基于文献大数据的我国煤层气研究现状与热点分析

我国煤层气资源丰富,勘探开发起步较早,但近年来研究趋缓,增产遇到瓶颈。基于中国科学引文数据库中2008～2017年以"煤层气"为篇名的1 092篇文献数据,分析我国煤层气学术研究的趋势、研究力量、研究方向、研究热点及高被引论文等。结果表明,当前我国煤层气学术论文增长趋缓;煤层气学术研究形成了不同研究群体间的合作关系,中国矿业大学秦勇等学者发文量较高,是我国煤层气学术研究的中坚力量;《天然气工业》《煤田地质与勘探》《煤炭学报》刊载我国煤层气学术论文最多;学者们围绕煤层气储层、开发技术、成藏、数值模拟等主题开展研究,形成当前我国煤层气学术研究的热点。     

基于煤层气与煤炭协调开采的地面煤层气布井理论探讨

煤矿区煤层气地面开发具有资源、安全、环保等综合效益。研究了煤层气开发与煤炭开采相互影响的控制机制,分析了主要影响因素,包括:煤层气套管、水泥环对采煤机械的损害,金属套管碰撞产生的火花,压裂石英砂对煤质的影响,压裂对煤层顶板和底板的破坏,以及煤炭回采对井筒的破坏。基于煤与煤层气协调开采的目标,结合煤炭开采"O"型圈理论,提出了煤矿区煤层气地面井位部署应以煤矿采掘生产为优先考虑原则;在研究了煤炭开采不同位置布置煤层气井可能性的基础上,提出了煤矿最理想的布井位置为回采边界的煤柱处,并提出在条件允许情况下首选水平井抽采方式。论文成果对煤矿区煤层气的安全高效开发具有一定的现实意义。      

吐哈盆地低煤阶煤层气地质特征与成藏控制因素研究

我国低煤阶煤层气资源丰富,气煤以下的低煤阶煤层气资源量15.13×1012m3。迄今为止尚无成功开发先例,地质成藏基础研究亟待加强。论文通过对吐哈盆地煤层气成藏条件、成藏特征分析,探讨了地质构造、聚煤作用、煤系特征、生物气形成与保存等低煤阶煤层气成藏控制因素,初步确定了吐哈盆地煤层气成藏类型及其分布特征,把吐哈盆地煤层气成藏模式划分为盆内凹陷成藏模式、盆缘陡坡成藏模式和盆缘缓坡成藏模式3种类型,根据成藏过程的匹配特征把煤层气藏类型划分为储-逸型低压逸散式、储-运-逸型运移储集式两种类型,该划分方案有助于指导低煤阶煤层气成因研究与资源勘探开发。     

煤层气解吸时间的确定

煤层气的解吸、扩散是煤层气藏一个关键的内边界条件。本文应用数学方法通过对这一过程的刻划、描述,导出了有关煤层气解吸时间的概念,并提出了利用图解法确定煤层气解吸时间的方法,有助于在煤层气勘探、开发过程中正确理解与测定这一重要参数。      

国外煤层气成因与储层物性研究进展与分析

从煤层气生成机制及其地质控制、煤储层孔隙结构与吸附/解吸行为、煤储层裂隙系统及其对渗透率的影响三个方面,有重点地总结了国外有关煤层气成因和煤储层物性研究的新进展。笔者认为:国外在煤层气次生生物成因、煤层气生成矿物金属元素催化作用、煤层气固溶态赋存形式、含气量测定不确定性、煤层气近临界和超临界吸附、吸附能及其非均质性、裂隙矿物成因及其对成藏过程的指示作用、煤储层渗透率随煤层气解吸的变化规律及其控制因素等方面的研究,极大地深化了对煤层气成因和煤储层物性的理解与认识;煤岩学、煤地球化学、岩石力学等的结合是国际上煤层气地质研究手段的重要发展趋势,而煤层气成因与特殊赋存形式、含气量精确测定与评价、超临界吸附与吸附能分布、解吸过程中煤储层渗透率变化特征及其地质控制等的研究,显示出国外煤层气成因和煤储层物性研究的重要前缘方向。     

煤层气富集高产的主控因素

对煤岩的生储气能力、煤储层渗透率、煤层气保存条件等影响煤层气高产富集的主控因素进行了分析。煤岩组分和煤变质程度是影响煤层生储气能力的主控因素。煤层的储气能力与温度、压力、灰分及水分含量等亦有关。煤层的渗透率取决于煤层本身的裂隙系统,而裂隙的发育程度又与煤变质程度及构造活动的强弱相关。煤层气的保存则取决于顶底板的封盖能力、构造活动、水动力环境等条件。煤层气成藏条件是煤层气基础地质研究中的核心问题,应加强研究。     

有关煤层气几个基本问题的认识

目前国内兴起了煤层气热,对有关煤层气的若干基本问题需要认真加以思考。笔者就煤层气的生成、赋存、运移及其影响因素的一些基本概念和煤层气勘探开发研究、评价的方法途径问题谈了一些独到的认识。      

鄂尔多斯盆地东缘二叠系煤层气开发“甜点”地区基本地质特征分析

鄂尔多斯盆地东缘煤田勘探程度较高,煤层气地面钻井勘探历史比较长,勘探程度较高,煤层气开发试验取得了明显成果.美国圣胡安盆地FAIRWAY地区是煤层气产量最高的区域,称之为“甜点”.鄂尔多斯盆地东缘的不同区域二叠系煤层气产能不同,与多种因素有关,对该地区的“甜点”区的煤层特征、储层特征、圈闭特征等进行了详细分析,有利于指...     

沁水盆地3#煤层气井三维数值模拟

在建立沁水盆地3#煤层气井煤层气运移产出地质概念模型的基础上，采用Langmuir等温吸附定律，Fick第一定律和多相渗流理论建立了与之相适应的三维数学模型，并通过历史拟合计算，校正、识别了模型中的有关重要参数，预测了3#煤层气井单井开采及井网优化开采时的气、水产量。     

大水头井田煤层气赋存特征及开发初步研究

文章介绍了井田煤层气的储存、运移特征, 计算了煤层气的资源量; 通过有关参数评价了井田煤层气资源抽放的可行性, 并通过井下钻孔瓦斯抽放试验及矿井１０２ 工作面巷道封闭抽放结果认为：井田煤层气储量丰富,渗透性良好,流量稳定,适宜于大规模开采。     

徐州地区煤层气勘探地质条件及选区评价

根据徐州地区的含煤区地质背景、煤系分布、煤层特征及含气量等煤层气勘探地质条件的综合研究,分析了煤层气的控气地质因素,在此基础上建立了适合本区地质实际的评价标准,并采用模糊综合分析方法,对12个煤层气勘探开发预选区块进行评价。研究表明:徐州地区煤层总厚10~15 m,结构简单至复杂,含煤特征在空间展布上有着很大的差异;从煤层钻孔瓦斯含量来看,本区属于低沼气区,煤层气的赋存与煤阶、埋深、煤层厚度、构造类型、岩浆岩侵入、水文地质条件等因素有关;根据本次煤层气选区评价结果,建议将九里山区的QK7、QK9区块作为下一步煤层气勘探开发的首选区块。     

阜新刘家区煤层气地质因素分析

刘家区具有丰富的煤炭资源和较高的煤层气含量，因此被列为煤层气开发的重点靶区。根据刘家区煤层气勘探与开发的实际，论述了有关地质因素对煤层气开发的影响。认为在诸多的地质因素中，岩浆岩、地质构造、水文地质、围岩是主要地质因素。     

进入八十年代的国际煤炭勘探

有关煤矿床评价,勘探方法及其实例的论文在《第三届国际煤炭会议论文集》中数量上占首位,各种物探的研究与实践次之,对煤层气勘探种评价方法的探讨则是本届会议新增的内容,也占有较大的比重,其中一种煤层气埋藏量计算方针颇为实际,值得重视。勘探手段方面,着重介绍了井下层内地震和水平钻孔探测盘区,工作面前方小型构造的实验成果,由此可见困外对生产勘探的重视及其发展的某种趋势。     

有关煤层气八个基本问题的认识

目前国内兴起了煤层气热，对有关煤层气的若干基本问题需要认真加以思考，笔者就煤层气的生成，赋存，运移及其影响因素的一些基本概念和煤层气勘控开发研究，评价的方法途径问题谈了一些独到的认识。     

国际煤层气组成和成因研究

煤层气已成为一种新兴的非常规天然气资源。煤层气是成煤物质在煤化过程中生成并储集于煤层中的气体。按其成因类型分为生物成因气和热成因气。生物成因气有原生和次生两种类型,原生生物成因气一般在低级煤中生成,很难保存下来。次生生物成因气常与后来的煤层含水系统的细菌活动有关。热成因煤层气的生成始于高挥发份烟煤（Ro＝０.5％～0.8％）。与分散的Ⅰ／Ⅱ型或Ⅲ型干酪根生成的气体相比,煤层气的地球化学组成变化较大,反映了控制煤层气组成和成因的因素多而复杂,主要的影响因素包括煤岩组分、煤级、生气过程和埋藏深度及相应的温度压力条件。此外,水动力等地质条件和次生作用等也影响着煤层气的组成。     

河南省煤层气钻井技术发展历程及展望

河南省地勘队伍自2003年开展煤层气钻井施工以来,积极开展技术创新研究,先后研发了大直径绳索取心机具、射流式扩孔掏穴器等专用器具,率先开展了煤层气参数井、水平井、采动井、穿采空井等施工技术研究和实践,形成了涵盖各类煤层气井型的钻井施工技术体系,积累了丰富的实战经验,促进了我国煤层气产业的发展。本文在总结了河南地勘单位在煤层气钻井技术方面取得的成果的基础上,结合国内煤层气开发深度逐渐增加、采空区覆盖面积逐渐增大、构造煤煤层气未实现突破等行业发展需求,提出了开展高效煤层气水平井钻井技术、气动定向钻井技术及构造煤开发钻井关键技术等方面研究的建议。     

我国煤层气产业链集输环节存在的问题与建议

我国煤层气产业发展目前呈现衰滞现象,不免让业内专家痛惜并为煤层气产业奔走呼吁。以煤层气产业链为切入点,重点分析了煤层气集输环节存在的突出问题。研究表明:煤层气自有管网规模小、难以进入油气管网参与国家统筹、新型集输技术不成熟、集输方式单一等严重制约了煤层气由资源产品向资源商品的转化,阻碍了煤层气产业的整体发展进程,并提出了相关建议。     

中国煤层气地质研究进展与述评

基于对国内近年来有代表性的学术论著的研究分析,从煤层气生成演化与运移效应、煤储层特性及其预测理论、煤层气成藏动力学条件及数值模拟、煤层气成藏类型及区域聚集规律等方面,评述了我国煤层气基础地质近年来研究进展,并指出煤层气超临界吸附效应、煤层气能量平衡系统与聚散机制、煤层气有效资源评价理论与方法、煤储层渗透率构造-采动控制效应、含煤层气系统有效失衡叠加场效应等是我国煤层气地质近期研究的发展趋势。     

新疆深部煤层气资源勘探潜力

美国已取得深部煤层气的商业化开发,国内深部煤层气开发也显示出较好产气潜力,近年来,新疆煤层气勘查开发逐步向深部扩展。新疆埋深1 000~2 000 m煤层气资源量大,占总资源量的69.74%,深部煤层气勘查成果显著,昭示出广阔的勘探开发前景。从新疆煤炭火烧区分布广、煤层倾角大、低阶煤、低地温梯度、"三气"共采等方面探讨了新疆深部煤层气开发的必要性和有利条件,提出了要规模开发新疆深部煤层气急需要解决深部煤层气地质理论、储层改造技术、排采技术、"三气"共采等理论和开发技术难题。在深部煤层气地质理论和开发技术的不断探索和进步下,深部煤层气将成为未来新疆煤层气开发的重点领域。     

煤炭资源勘查中的煤层气兼探技术与方法

煤层作为煤层气的地质载体,煤层气与煤炭资源兼探是国家矿产资源管理的强制性规定。通过近年来兼探项目的实践,梳理了煤炭资源勘查过程中涉及到的煤层气资源评价规范。在此基础上,从勘查思路、勘查方法、工作任务、报告编制等环节,明确了煤炭资源勘查过程中煤层气勘查方法。根据煤层气勘查方法的特殊性,总结了兼探过程中煤层气地震、测井、钻井、录井、排采等技术及工程质量验收方法,提出了煤炭资源勘查全过程煤层气勘查技术体系。分析发现,现有兼探方法和技术存在若干需要解决的技术问题,如勘查规范滞后、煤炭与煤层气综合勘查缺乏技术标准体系、瓦斯采样方法落后、煤炭资源勘查实施方案审查中对煤层气兼探技术方案把关不严等。由此,进一步提出了相关的对策和建议,包括及时修订DZ/T 0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》、瓦斯采样采用绳索取心技术、将瓦斯地质工作纳入煤层气地质工作体系、在低含气量矿区先期进行煤层气资源潜力评价等。