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  本文關(guān)鍵詞：貴州省薄—中厚煤層群煤層氣開發(fā)地質(zhì)理論與技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》 2012年

貴州省薄—中厚煤層群煤層氣開發(fā)地質(zhì)理論與技術(shù)

徐宏杰  

【摘要】：煤層群條件下的煤層氣開發(fā)技術(shù)具有其特殊性，煤層群的發(fā)育特征及其賦存的開發(fā)地質(zhì)環(huán)境條件深刻地影響了煤層氣開發(fā)技術(shù)的可選擇性。為此，本文選擇煤層群發(fā)育的典型地區(qū)—貴州省西部六盤水煤田和織納煤田為研究對(duì)象，在煤儲(chǔ)層地質(zhì)背景、煤儲(chǔ)層基礎(chǔ)參數(shù)和開發(fā)探索試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，以地質(zhì)分析方法為主要手段，研究了煤層氣開發(fā)地質(zhì)特征和儲(chǔ)層特征，建立了煤層氣開發(fā)地質(zhì)模型，闡明了煤層群條件下煤層氣開發(fā)地質(zhì)條件與開發(fā)工程的適配性，提出了分別基于開發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)和工程技術(shù)原理的煤層氣資源開發(fā)類型和開發(fā)技術(shù)模式劃分方案，形成了內(nèi)含三項(xiàng)可選擇關(guān)鍵模式的開發(fā)技術(shù)模式地質(zhì)選擇方法，優(yōu)選了研究區(qū)煤層氣開發(fā)模式與技術(shù)，強(qiáng)化了開發(fā)技術(shù)關(guān)鍵工藝，形成了本地化的開發(fā)工程技術(shù)體系。本次研究取得的主要研究成果如下： 1）探索了薄—中厚煤層群開發(fā)地質(zhì)特征及其控制機(jī)理，建立了薄—中厚煤層群煤層氣開發(fā)地質(zhì)模型。分析了研究區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)特征、重劃了煤儲(chǔ)層滲透率類型，分別從煤層厚度、煤層間距、煤層層數(shù)三個(gè)參數(shù)及其組合識(shí)別了研究區(qū)煤層群的不同類型；發(fā)現(xiàn)多層、薄層發(fā)育的煤層群，較高含氣性、正�！瑝旱膬�(chǔ)層壓力狀態(tài)，中—高地應(yīng)力值，相對(duì)較低的滲透率是研究區(qū)煤層氣開發(fā)地質(zhì)環(huán)境的典型表現(xiàn)。開發(fā)地質(zhì)模型以煤層群發(fā)育模式、煤儲(chǔ)層參數(shù)非均質(zhì)性模式、煤儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)發(fā)育模式、煤層氣排采效應(yīng)與流體運(yùn)移為主體，實(shí)現(xiàn)了煤層群條件下從儲(chǔ)層平面展布非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性和儲(chǔ)層內(nèi)部非均質(zhì)性三個(gè)尺度，對(duì)煤層氣開發(fā)地質(zhì)條件的區(qū)域至局部、多層至單層、宏觀至微觀的連續(xù)性描述，可以直觀反映儲(chǔ)層特征，有利于分層次逐步認(rèn)識(shí)煤儲(chǔ)層。 2）闡明了煤層群條件下煤層氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的地質(zhì)選擇性，認(rèn)為中近距離薄煤層發(fā)育、原生結(jié)構(gòu)煤層不完整、弱富水地層特征是制約煤層氣井開發(fā)工藝的三大關(guān)鍵地質(zhì)要素，提出了分別基于開發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)和工程技術(shù)原理的煤層氣資源類型和開發(fā)技術(shù)模式劃分方案。煤層氣資源開發(fā)類型至少可以劃分為28種，并進(jìn)一步歸納為中低滲難改造資源類型、中低滲易改造資源類型、中低滲較難改造資源類型和特低—低滲難改造資源類型四大類；煤層氣開發(fā)技術(shù)模式被重新厘定為五種類型，但實(shí)際更具經(jīng)濟(jì)/技術(shù)可行性的是壓裂改造疏水降壓模式和應(yīng)力釋放增透降壓模式。 3）形成了內(nèi)含三項(xiàng)可選擇關(guān)鍵方法的煤層氣開發(fā)技術(shù)/模式的地質(zhì)選擇體系。三項(xiàng)可選擇關(guān)鍵方法包括：煤層氣開發(fā)技術(shù)模式的資源開發(fā)類型選擇、煤層氣開發(fā)常規(guī)井型的地質(zhì)選擇和卸壓煤層氣開發(fā)技術(shù)的地質(zhì)選擇。每項(xiàng)選擇方法可以單獨(dú)或組合應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣開發(fā)技術(shù)的有效選擇。不同的煤層氣開發(fā)地質(zhì)模型決定了煤層氣資源開發(fā)類型，進(jìn)一步?jīng)Q定了不同開發(fā)技術(shù)系列的地質(zhì)適配性。六盤水煤田的煤層氣資源開發(fā)類型決定了壓裂改造疏水降壓模式的局限性，僅支持應(yīng)力釋放增透降壓模式中的采動(dòng)區(qū)卸壓煤層氣地面井抽采技術(shù)或井下抽采技術(shù)，煤層氣井型地質(zhì)選擇進(jìn)一步明確了這種局限性；但煤層氣資源開發(fā)類型選擇和井型地質(zhì)選擇均支持織納煤田利于優(yōu)先采用壓裂改造疏水降壓模式中的多種開發(fā)技術(shù)，，不同地區(qū)的采用技術(shù)受兩類模式的疊加選擇結(jié)果不同而具有差異性。 4）實(shí)現(xiàn)了開發(fā)工程技術(shù)體系的本地化。以煤層氣開發(fā)技術(shù)的地質(zhì)選擇方法和煤層氣開發(fā)試驗(yàn)的工程啟示為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了開發(fā)工藝技術(shù)的本地化改進(jìn)及其與研究區(qū)不同地質(zhì)條件的良好匹配。通過改良井身結(jié)構(gòu)、井眼入靶控制、多層合采等關(guān)鍵工藝，極大強(qiáng)化了煤層氣直井和水平井開發(fā)技術(shù)的適配性；將多分支水平井和對(duì)接井嫁接，能夠適應(yīng)Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1類型和B、C、E、F、G類型組合的多種資源開發(fā)類型，提供了中低滲難改造資源類型的可選擇技術(shù)類型；從井下安全和井孔安全兩個(gè)角度，提出多煤層地面井下協(xié)同抽采方法和井孔失穩(wěn)的地質(zhì)機(jī)制、高危位置識(shí)別方法及預(yù)防措施，使卸壓煤層氣地面井開發(fā)工藝技術(shù)得以本地化。從而形成了一套以地質(zhì)模型構(gòu)建、地質(zhì)制約條件篩選、煤層氣資源開發(fā)類型判別、開發(fā)技術(shù)模式選擇和關(guān)鍵工程技術(shù)實(shí)施為主體的薄—中厚煤層群煤層氣開發(fā)地質(zhì)理論與技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TD842
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：貴州省薄—中厚煤層群煤層氣開發(fā)地質(zhì)理論與技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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