天然气溶解过程中组分分馏模型及其应用

天然气不同组分在水中溶解度的差异,导致溶解相与残留游离相天然气组分组成不同,即发生组分的溶解分馏效应。溶解分馏效应在天然气水溶运移、溶解散失等过程中均有发生。揭示天然气组分的溶解分馏规律、建立定量分馏模型,有助于天然气气源对比和成藏过程示踪。以Henry定律为依据,对不同组分溶解特征分析,提出了溶解度分数的概念,并建立了溶解分馏模型。根据该模型和各组分的溶解度分数和天然气溶解量,可计算各组分的溶解分馏量,恢复天然气初始组成特征。计算表明,威远震旦系气藏初期的天然气组成为:CH4为72.70%,C2H6为0.09%,CO2为22.41%,N2为4.07%,干燥系数(C1/C1-5)为99.876%。溶解作用使天然气中CO2含量显著降低,烃类气体含量增加,而天然气干燥系数降低。结果有助于天然气成因判识和气源对比等。     

煤层气分馏效应研究进展及其应用

煤层气自生成以来发生的组分分馏和同位素分馏,指示了煤层气成藏过程,这使得煤层气富集区预测成为可能。基于近年来国内外文献,将煤层气分馏划分为成因分馏和运移分馏两大类,并对各种分馏效应的研究进展情况进行了系统述评。同时论述了煤层气分馏效应的地质及工程应用现状,认为进一步探讨矿物在煤层气热解—裂解分馏中的作用和效应,培育能适应较高温度和压力且能高效利用CO2生成生物CH4的优良菌种,建立多种分馏效应共存的煤层气分馏综合效应模型,是近期本领域研究应努力的方向。     

煤层气组分浓度异常及其地球化学成因

煤层气组分浓度异常蕴含着丰富的地球化学成因信息,某些有害组分的异常浓度往往会对矿工人身健康造成影响。为此,基于相关文献和资料从重烃浓度异常、氧化物气体浓度异常、硫化氢浓度异常三个方面总结了国内外研究进展,分析了关于煤层气组分浓度异常地球化学成因的种种假说,认为目前对煤层气组分浓度异常的成因尚欠深入理解,有必要结合具体实例开展解剖研究,并从新的视角予以探讨。     

沁水煤层气田高阶煤解吸气碳同位素分馏特征及其意义

沁水盆地是我国煤层气勘探开发的重要有利区,沁水煤层气田位于盆地东南部。对采自沁水煤层气田两口井的煤开展了罐解吸实验。结果表明,该地区煤层气解吸速率很快,96 h后解吸气量都达到了总解吸气量的60%~85%,720 h后解吸过程基本结束;解吸气量大,平均在18 m3/t以上。煤层气解吸过程中甲烷发生碳同位素分馏,δ13C1值变化与解吸率呈良好的线性关系,参考这种正相关关系曲线,定期监视煤层气降压排采过程中甲烷δ13C1值的变化情况,可以大致推测出该地区煤层气解吸率,从而预测煤层气的采出程度。跟踪测试沁水煤层气田A1和A1-3井在试采过程的甲烷δ13C1变化情况,推测现在采出的煤层气可能主要是煤层裂隙中以游离形式存在的煤层气,表明该区煤层气稳产性较好,资源前景广阔。     

样品采集和保存方法对水中溶解无机碳同位素分馏的影响

为探明不同的样品前处理方法对水中溶解无机碳同位素的影响,寻找最佳的样品前处理方法,本文系统研究了不同样品采集方法（顶空样品瓶和聚乙烯瓶）和保存方法（不同的温度和是否加饱和氯化汞）以及储存时间对不同类型水样溶解无机碳同位素值的影响。结果表明:在水样类型相同的情况下,顶空瓶法较聚乙烯瓶法采集的水样δ13CDIC值更稳定;用聚乙烯瓶采集水样,加入饱和氯化汞能抑制微生物生长,不加饱和氯化汞的水样δ13CDIC值变化无规律且幅度大,而加了饱和氯化汞的水样δ13CDIC值更接近初始值,但随保存温度的升高和保存时间的推移,其δ13CDIC值逐渐偏重,主要受温度升高有利于HCO3-水解并释放CO2的影响;不同类型水样在不加饱和氯化汞条件下,随保存时间加长,岩溶水的δ13CDIC值较初始值偏重,混合水和非岩溶区水δ13CDIC值较初始值偏轻。实验表明,用顶空样品瓶采集的水样保存100天,δ13CDIC最大变化值为0.42‰;用顶空样品瓶采集的水样保存时间长,δ13CDIC值变化小,最能反映样品的初始值,是最佳的样品前处理方法。用聚乙烯瓶采集的水样加饱和氯化汞并保存在5 ℃能满足样品短时间的保存。      

测井方法在煤层气勘查中的应用

根据测井原理,利用煤层气测井中各种参数可以确定和评价煤层气及其储层的相关参数,如储存煤层深度、厚度、工业分析、含气量、渗透率、岩石力学性质、储层温度等.对煤层气钻井的固井质量也可以利用声幅测井、声波变密度测井、自然伽马测井、磁定位测井做出可靠的解释.山西某煤层气勘探区测井资料与试井、化验等资料表明,测井数据与化验、试井、排采等数据非常接近,可见利用测井数据成果可为煤层气的勘探与开发提供可靠的理论依据.     

GPS技术在煤层气勘查中的应用

1998年,在晋南某地区的煤层气勘查工作中,我们采用了GPS卫星定位技术进行勘探区基本控制测量。该区已知控制点稀少,且山高林密。交通不便,作业困难。GPS卫星定位技术具有速度快、精度高、全天候、布点灵活、作业方便等优点,在该地区煤层气勘查工作中发挥了重要作用。本次勘查工作分A区和B区,总面积达6000kmZ。其中A区为4000km’,它又分为南、北两工区各2000km‘。本文重点介绍南工区GPS测量的情况。1煤层气勘查对测＊工作的要求煤层气勘查以地震、钻探和测并相配合为主要勘查手段,对测量工作有如下基本要求。①在控制点稀少的…     

煤层气储层测井评价技术及应用

煤层气储层地球物理测井评价是获取煤层气参数的重要方法。根据沁水盆地柿庄区块煤层气储层的典型地质特征及该区块的测井资料和岩心分析数据,基于体积模型和概率统计模型的分析方法,计算出煤层各组分含量;对大量的测井资料进行统计分析,得出该区煤层煤阶与地层温度相关的结论;基于概率统计模型计算出的煤层组分和实验室岩心解吸测试数据,利用兰氏方程和多元线性回归导出了煤层含气量计算的经验公式,并通过该区的实际资料验证了评价方法的可信度与有效性。     

水合物技术在煤层气储运中的应用前景

介绍了一种新型的煤层气储运技术——水合物储运技术。通过对气体水合物技术的基本原理、储运优点以及目前该技术的发展状况的分析，发现采用水合物技术储运煤层气具有很好的前景。为使该技术迅速走向实用化，指出了今后的研究重点。     

我国煤层气成分变化及时空分布特征

通过对我国主要煤矿区煤层气含量的测试,连续追踪采集气体样品进行成分分析,探讨了气体成分随时间推移及空间方位变化的地球化学效应,了解煤层气体成分横向及垂向的变化特征。     

试论煤层气藏概念与成藏要素

通过对前人煤层气藏概念的调研和对煤层气性质及成藏要素的研究, 认为: 煤层气藏是在压力封闭作用下, 吸附煤层气达到相当数量的煤岩体或煤层, 是煤层气聚集和煤层气勘探开发的基本地质单元。煤层气藏的成藏要素主要包括煤层条件、压力封闭和保存条件。煤层条件是煤层气藏形成的物质基础, 压力封闭是煤层气藏的必要条件, 保存条件是煤层气藏从形成到现今能够存在的前提。     

水溶液中溶质的扩散同位素分馏研究

稳定同位素分析是判定水溶液中溶质的组成、来源、迁移和转化过程与规律的重要工具,在自由扩散等物理化学作用下,对溶质的同位素分馏研究是稳定同位素技术应用的重要基础.本研究介绍了溶质的扩散过程与其同位素分馏效应之间的联系,论述了研究溶质扩散过程中引入的稳定同位素分馏现象的意义,描述了水溶液中溶质扩散的不同模拟实验方法及相关研...     

二连盆地煤层气勘探目标评价

二连盆地是由众多早白垩世断陷湖盆群组成的大型陆相沉积煤、油共生盆地,含有丰富的煤层气资源。为了查明二连盆地煤层气分布特征和勘探潜力,首先,从区域地质背景和聚煤特征等方面分析了二连盆地煤层气成藏条件,并对各凹陷煤层气地质条件进行了分析对比和排队,优选出了11个煤层气勘探有利凹陷;其次,通过研究煤炭储量较大的白音华凹陷的煤层厚度、埋深、煤岩煤质特征、煤储层物性、煤层气保存条件和资源分布等因素,认为白音华凹陷煤层气成藏条件较好,并进一步指出该凹陷东部煤层厚度大、分布稳定、埋藏适中、煤层气富集且保存条件好,是今后首选的煤层气勘探目标。     

沁水盆地煤层气气源岩地球化学特征及气源潜力分析

对比研究了山西沁水盆地李雅庄煤矿、寺河煤矿和附城七一煤矿煤岩的地球化学特征,讨论了煤岩的热演化程度、可溶有机质含量、生物标志化合物特征。在此基础上,分析了热成因煤层气与次生生物成因煤层气的气源潜力,对研究区煤层气勘探有实际意义。      

海拉尔盆地煤层气资源评价及潜力分析

利用钻井和地震资料,评价和预测了海拉尔盆地煤层的发育和分布,结合煤层含气量参数,预测了盆地内的煤层气资源前景。结果表明,海拉尔盆地的煤层气资源量约为10.79×10 ^{11m3,其中呼和湖凹陷约为7.4 3×10 11m3,这远远超过了前人对整个东北区煤层气资源的评价。这表明,如果考虑煤层有一定埋深的含油气盆地,东北区的煤层气资源潜力还有相当大的增长空间。与美国已进行过成功煤层气勘探开发的含煤盆地对比表明,海拉尔盆地,尤其是呼和湖凹陷的煤层气潜力值得重视。}     

沁水盆地南部煤层气田煤层气成藏条件分析

煤层气藏具有其自身的形成条件和气藏特征。本文从煤层气藏的形成和保存条件出发,以沁水盆地南部煤层气田为实例,从沉积、构造、煤岩演化程度、顶底板条件、水动力、地应力等方面论述了煤层气成藏特征及高产富集因素,对下一步勘探具有重要指导意义。     

沁水煤田南部煤层气构造控气特征研究

从构造对煤层、煤层气的生、储、存的控制作用出发,对晋城矿区大宁二号、潘庄一号、二号和樊庄四井田的地质资料进行了分析,研究了构造对煤层气赋存的特征,预测出各井田中间部位为富集带,是开发的首选目标。     

海拉尔盆地呼和湖凹陷煤层气资源潜力分析

利用钻井和地震资料,研究了呼和湖凹陷煤层的发育与分布情况,确定了煤层的热演化程度和气测异常等;结合煤层含气量参数,预测了凹陷内的煤层气资源前景。结果表明,呼和湖凹陷煤层气资源量约为7.43×10¹¹ m³,远远超过了前人对整个东北区煤层气资源的评价。呼和湖凹陷大二段煤层埋深适中,是煤层气勘探开发有利层段;南二段煤层埋深多在2 000 m左右,但煤层气资源量最大,在以后的开发中应加强研究。通过与美国成功开发的含气盆地对比表明,呼和湖凹陷的煤层气潜力值得重视。