目前國(guó)內(nèi)外煤層氣儲(chǔ)層勘探開(kāi)發(fā)研究主要集中在煤層氣富集有利區(qū)和有利開(kāi)發(fā)區(qū)的預(yù)測(cè),而針對(duì)儲(chǔ)層改造過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素及其控制機(jī)制尚不明確,缺乏系統(tǒng)的、多技術(shù)手段的精細(xì)表征和綜合評(píng)價(jià)方法。我國(guó)高煤階煤層氣資源量豐富,潛力巨大,揭示影響其儲(chǔ)層改造的關(guān)鍵因素及其內(nèi)在機(jī)理對(duì)于提高煤層氣勘探開(kāi)發(fā)效率,實(shí)現(xiàn)煤層氣的商業(yè)性開(kāi)發(fā)具有重要意義。本文以沁水盆地南部鄭莊地區(qū)為研究區(qū),采用多手段、多技術(shù)相結(jié)合的方法對(duì)影響煤儲(chǔ)層可改造性的因素進(jìn)行了定量識(shí)別和精細(xì)表征。通過(guò)深入剖析和闡明各因素對(duì)研究區(qū)水力壓裂裂縫擴(kuò)展規(guī)律的影響,確定了影響鄭莊地區(qū)煤儲(chǔ)層改造的關(guān)鍵因素,建立了系統(tǒng)的煤儲(chǔ)層可改造性評(píng)價(jià)方法體系。并基于鄭莊地區(qū)可改造性分區(qū)評(píng)價(jià),提出了針對(duì)不同可改造類型儲(chǔ)層的適應(yīng)性增產(chǎn)改造方案。主要的認(rèn)識(shí)和成果如下:（1）提出了一種基于三維地震曲率分析的煤體結(jié)構(gòu)定量化識(shí)別及平面分布特征預(yù)測(cè)的新方法,可實(shí)現(xiàn)基于少數(shù)探井及一定地震信息來(lái)定量化揭示全區(qū)煤體結(jié)構(gòu)橫向展布特征。（2）提出了區(qū)域適應(yīng)性殘余應(yīng)變指數(shù)的概念,構(gòu)建了地應(yīng)力預(yù)測(cè)模型,揭示了鄭莊地區(qū)地應(yīng)力展布特征,并闡明了應(yīng)力條件下水力壓裂裂縫的延伸規(guī)律。鄭莊地區(qū)主裂縫長(zhǎng)度隨著平... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線示意圖

古構(gòu)造上,沁水盆地隸屬于華北地臺(tái)中帶,為華北克拉通盆地晚古生代時(shí)期成煤后由斷塊差異抬升形成的中生代山間斷陷盆地。沁水盆地為一大型NNE向兩側(cè)對(duì)稱的復(fù)向斜盆地,盆地介于太行和呂梁隆起帶之間,東側(cè)為太行山隆起,西側(cè)為霍山隆起,北靠五臺(tái)山隆起,南側(cè)為中條山隆起(圖2-1)。沁水盆地與廣大華北地區(qū)一樣,先后經(jīng)歷了海西期-印支期-燕山期-喜馬拉雅期造山運(yùn)動(dòng),幾個(gè)期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均對(duì)該地區(qū)均產(chǎn)生了一定程度的影響。沁水盆地構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,斷層不甚發(fā)育,南-北兩翹起端為箕狀斜坡,東-西兩翼方向基本對(duì)稱。研究區(qū)位于沁水盆地南部鄭莊地區(qū),鄭莊自石炭-二疊紀(jì)含煤地層形成后經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng):印支時(shí)期造山運(yùn)動(dòng),燕山時(shí)期造山運(yùn)動(dòng),喜馬拉雅早期造山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅晚期造山運(yùn)動(dòng)(Su et al.,2005 a,b;Cai et al.,2011;Teng et al.,2015;Cao et al.,2019,2020)。印支造山運(yùn)動(dòng)發(fā)生在晚二疊和三疊紀(jì)時(shí)期,這期間整個(gè)盆地受到南北向水平擠壓應(yīng)力作用,但擠壓應(yīng)力相對(duì)較弱,僅形成了部分東西向褶皺,而鄭莊地區(qū)只有輕微的隆升,并無(wú)明顯影響(Liu et al.,2014;Wang et al.,2016)。燕山期造山運(yùn)動(dòng)發(fā)生在侏羅紀(jì)和早白堊時(shí)期,是中生代以來(lái)本地區(qū)經(jīng)歷的最強(qiáng)烈的一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),在北西-南東向的擠壓應(yīng)力作用下,北東向斜的盆地基本形態(tài)已經(jīng)成型。在該時(shí)期研究區(qū)地層還經(jīng)歷了巖漿侵入作用,區(qū)域內(nèi)形成異常高的地?zé)釄?chǎng),進(jìn)一步提高了煤的變質(zhì)程度(Wei et al.,2007)。在喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)早期,區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力以北西西-南東東向的拉張應(yīng)力為主,研究區(qū)北北東-南南西向及北東-南西向正斷層主要在該時(shí)期形成,并對(duì)先存褶皺有一定的加強(qiáng)(Wang et al.,2016)。在喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)晚期,區(qū)域主應(yīng)力為北北東-南南西向擠壓應(yīng)力,在研究區(qū)形成少量北-西向的次級(jí)褶皺,且地層逐漸抬升受到剝蝕(Liu et al.,2014)。

鄭莊地區(qū)3號(hào)煤儲(chǔ)層構(gòu)造特征


本文編號(hào)：2975774