煤田地质与勘探

作者：石军太, 曹敬添, 徐凤银, 熊先钺, 黄红星, 孙政, 贾焰然, 马淑蕊, 郑浩杭, 邓婷, 李靖, 李相方,

关键词：深部煤层气, 赋存方式, 游离气饱和度, 储量评价, 产气规律, 合理配产,

近几年全国深部煤层气基于精细地质研究和水平井多段加砂压裂取得重大突破，部分井日产气量高达十万方，给煤层气产业重新树立了信心。但是，由于深部煤储层处于高地应力、高地温、高孔隙压力、低渗透率的复杂地质环境，不同深度煤储层典型参数和煤层气赋存方式的分布特征以及对储量和产量的影响亟需揭示。基于Langmuir等温吸附式、亨利定律及物质平衡原理，考虑吸附层和溶解气的影响，建立了深部煤层气游离气饱和度计算模型；以国内鄂尔多斯盆地大宁−吉县区块深部煤层气藏为例，分析不同深度深部煤层气赋存方式及分布特征，并评价游离气饱和度对深部煤层气储量、产量与合理配产的影响。研究认为：当煤层埋深大于溶解饱和对应的深度，游离气才会出现，且随着埋深的增加，游离气饱和度先快速增加后缓慢增加，目标区块埋深1 875 m处才出现游离气，在埋深2 800 m处游离气饱和度高达90%，游离气的占比高达17.3%。游离气饱和度对深部煤层气储量计算、产气特征和合理配产影响很大，随着游离气饱和度的增大，煤层气储量线性增大，累产气量持续上升但后期上升幅度逐渐变缓，深部煤层气井最优配产增加，井底流压下降速度加快，压裂改造区的内外压差降低，未改造区动用程度增加。目标区块主力开发煤层埋深位于2 100~2 300 m，游离气饱和度介于48%~68%，游离气占比介于10%~13%，建议气井合理配产介于(4~10)×104 m3/d。研究结果可为深部煤层气进一步开发提供理论依据和方法支撑。

来源：2024年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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