欠平衡钻井技术在煤层气勘探开发中的应用

分析了当前国内外开发利用煤层气的现状；指出中国煤层气气藏具有低压低渗、难脱附、驱动力不足和构造煤发育等重要特殊性，这种特殊性使常规煤层气开发技术有很大的局限性；提出了适合低压低煤层气藏特点的开发技术系列，包括欠平衡钻井与洞穴完井技术和欠平衡钻多分支水平井与洞穴技术。     

间歇侧移式的裂陷与递进跳跃式的反转：以阜新煤盆地为例

位于闾山背斜隆起核部西侧的阜新断陷盆地从早白垩世义县组晚期开始，在东西两侧盆缘的Ｆ″１、Ｆ２断层所、围限的地堑内接受了义县组上部中性火山岩的堆积。火山喷发停止后，九佛堂组的大陆碎屑岩建造仍在Ｆ″１和Ｆ２断层之间的地堑内充填。九佛堂裂陷期之后该区地壳掀斜隆升，盆地南侧的义县地区开始反转抬升而不再接受沉积，西缘的Ｆ２断层也停止活动。到沙海组充填时盆地已演化为受Ｆ″１断层控制的、东断西超的半地堑盆地；沙海期裂陷终止后Ｆ″１断层停止活动，阜新组裂陷是在向东移的Ｆ′１盆缘断层控制下半地堑内发育的。阜新期裂陷结束后盆地又发生了一次跳跃式的反转，许多正断层发育成上逆下正的复合断层，并出现正花状构造。中白垩世孙家湾组的沉陷进一步向东侧移，形成了以Ｆ１断层为盆缘断层的半地堑；孙家湾期后发生本区最强烈的整体反转、隆升和褶断，结束了盆地的演化历史。阜新盆地间歇侧移式的裂陷与递进跳跃式的反转为盆地反转建立一个新的构造模式     

煤中铂族元素赋存的地质研究进展

对煤中铂族元素的质量分数、赋存状态、来源及其异常富集的地质因素等进行了详细的阐述,并提出了今后研究的重点.研究资料表明,煤中不仅普遍含有铂族元素,甚至可以产生异常富集现象;铂族元素常以水溶态、离子交换态、碳酸盐态、有机态、硅铝化合物态、硫化物态等形式赋存于煤中;导致煤中铂族元素异常富集的机理主要有:岩浆热液作用、低温热液作用和同沉积火山灰作用3种.     

中国西南地区二叠纪乐平世陆生生物大灭绝期煤中砷和硒的演化及古环境意义

为了探讨中国西南地区二叠系乐平统(上二叠统)龙潭组中下部煤系不同煤组分中砷、硒的含量和演化及古环境意义,对近10年来采集于中国西南扬子地台的二叠系乐平统龙潭组主采煤层的原煤、亮煤、煤矸石、黄铁矿结核等样品中砷、硒元素含量进行了测定和分析,并与中国华北地台一些煤矿的上石炭统-下二叠统太原组、山西组的原煤、镜煤、亮煤、煤矸石、黄铁矿结核等样品中砷、硒含量进行对比分析。结果表明：西南地区乐平统龙潭组煤的砷、硒含量变化较大,但总体高于华北晚石炭世和早二叠世煤的砷、硒含量;西南二叠系乐平统龙潭组大多数的亮煤中砷、硒含量高于原煤全煤样(刻槽样)中的砷、硒含量,也远远高于同煤层煤矸石的含量,龙潭组部分亮煤的砷含量尤其高,为55～338 mg/kg,还发现砷含量为89 mg/kg的亮煤。但华北上石炭统-下二叠统的镜煤中的砷、硒含量与之相反,低于原煤全煤样的砷、硒含量,其中砷含量非常低,为063～129 mg/kg。说明西南地区上二叠统煤中的砷和硒与煤的有机质密切相关,可能主要来源于成煤古植物。在西南乐平世早、中期第Ⅰ幕陆生生物集群灭绝事件期间,陆生动物的食物--植物中有毒有害元素砷、硒含量明显增加,陆生环境或泥炭沼泽中可溶性砷、硒含量增加。     

腐殖煤干酪根裂解气主生气成熟度上限探讨

烃源岩主生气成熟度上限的确定对含气盆地天然气资源量评价和主生气阶段的确定具有重要的意义。对不同成熟度的15个腐殖煤样开展了生气热解实验和氢、碳、氧元素含量测定,生气热解实验是在800℃高温下进行,结果表明低成熟度煤总产气率最高,随着成熟度的增加,产气率逐渐降低,在Ro为0.6%~2.3%范围内的煤产气率降低幅度很大,从61m3/吨.TOC降到11m3/吨.TOC,在Ro达到2.3%之后煤产气率很低,随着成熟度的增加,产气率缓慢降低。不同成熟度煤的H/C值也呈现相似的变化规律,在Ro<2.3%的煤中,H/C值随成熟度的增加快速降低,在此之后,H/C值缓慢降低,因此,认为Ro=2.3%为腐殖煤的干酪根裂解气主生气成熟度上限。     

调谐效应影响下的AVO属性在构造煤预测中的应用

针对构造煤分布范围预测难度大问题,分析了调谐效应影响下不同煤体结构的AVO属性特征,并利用该方法进行了鄂尔多斯盆地东缘某区块构造煤分布范围的预测。首先取典型的模型数据对原生煤、构造煤-I和构造煤-Ⅱ进行了AVO曲线和属性分析,发现煤层顶板比底板更适合做AVO属性的分析,且随着煤体破坏程度的增加,截距的绝对值增大,梯度的绝对值也增大;分别取5 m、7 m、10 m、12 m和15 m厚的煤层模型进行正演,发现煤层厚度变化时,虽然受到了调谐效应的影响,但仍然以煤体结构变化影响为主,并且AVO属性变化规律和无调谐效应影响时规律一致,即构造煤比原生煤截距绝对值更高、梯度绝对值更高,因而AVO属性能够用来进行构造煤的预测。将该技术应用于鄂尔多斯盆地东缘某工区8号煤层的构造煤分布区预测中,预测结果与井孔揭露结果一致。理论与实践证明,利用AVO属性进行构造煤分布区预测是可行的。      

煤中有机质二次生烃迟滞性及其反应动力学机制

采用自然成熟度系列与其预热残渣系列样品相结合方式, 通过热解模拟方法, 对煤中有机质二次生烃迟滞性显现特征和化学反应动力学机制进行了探讨.结果表明: 二次生烃起始成熟度增高, 二次生烃峰位成熟度呈规律性后移, 二次生烃作用“死线”位于R_o=4.0 %左右; 二次生烃峰位成熟度与起始成熟度之差随起始成熟度的增高呈抛物线式演化, 二次生烃的绝对迟滞性和相对迟滞性均呈阶段性演化, 由此可对二次生烃迟滞深度进行预测; 二次生烃半峰宽随起始成熟度呈阶段性演化, 暗示二次生烃起始成熟度位于生油高峰附近的烃源岩, 其生烃量可能相对较大.同时, 原始样品平均活化能的演化经历了4个阶段, 它们与热解生烃量及二次生烃迟滞性的阶段性演化特征高度吻合, 揭示出二次生烃作用严格受控于反应动力学的地球化学机制.      

论煤地质学与碳中和

煤基碳排放构成了中国碳排放总量中最重要的部分,做好煤基碳减排和煤炭高效洁净低碳化利用是实现"碳中和"国家目标的重要途径,碳中和背景下的煤地质学发展值得关注.系统评述与碳中和相关的煤地质学研究领域,分析煤地质学在碳中和研究与工程实践中的作用和应用前景,探讨碳中和背景下煤地质学的重要发展方向.取得以下认识:推进清洁煤地质研...     

煤生烃动力学研究进展

化学反应动力学是评价煤的生烃过程和生烃特性行之有效的方法。目前,煤生烃动力学模型理论研究和标定得到了不断的深化,煤生烃动力学研究在认识煤源岩成烃规律方面也有长足发展,并在煤源岩评价中初见成效。但是在压力条件下,关于生烃动力学在煤源岩定量和动态评价方面的研究则报道较少。另外,对单体化合物形成动力学的研究还处于探索之中。这些研究将代表煤源岩生烃动力学领域未来发展的重要方向。      

沁水盆地安泽地区煤层气富集主控地质因素

通过对沁水盆地安泽区块煤层气地质条件和储层条件的深入分析,探讨了该区煤层气的富集规律及主要影响因素。研究发现,煤的岩石学特征、构造、顶底板岩性是影响煤层气富集的主要因素。总体上,安泽区块煤储层含气量受煤阶影响,表现为:煤的变质程度越高,吸附能力整体增强,含气量增大。局部区域,煤层气含量受煤层埋深、断层、褶皱及煤层顶底板岩性等综合因素的影响。在构造平缓带,煤层气含量随埋深增大而增大;在构造活动带,正断层上升盘含气量明显低于下降盘含气量,断层对煤层气的逸散作用明显。此外,泥岩顶底板封盖较砂岩顶底板封盖能力强。