论文题目: 山西沁水盆地高煤阶煤层气成藏特征及构造控制作用
论文类型: 博士论文
论文专业: 构造地质学
作者: 王红岩
导师: 万天丰
关键词: 煤层气,成藏物理模拟,关键时刻
文献来源: 中国地质大学（北京）
发表年度: 2005
论文摘要: 中国的含煤盆地多具有复杂的演化史和构造变形史,煤的变质作用类型复杂且多经历过多阶段变质演化与多热源叠加变质作用,煤储层物性差异较大、且孔渗性与含气饱和度大多偏低,构成我国煤储层性质的主要缺陷。本文通过收集大量煤田地质、天然气地质和煤层气地质资料,采集煤岩、砂泥岩、灰岩、岩浆岩样品,选择山西省东南部沁水盆地典型地区(阳城、霍山、沁源)建立沁水盆地沉积埋藏史模型,确定了煤层气成藏关键时刻;开展大量测试分析与实验模拟,确定了构造热事件在煤层气富集成藏中扮演的作用;研究渗透性的控制因素,寻找有效的高渗区预测方法;开展高煤阶煤层气成藏综合模拟,确定高煤阶煤层气成藏特征及成藏优势。建立起来一套具有独立知识产权的煤层气成藏模拟实验装置,申请专利两项,其中发明专利一项(200420093572.0),实用新型一项(200410074732.1),开展大量物理模拟实验,形成了若干煤层气勘探开发中的部分机理上的新认识。如煤层气藏开采过程中的降压基质膨胀二元论、煤层气原地状态的突破参数、运聚压差、水对煤层气藏的溶解作用等等,在生产和科研中取得了很好的应用效果。提出煤层气成藏的“关键时刻“定义,即煤层最后一期生烃后上覆有效厚度在地史上埋藏最小的时刻。通过正演、反演和模拟实验明确提出演化程度最高的地质时期决定了煤层气的地化特征,是决定煤层气地球化学特征的关键地质时期。用正演和反演相结合的方式探讨“关键时刻”的温、压条件;结合聚气历史明确指出煤层的聚气量与煤层气藏演化的“关键时刻”有关。系统提出高煤阶由于受异常热事件的影响,一方面促进煤层气大量生成,同时改善了储层物性,形成煤层气高产富集区。提出物性变化二元论规律,高煤阶随着系统压力降低,割裂隙压力降低,上覆压力相对增大,裂隙闭合渗透率降低。低煤阶随着压力的降低,基质在卸压状态下不断膨胀,造成孔隙增大,基质渗透率增大,也就是说随着煤层气排采工作的进行,煤层物性不断变好。利用现代构造应力场主应力差值及应力方向与试井渗透率之间的耦合关系,开展高渗区域预测。总结了中国高变质无烟煤成藏特征及成藏优势。中国高变质无烟煤成藏特征主要集中在六个方面:(1)煤层气成因以原生和次生热成因煤层气为主;(2)煤阶高,煤层吸附量大,含气量高;(3)变质程度高,煤层基质致密,物性偏低;(4)构造热事件和构造应力场对煤层物性影响较大;(5)滞流水区域为富气区;(6)成藏过程复杂。成藏优势包括:(1)煤变质程度高,生气量大,煤吸附能力强,含气量大;(2)构造热事件和构造应力场对煤层物性影响较大;(3)滞流水和高矿化度区域煤层气保存条件好,利于煤层气保存和排水降压开采。
论文目录:
第一章 引言
1.1 目的及意义
1.2 研究思路
1.3 工作过程及主要工作量
1.4 论文创新点
第二章 国内外煤层气成藏研究现状
2.1 国外煤层气成藏理论研究进展
2.2 我国煤层气勘探开发现状
2.3 我国煤层气成藏理论研究进展
2.4 迫切解决的关键科学问题
第三章 煤层气成藏模拟技术
3.1 常规实验技术的启迪
3.2 煤层气成藏模拟技术装置模型的建立
第四章 沁水盆地煤层气成藏过程及特征
4.1 沁水盆地煤层气基本地质特征
4.2 沁水盆地煤层气热演化过程和聚气历史
第五章 区域构造热事件对沁水盆地高变质无烟煤气藏形成的决定作用
5.1 中国高煤阶与构造热事件
5.2 中国主要高煤阶地区的煤层气生成与赋存
5.3 沁水盆地构造热事件与煤层气富集
第六章 高煤阶煤层物性二元变化规律及高渗区域预测
6.1 高煤阶煤层物性变化二元规律
6.2 沁水盆地高渗区域预测
第七章 高煤阶煤层气成藏特征
结论和认识
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
发布时间: 2005-07-19
参考文献
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