深部煤层孔隙结构与流体差异赋存特征研究

[目的]鄂尔多斯盆地东缘已打破深部煤层气勘探禁区,多个区块呈现"单点突破、区域差异开发"特征,深部煤储层孔裂隙结构作为流体赋存与产出的物质空间,对于深部煤层气区块差异开发至关重要.[方法]系统采集鄂尔多斯盆地东缘神府区块深部煤样品,基于常规孔渗物性测试、CO2 吸附、低温N2 吸附、压汞和核磁共振等测试,以神府区块 8+9号煤为例,系统总结深煤层孔隙结构及流体赋存模式.[结果和结论]结果表明:(1)深部煤孔隙结构差异较大,神府煤介孔-宏孔均发育,多为墨水瓶型和开放型孔.综合认为中阶煤孔隙结构的跨尺度效应稍有减弱,相对有利扩散、渗流.(2)中阶煤吸附能力降低,等温吸附曲线高压段曲线平缓,初期解吸效率低;含水饱和度增高,其介孔-宏孔的束缚水含量较高导致可动水孔隙率减小,降低了游离气的储集空间.(3)研究区存在"宏孔-微裂缝主控的游离气-自由水赋存"型、"微孔-介孔-宏孔主控的吸附气-束缚水赋存"型两类气水赋存模式,导致煤层气排采差异明显,其中"宏孔-微裂缝主控的游离气-自由水赋存"型是深部煤层气快速高产模式,该模式具有"见气时间短、中高产气、低产水"的生产特征,且由于应力对中大孔-微裂缝的伤害较强,建议该模式下的气井排采需适当控制排采速度以减小储层伤害,防止产量陡降;"微孔-介孔-宏孔主控的吸附气束缚水赋存"型模式具有"短期排水、缓慢见气"生产特征,排采仍需遵循"缓慢、连续"原则保证气井稳产;此外,由于孔隙以微孔、介孔为主,束缚水含量高,气井短期难获高产,需进一步探索加大压裂改造规模提高该类气藏产量.