论文摘要
煤层气是以吸附态为主赋存在煤层中的一种清洁能源。我国煤炭资源非常丰富,煤层气资源量也相当可观。开发煤层气不仅只是提供能源,对减少瓦斯事故、保护大气层也都有重要意义。延川南区块是中国石化煤层气勘探开发的主要区块之一。延川南地区在构造上位于渭北隆起与晋西挠褶带的交汇处,石炭-二叠系煤系地层构造形态为一单一的背斜构造,局部具有挠褶构造特征。区内石炭-二叠系含有煤层较多,全区稳定分布的主要是2号与10号煤层,由于其煤质较好、煤层较厚,是煤矿主要开采的煤层,同时也是煤层气勘探开发的主要目标煤层。煤层从东南向西北方向埋深逐渐增加,埋深一般小于1300m,煤层的露头多是在区块的东南部。该地区煤层为中高阶煤层,宏观煤岩类型以半光亮煤为主,煤层的孔隙度较低,比表面积较大,经测试平均孔隙度3.4%,由于煤层气以吸附态为主,煤基质的比表面积较孔隙度更为重要;煤层渗透性总体较差,2号煤层渗透率为0.0124-0.1698md,10号煤层渗透率为0.026-0.2265md,在该区块的中部地带渗透率较高（>0.1md）。2号、10号煤所含灰分较低,有利于煤层吸附更多的煤层气。通过取心测试和排采数据验证等,确定煤层含气量较高,一般大于13m3/t。在研究过程中,发现所测的含气量值存在较大误差,经分析是由于所测得的逸散气体严重偏小所造成的。经校正后,最大含气量值超过30m3/t,煤层含气饱和度一般大于85%,说明该地区成藏后后期破坏作用较小。总的来说,延川南地区2号、10号是煤层气勘探开发的有利区,延1井和其他排采井的数据也验证了该地区具有商业开发的潜力。本地区构造简单,含气性主控因素主要是压力因素,压力增高,含气量值在一定范围内增大。经测试可知,在西部平台地区压力系数为0.76-0.87MPa/100m,而在东部平台则为0.40-0.48MPa/100m,分别处于两个不同的压力系统。另外,在12口参数井中,煤层含气量与埋深/煤层厚度具有较好的相关性,相关系数达到了0.82,该认识有待进一步在全区范围内进行验证。延川南地区总资源量523.44×108m3,其中,2号煤层资源量为357.7×108m3,10号煤层资源量为165.74×108m3。根据埋深和渗透率,将该地区煤层气储层划分为三类,即I类有利区、II类有利区和III类有利区。其中I类有利区主要分布在区块的中部,且所占的资源量比例较大。I类区2号煤层资源量137×108m3,占2号煤层资源量的38%,I类区可能为该地区煤层气建产的有利区。通过对延川南地区综合分析研究,认为该地区有进行商业开发的价值,有望成为中国石化的第一个煤层气商业示范区。主要开发区应以中部I类有利区为主,并不断的向外扩展,先进行小井组排采,获得一些的排采数据和积累排采经验;在区块的北西方向,即煤层埋深较大的区域,应继续进行勘探工作。