沁水盆地南部地區(qū)是我國(guó)煤層氣商業(yè)開發(fā)較為成功的主要地區(qū)之一,其中鄭莊區(qū)塊煤層氣勘探開發(fā)程度較高,但在實(shí)際開發(fā)過程中,煤層氣井高產(chǎn)井比例較低,大量出現(xiàn)低產(chǎn)煤層氣甚至無產(chǎn)氣井。為了分析這類問題產(chǎn)生的原因,本文將結(jié)合數(shù)值模擬方法及實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)資料綜合分析,研究煤層氣井排采產(chǎn)能的影響因素及控制機(jī)理,定量分析影響鄭莊區(qū)塊煤層氣井的產(chǎn)氣影響因素。通過統(tǒng)計(jì)區(qū)塊內(nèi)評(píng)價(jià)井及五大井區(qū)開發(fā)井資料,分析鄭莊區(qū)塊煤層埋深、厚度、應(yīng)力、孔隙度等總體地質(zhì)情況及煤層氣井的產(chǎn)出情況,得出煤層氣井產(chǎn)出的影響因素主要受含氣量控制,根據(jù)不同井區(qū)產(chǎn)水率情況得出鄭1、鄭2及東片區(qū)產(chǎn)水率較高,可能存在外源供水�；谟行�(yīng)力原理、基質(zhì)收縮效應(yīng)建立了煤巖變形控制方程;基于有效應(yīng)力原理、機(jī)制收縮效應(yīng)、氣體滑脫效應(yīng)建立了煤儲(chǔ)層兩相動(dòng)態(tài)孔隙度、滲透率方程;基于物質(zhì)平衡原理,聯(lián)合煤巖體變形控制方程建立了煤層氣-水兩相滲流多物理場(chǎng)耦合模型;通過實(shí)際評(píng)價(jià)井試采數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,該模型可對(duì)煤層氣井單相水階段及氣-水兩相階段全過程進(jìn)行模擬。通過建立的模型分別模擬了不同楊氏模量、不同初始滲透率、不同臨界解吸壓力以及不同排采制度下的煤儲(chǔ)層壓力,孔隙度... 

【文章來源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線圖

2研究區(qū)地質(zhì)概況122研究區(qū)地質(zhì)概況沁水盆地位于我國(guó)山西省東南部。盆地東部為太行山隆起，西部為霍山隆起，北部為五臺(tái)山隆起，南部為中條山隆起，形成一個(gè)以北北東向的巨型復(fù)式向斜帶(Caietal,2011;Liuetal,2013)，夾于呂梁山和太行山隆起帶之間。盆地整體位于北緯35.28°-38.17°之間，東經(jīng)111.75°-113.75°區(qū)域內(nèi)，東西寬約130km，南北長(zhǎng)約340km，面積3萬平方公里。圖2-1鄭莊區(qū)塊地理位置圖沁水盆地目前是我國(guó)煤層氣勘探開發(fā)程度最高的區(qū)域。探明煤層氣資源量高達(dá)4×1012m3，占我國(guó)煤層氣資源總量的10%。煤層氣資源量相當(dāng)可觀，是我國(guó)煤層氣資源勘探開發(fā)潛力最高的盆地(Sangetal,2009)。根據(jù)盆地內(nèi)主要的一些斷裂帶為界，劃分出了鄭莊、樊莊、潘莊、馬必、安澤、柿莊南等商業(yè)煤層氣開發(fā)區(qū)塊。交通位置上，鄭莊區(qū)塊位于山西省晉城市西北約八十公里處，行政區(qū)劃位于沁水縣的鄭莊鎮(zhèn)（圖2-1），地理位置上處沁水盆地煤層氣田東南部。以寺頭斷層為界限，東部為樊莊區(qū)塊，西部則為本文研究區(qū)鄭莊區(qū)塊。

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文13研究區(qū)內(nèi)發(fā)育多套煤層，主力發(fā)育煤層為二疊系下統(tǒng)山西組15#煤層及石炭系上統(tǒng)太原組3#煤層，厚度大，穩(wěn)定發(fā)育，是鄭莊區(qū)塊勘探的主要目標(biāo)層位。2.1地層及沉積特征鄭莊區(qū)塊地層發(fā)育平緩，傾角變化小，平均為4°左右，發(fā)育SN向的寬緩褶皺。地層由下至上分別發(fā)育有：下古生界奧陶系、上古生界石炭系、上古生界二疊系、中生界三疊系以及新生界第四系。圖2-2鄭莊區(qū)塊地層柱狀圖根據(jù)鄭莊區(qū)塊區(qū)域地質(zhì)資料，對(duì)研究區(qū)各系主要地層進(jìn)行分別描述：下古生界奧陶系發(fā)育下統(tǒng)、中統(tǒng)地層，上統(tǒng)缺失。奧陶系中統(tǒng)峰峰組發(fā)育灰?guī)r沉積，厚約450m。上古生界石炭系發(fā)育有中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組地層，下統(tǒng)地層缺失，主要為障壁-瀉湖沉積。本溪組發(fā)育淺灰色鋁土質(zhì)泥巖，厚約10m，部分地區(qū)含少量煤線。與下伏奧陶系峰峰組呈不整合接觸。太原組由下至上發(fā)育有砂巖、灰

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)主要含油氣盆地油氣資源潛力及未來重點(diǎn)勘探領(lǐng)域[J]. 鄭民,李建忠,吳曉智,王社教,郭秋麟,陳曉明,于京都.  地球科學(xué). 2019(03)
[2]煤巖不同含水狀態(tài)下瓦斯?jié)B流特性試驗(yàn)研究[J]. 袁曦,姜德義.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]中國(guó)天然氣開發(fā)技術(shù)進(jìn)展及展望[J]. 賈愛林.  天然氣工業(yè). 2018(04)
[4]CO2/CH4在煤儲(chǔ)層中擴(kuò)散規(guī)律的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 林海飛,劉靜波,嚴(yán)敏,白楊,劉寶莉.  中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[5]孔隙結(jié)構(gòu)控制下的煤體滲透實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉永茜,侯金玲,張浪,樊少武.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(S2)
[6]煤層氣井排采過程中滲透率動(dòng)態(tài)變化研究進(jìn)展[J]. 吳財(cái)芳,張曉陽.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(06)
[7]構(gòu)造煤微晶取向生長(zhǎng)機(jī)制探討[J]. 張小兵,王蔚,張玉貴,高飛,郇璇.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(03)
[8]煤粒吸附瓦斯過程中的溫度變化研究[J]. 楊濤,聶百勝.  煤炭學(xué)報(bào). 2015(S2)
[9]煤儲(chǔ)層不同尺寸孔中H2O對(duì)CH4解吸擴(kuò)散的分子模擬研究[J]. 楊兆中,韓金軒,付薔,李小剛,張健.  天然氣地球科學(xué). 2015(05)
[10]煤儲(chǔ)層孔-裂隙非均質(zhì)性及其地質(zhì)影響因素研究進(jìn)展[J]. 劉大錳,李振濤,蔡益棟.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2015(02)

博士論文
[1]受載煤體-瓦斯-水耦合滲流特性研究[D]. 蔣一峰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[2]不同開采條件下煤巖損傷演化與煤層瓦斯?jié)B透機(jī)理研究[D]. 李波波.重慶大學(xué) 2014

碩士論文
[1]沁水盆地鄭莊區(qū)塊煤層氣井壓裂效果與產(chǎn)能評(píng)價(jià)研究[D]. 陳楊.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]沁水盆地南部樊莊—鄭莊區(qū)塊煤層氣富集成藏控制因素分析[D]. 周璐.河南理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3309520