沁南-郑庄区块深部煤层气“临界深度”探讨

• 作者: 刘文卿 李勇 汤达祯 赵俊龙 陈世达 陶树
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 郑庄区块 地应力 渗透率 含气量 深部煤层气
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 页码范围: 3069-3075
• 分类号: P618.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2016.0320

摘要

基于沁南—郑庄区决35层次煤层气井注入/压降及地应力实测数据,系统分析了郑庄区块地应力垂向变化规律,并在此基础上探讨了煤储层渗透性、含气性、气水产出垂向差异性演化,揭示了郑庄地区深部煤层气界限.郑庄区块地应力状态在垂向上发生转换:575 m以浅,σH＞σv＞σh,表现为大地动力场,现今地应力状态为压缩状态;575 m～675 m,水平主应力较浅部有所降低(σH≈σv＞σh),表现为准静水压力场,现今地应力状态为过渡状态(由压缩状态过渡为拉张状态);675～825 m以深,σv＞σH ＞σh,表现为大地静力场型,现今地应力状态为拉张状态;825 m以深,σH＞σv＞σh.现今地应力状态为压缩状态.煤储层试井渗透率随埋深的变化与地应力场状态的转变基本一致,其实质是地应力作用下煤体孔隙结构的变形与破坏;含气量与埋深之间存在一个“临界深度”范围(800～1 000 m),超过此埋深范围之后煤层含气量随埋深增大而趋于降低.整体来说,825 m以深煤层气资源处于地应力转换状态和(或)含气量“临界深度”之下,其赋存和开发地质条件发生转换,气体采收率相对较低,属于深部煤层气范畴.该埋深(825 m)以下煤层气开发将面临“低渗透率、低含气量、高地应力”的挑战.