两相甲烷动态平衡与煤层气成藏机理
编号:230
访问权限:仅限参会人
更新:2021-06-22 09:09:22
浏览:335次
口头报告
摘要
根据煤层气自生自储的特征分析认为煤层生烃截止时含气量理应最大;以吸附为主的美国煤层气成藏理论将煤层甲烷在现今地层(埋深<2000m)较低温度和压力条件下的赋存状态作为成藏评价主要因素,未考虑生烃截止时高温和高压地层条件下的甲烷赋存状态。含气量检测发现区域上相同煤岩编号和热演化程度的煤层,在深部(埋深>2000m)较高温度和压力条件下的含气性好于浅部。原因是由于大量游离气聚集于毛管压力封堵形成的深部煤岩圈闭中,且增加量大于因温度升高造成的吸附甲烷减小量。因此厘清该类煤层气形成条件并明确成藏机理,可以为我国大面积分布的深部煤层气资源的合理评估和科学开发提供基础理论依据。
以鄂尔多斯盆地8#煤层为例,根据中部稳定区和东部构造发育区相同演化程度的煤层实验数据,模拟分析了当前埋深900m和2900m以及生烃截止时的三个地层温度和压力条件(分别为40℃和10MPa、85℃和30MPa、150℃和50MPa)下煤层的最大甲烷含量及赋存状态,结果显示生烃截止时单位体积煤岩的两相甲烷的总含量最高,理论值为38.39m3;900m时最低,理论值为27.69m3(图1)。同时结合地层埋藏和构造演化史,分析了三种地层条件下含气量差异产生的原因。指出①中煤阶煤层在生烃截止时含气量最高并以游离气为主;②现今状态下深部煤层的温度和压力与生烃截止时越接近含气量越高;③不同地层条件下温度和压力决定了煤层游离气和吸附甲烷含量比例,吸附为主只是现今地层条件下最终状态之一。④吸附为主的成藏理论最大缺陷是未全面考虑不同阶段煤层气形成条件和成藏保存机理。
最后分析了煤岩孔隙结构实验表征技术存在的问题以及对甲烷赋存状态产生的影响,指出煤层气成藏过程中两相甲烷的游离部分主要受控于地层压力和盖层突破压力,吸附部分主要受控于煤岩孔隙结构和地层温度。为有效指导勘探开发,还需要通过煤岩基质表面物理化学性质和渗流机理等基础研究,进一步明确高温高压条件下甲烷的吸附、解吸机理以及不同赋存状态煤层气的可动用性。从而落实我国深部煤层气资源潜力,为非常规天然气勘探提供有利方向。
关键词
成藏机理,游离气,吸附甲烷,煤层气,资源潜力
发表评论