含量越高，煤的孔隙率越大；镜质组的大量存在，有利于吸附）⑦气体成分/吸附质（CO2气体比CH4更容易吸附，CH4又比N2容易吸附）
13、解吸量：
损失气量与现场两小时解吸气量之和，即解吸率与该深度下实际含气量的乘积。
解吸率：
损失气量与解吸气量之和与总气量之百分比。
14、吸附时间：
定义为实测解吸气体体积累计达到总解吸气量（STP：
标准温度、压力）的63%时所对应的时间。
吸附时间与产能达到高峰的时间有关，与煤层气长期的产能关系不密切。
吸附时间短，则煤层气井有可能在短期内达到产能高峰，有利于缩短开发周期，但不利于气井的长期稳产。
15、解吸速率：
单位时间内的解吸气量。
受控于：
煤的组成、煤基块大小、煤化程度及煤的破碎程度。
16、煤层气吸附饱和度是指煤层在一定的温度、压力和湿度等条件下对甲烷的吸附饱和程度，实际气含量与理论吸附量之比，一般用百分比表示。
（吸附饱和度是评价煤层气富集程度和可采性的重要综合指标。
）
17、等温吸附曲线
18、例题！
下图是TL005井3号煤层原煤的等温吸附曲线，实测原煤含气量为11.38m3/t，储层压力为5.72MPa，列出公式和具体数值计算：
（1）啷个缪尔体积（VLad）、压力（PLad）;
（2）计算理论饱和度、实测饱和度；
（3）计算临界解吸压力和理论采收率（设枯竭压力为0.7MPa）；
（4）计算临/储比。
19、已知某煤储层在埋深1030m处实测储层压力为8.64MPa、储层温度为36.5OC（恒温带深度30m，温度为14.2OC）、闭合压力为13.97MPa。
计算储层压力梯度、压力系数（静水压力梯度取0.98MPa/100m）、现代地温梯度、最小水平应力梯度，分析煤储层的饱和状态。
20、井间干扰对煤层气生产是一项最有效的实现稳定高产的技术措施。
21、固溶现象：
当压力较高时，气体分子有足够的动力进入高分子空隙中称为固溶现象。
第五章煤储层的含气性及其地质控制
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。
❤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。
❤残留气量：
指充分解吸结束后残留在煤样中的煤层气量。
2、煤层顶底板是封堵煤层气的第一道屏障，是煤储层围岩组合中最重要的岩层。
其主要岩石类型有碳酸盐岩、砂岩、泥岩、油页岩及砂泥岩互层组合。
从岩性来说，由砂岩、碳酸盐岩、砂泥岩互层组合、泥岩、煤层到油页岩，其封盖能力依次增强。
3、控气地质因素：
①煤化程度（镜质组反射率3.5%后甲烷含量急剧下降）；②构造样式及构造部位（内部应力分布状况的不同,均会导致煤储层和封盖层的产状、结构、物性、裂隙发育状况及地下水径流条件等出现差异。
影响到煤储层的含气量）；③沉积体系（取决于岩相和岩性组合及在煤层中的位置）；④煤层厚度控气（同等条件下，煤层越厚，含气越多）；⑤水文地质控气（水力运移逸散控气作用、水力封堵控气作用、水力封闭控气作用）；⑥埋藏深度与地温状态
4、❤构造类型控气主要类型：
向斜构造（宽缓向斜、不对称向斜），是有利的储气类型；背斜构造（对称背斜、不对称背斜、次级背斜）；褶皱—逆冲推覆构造（褶皱推覆、逆冲推覆），逆冲推覆是有利的构造；伸展构造（单斜断块、断陷盆地、滑动构造）
5、❤原位煤层含气量预测：
含气梯度法、压力－吸附曲线法、煤质－灰分－含气量类比法、测井曲线法、地质条件综合分析法等
采动影响区煤层含气量预测：
本煤层采动影响区（有限元法、瓦斯涌出量法、瓦斯压力测试法）；邻近层采动影响区；深部煤层气含量预测（数学地质方法、煤层等温吸附实验）
6、❤水文地质控气：
水文地质是影响煤层气赋存的一个重要因素。
煤层气以吸附状态赋存于煤层的孔隙中，地层压力通过煤中水分对煤层气起封闭作用。
因此水文地质条件对煤层气保存、运移影响很大，对煤层气开采也至关重要。
水力运移逸散控气作用、水力封堵控气作用、水力封闭控气作用
在一定条件下煤层和上下含水层整体成为一个地下水系统，共同构成产层，它对外界的激励做出响应。
煤层气产出中，水气流动机理及其地下水的运动方式影响煤层气解吸渗流。
第六章煤储层渗透性特征
1、❤渗透性即多孔介质允许流体通过的能力。
2、❤绝对渗透率：
若孔隙中只存在一相流体，且流体与介质不发生任何物理化学作用，则多孔介质允许流体通过的能力称为绝对渗透率。
单相渗透率：
指单相流体通过煤岩体孔、裂隙时的渗透率。
毫达西mD（10-3um2）作为单位。
有效渗透率：
若孔隙中存在多相流体，则多孔介质允许每一相流体通过的能力称为每相流体的相渗透率，也称为有效渗透率。
可以采用达西公式来计算。
相对渗透率：
有效（相）渗透率与绝对渗透率的比值称为相对渗透率。
3、❤1D的物理意义是:
当黏度为1cP（即:
1mPa・s）的流体，在压差为1atm（0.098MPa）作用下,通过截面积为1cm2、长度为1cm的多孔介质，其流量为1cm3/s时,该多孔介质的渗透率就称为1D（达西）。
4、❤三级渗流：
宏观裂隙（裂隙渗透率、紊流或层流）；孔隙（基质渗透率、菲克扩散）；显微裂隙（裂隙渗透率、达西渗流）。
5、三种流态：
稳态（储层内任一部位的流体压力不随时间和流体产量变化而变化）；准稳态（储层内任一部位的流体压力随时间和流体产量呈线性变化）；非稳态（流体压力不随时间和流体产量呈非线性变化）。
6、❤有效应力效应：
垂直于裂隙方向的总应力减去裂隙内流体压力与有效应力系数的乘积，是裂隙宽度变化的主控因素。
（有效应力增加会使裂隙闭合,使煤的绝对渗透率下降。
渗透率越低，相对变化越大，有的减少2~3个数量级。
）
❤煤基质收缩效应：
气体吸附或解吸导致煤基质膨胀或收缩。
（由于煤储层侧向上受到围限，煤基质的收缩不可能引起煤储层的整体水平应变,只能沿裂隙发生局部侧向应变,使煤储层原有裂隙张开,裂隙宽度增大,渗透率增高。
）
气体滑脱效应：
气体与流动路径上的壁面相互作用,增加了分子流速,使煤的渗透率增大。
7、He气绝对渗透率大于CH4克氏渗透率，CH4克氏渗透率又大于水单向渗透率。
8、解吸是甲烷从煤颗粒内表面释放的过程，扩散是浓度梯度作用下甲烷分子的随机运动而形成的运移现象，描述的是甲烷从孔隙向显微裂隙的运移过程。
9、准稳态扩散：
煤基质显微孔隙内甲烷气体的扩散是在浓度差的驱动下进行的，若单位时间内通过单位面积的扩散速度与浓度梯度呈正比，称为准稳态扩散。
相对含气量单位：
m3/t；绝对含气量单位：
m3/min
10、煤层气的扩散、渗流特征：
①人工压裂裂缝和大、中裂隙内煤层气呈层流或紊流，小裂隙、微裂隙、显微裂隙和大、中孔隙内呈层流。
②孔、裂隙介质单位体积内的表面积大，表面作用明显，任何时候都要考虑黏性作用。
③煤层气的地下流动往往压力较大，煤层又为软弱岩层，因而不仅要考虑流体的压缩性,还要考虑煤的压缩性。
④煤孔隙形状分布复杂，毛管力作用较普遍，有时还要考虑分子间的作用力和附加毛管力。
⑤煤层气渗流首先是煤层甲烷的解吸，解吸过程是一个吸热过程，环境温度下降，煤层气渗流是一种非等温渗流。
⑥煤层气渗流过程屮，伴随着甲烷气体解吸，煤体结构发生自发调节—煤基质收缩，其结果使原有裂隙张开，渗透率提高。
⑦煤层气渗流过程屮，随着水和甲烷气体排出，储层压力降低，煤体强度提高，地层应力在煤储层内水平应力分量减小，煤基质收缩应力增长，有效应力变化较为复杂。
⑧煤储层为多相介质，煤层气渗流过程中黏性指进现象客观存在。
11、❤国内渗透率分类：
高渗：
Kt>1×10-3μm2；中渗：
0.1×10-3μm2Kt<0.1×10-3μm2（1md=0.98710-3µm2）
12、❤渗透性的地质控制：
①地应力（区域构造应力对煤层渗透率的作用十分显著）；②埋藏深度（一般来说,煤储层埋藏深度增大,其渗透率降低）；③天然裂隙（煤储层天然裂隙系统,在某种程度上是煤储层渗透率的重要影响因素）；④煤体结构（原生结构煤~碎裂煤煤体结构相对较完整,强度高,裂隙连通性好，渗透性高;碎粉煤、糜棱煤煤体结构松软,强度低,渗透性差。
）；⑤储层压力（煤储层压力越高,越容易排采,越有利于煤层气的开发，而煤储层渗透率随储层压力增大而呈现十分明显的减少趋势）；⑥水文地质条件（水文地质条件对渗透率的影响通过煤层埋深和储层压力来体现）
13、煤体结构通常被分为原生结构煤、碎裂煤、碎粉煤和糜棱煤四种类型。
第七章煤层气资源与选区评价
1、煤层气资源：
是指以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。
其数量表述分为资源量和储量。
❤煤层气资源量：
是指根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量
❤煤层气地质储量：
是指在原始状态下，赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。
2、原始可采储量（简称可采储量）：
是地质储量的可采部分。
是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可最终采出的煤层气数量。
经济可采储量：
原始可采储量中经济的部分。
是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一已知煤层气藏中可以采出，并经过经济评价认为开采和销售活动具有经济效益的那部分煤层气储量。
经济可采储量是累计产量和剩余经济可采储量之和。
剩余经济可采储量：
是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，从指定的时间算起，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可以采出，并经过经济评价认为开采和销售活动具有经济效益的那部分煤层气数量。
3、煤层气勘查：
是指在充分分析地质资料的基础上，利用钻井、地震、遥感以及生产试验等手段，调查地下煤层气资源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。
可分为两个阶段，包括选区、勘探。
4、❤煤层气储量的分类以生产和销售能否获得经济效益为原则，根据经济可行性将其分为经济的、次经济的和内蕴经济的3大类。
经济的：
在当时的市场经济条件下，生产和销售煤层气在技术上可行、经济上合理、地质上可靠并且整个经营活动能够满足投资回报的要求。
次经济的：
在当时的
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