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煤层气勘探开发的理论与技术发展方向


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勘探战略

煤层气勘探开发的理论与技术发展方向
徐凤银                  李曙光  王德桂
(中国石油煤层气公司,北京 100011) (中联煤层气国家工程研究中心,北京 100011)
摘  要 : 世界能源价格的高涨、 瓦斯引起的恶性矿难事故、 温室气体减排压力等促使国内外日益重视煤层气的开发。 在技术、 资金、 政策等因素共同影响下, 美国煤层气产量 2007年达到 495× 108m3。 我国拥有更大的煤层气资源量, 因 勘探开发技术落后, 产业发展一直受到限制。 文章从煤层气勘探开发技术历程出发, 全面系统分析了国内外煤层气勘探 开发理论、 技术及装备现状与存在问题, 指出煤层气勘探开发各项技术的发展方向与趋势, 并提出相关建议, 为处于关 键时期的煤层气产业的发展提供宏观部署和决策依据及技术引导作用。 关键词:煤层气;资源;勘探开发;理论;技术;方向 中图分类号:TE15      文献标识码:A

随着常规油气勘探开发难度越来越大, 能源安全 矛盾日益突出, 煤层气作为补充资源, 勘探开发日益受 到广泛而高度的关注。 实践证明, 技术进步对煤层气产 业发展有着不可代替的推动作用。 与此同时, 由于理论 与技术发展迟缓, 在一定程度上也影响着煤层气产业 的快速发展。 因此, 加快理论创新, 研发新型工艺与技 术, 推动煤层气资源的高效开发, 不仅有利于煤矿安 全、 促进环保, 而且对缓解我国能源资源短缺的局面将 起到越来越重要的作用。

1 理论与技术进步对煤层气产业的推动 作用
1.1 国外煤层气技术与产业发展历程 其发展历史实际上就是 煤层气工业起源于美国[1], 成藏理论与勘探开发技术进步不断推动煤层气产业发 展的科技创新史。 可以从技术发展角度把美国煤层气 产业划分为4个阶段。 (1) 理论认识指导煤层气试验开发阶段 (1975 — 1980年) 。 通过实施全国煤层气资源调查和国家煤层气

勘探开发计划, 在理论与技术上都有重大突破, 形成并 完善了 “解吸—扩散—渗流” 理论和 “排水—降压—采 气” 生产流程, 使两个煤层气田 (圣胡安和黑勇士盆地) [2] 投入试验开发 。 (2) 成藏优势及井间干扰理论推动煤层气商业开 发阶段(1981 — 1988 年) 。通过理论研究和圣胡安盆 地、 黑勇士盆地的实践, 得到了中阶煤生储能力优势与 成藏优势理论和井间干扰理论, 形成了井网排采大幅 提高单井产能的理论及方法。 完善了煤层气评价采用 的煤级、 含气量、 渗透性、 水动力条件、 构造背景、 沉 积体系等六大基本指标, 取得了煤层气产量的突破。 于 1980年形成煤层气商业性生产规模, 1988年年产突破 10 × 108m3 大关。 (3) 勘探开发实用技术应用阶段 (1989—2003年) 。 该时期形成了不同盆地、 不同地区不同的理论与开发技 术, 圣胡安盆地以裸眼洞穴法完井为主;黑勇士盆地、 拉 顿盆地等以套管完井加压裂为主;粉河盆地以钻井—洗 井技术为主;阿巴拉契亚盆地采用羽状水平井技术。 这 些技术的核心是最大限度地保护储层, 降低伤害。 (4) 平稳发展阶段 (2004年至今) 。 该阶段技术特

第一作者简介:徐凤银,男,博士,教授,1995 年西南石油大学地质勘探、矿业、石油博士后流动站出站。长期从事石油、天然气、煤 层气勘探开发技术与管理工作。 中国石油学会石油地质专业委员会委员。 现任中国石油煤层气公司副总经理。 收稿日期:2008-10-06

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点为:发展相对成熟, 没有新的突破 ; 勘探开发设备完 善。 煤层气产量保持平稳, 在近 5 年均保持在 (400~ 500)× 108m3 之间。 加拿大在煤层气开发初期, 简单套用美国开发技 术, 历时 23年 (1978 —2001 年) 未能形成突破。 21世 纪初以来, 根据煤层气地质条件 (多煤层、 含水少) , 注 重发展连续油管压裂、 二氧化碳注入、 水平羽状井等增 产技术,仅用 3 年就使煤层气产业高速发展,2007 年 产量达到 86 × 108m3。 澳大利亚结合自身地质特征, 进行了特色技术的 发展, 将煤矿井下抽放技术应用到地面开发中, 形成独 特的 U 型井技术。1996 年以来,煤层气(包括矿井瓦 斯抽放) 产量连年增长;2004 年产量达到 13 × 108m3, 2007 年达到 29 × 108m3。目前已成为天然气供应多元 化的一个组成部分。

与成藏效应的新思路, 在新层次和新深度上系统研究 了控藏热动力条件的演化特征 ; 通过物理实验和数值 模拟, 认为构造应力场主应力差、 构造曲率、 构造背景 三者之间的合理配置, 是决定煤储层渗透率的构造动 力条件 ; 剖析了地下水动力条件与煤层气聚集关系及 其机制 ; 建立了基于能量聚散模式的煤层气有利带动 力学预测方法体系 ; 基于结构和成因的构造煤系统分 类及其鉴别标志, 深入探讨了构造结构演化动力学机 制, 研究了构造煤结构与储层物性的耦合机理。 2.1.2储层评价 评价的基本内容包括:煤体几何形态与内部结构 特征; 煤储层顶板和底板岩石与裂隙发育特征; 煤储 层孔裂隙系统发育特征; 煤储层渗透率; 煤岩和煤质 特征; 煤的机械力学性质; 煤层气的解吸特征。 评价 参数主要有:煤层埋深、 煤层厚度;含气量  (等温吸 附法) ;渗透率 (包括绝对渗透率和相对渗透率) 、 饱和 1.2 国内煤层气技术和产业发展历程 度和孔隙度;煤阶、 煤的显微组分、 煤的显微硬度;煤 根据国内煤层气勘探开发技术发展历程, 也可归 的挥发分、 固定碳、 灰分、 水分;储层压力和温度;泊 纳为 4 个主要时期:①地质探索阶段 (1990 年前) , 主 松比、杨氏模量。 要探讨煤层气分布的基本规律, 为试验开发打基础摸 2.1.3资源评价 索;②资源评价与技术引进阶段 (1990—1999年) , 多 煤层气资源评价是指利用已有地质资料, 通过综 轮提交全国煤层气资源量, 借助联合国项目并引进美 合分析煤层气资源赋存条件、 控制因素、 赋存数量、 分 国技术生产模式进行试验, 没有达到预想目的;③自主 布特征、 煤层含气性和可采性, 指出有利勘探区, 提出 研发阶段(2000 — 2003 年) , 通过 “973” 基础理论研 勘探部署建议, 进行初步技术经济评价的研究过程。 究、 “十五” 科技攻关等, 大力发展了国内科研技术, 生 各种评价方法的结果认为, 全世界总资源量为260 12 3 产处于徘徊状态;④技术推动生产阶段 (2004年至今) , × 10 m , 分布极不均匀;中国煤层气总资源量为36.8 在高阶煤煤层气富集理论研究方面取得重大突破, 发 × 1012m3,可采资源量为 10.87 × 1012m3。 展并实践了欠平衡钻井技术、 套管完井加大规模水力 2.1.4储量计算 加砂压裂技术, 使产能建设快速增长。 现有的储量计算法主要有5种。 ①体积法:是一种 实践证明, 煤层气的特殊性, 使得其开发难度大。 基本方法, 适用于各级储量的计算, 其计算精度取决于 因此, 煤层气产业必然属于技术密集型产业, 其形成和 对气藏地质条件、 储层控制和认识程度以及所获取参 发展必须依赖于科技进步。 与此同时, 煤层气产业上的 数的精度和数量;②类比法:存在许多限制, 要求类比 每一次发展, 必然有理论上或者技术上大进步的带动 区的开发技术、 开采工艺、 井网形态等方面基本一致, [3] 在 用于计算预测地质储量;③数值模拟法:是计算煤层气 或者推动。 这在美国、 加拿大、 澳大利亚是如此 , 我国也是如此。 储量的重要方法, 需要煤储层参数和早期的试采生产 数据;④产量递减法:适合于煤层气开发阶段, 计算动 2 勘探开发理论与技术现状及存在问题 态储量, 气井经历产气高峰、 稳产、 出现递减后, 对未 来储量进行计算;⑤物质平衡法:适合于煤层气开发阶 2.1 基础地质与选区评价 段, 计算动态储量, 要求储层参数齐全, 动态生产数据 2.1.1基础地质研究 多, 我国目前尚无法使用。 主要在煤层气成藏的控制机理方面有所创新。 特 2.1.5采收率预测 别是提出采用能量动态平衡系统联系各类单因素条件 采收率一般采用5种方法进行预测。 ①数值模拟
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法:是预测采收率的重要方法, 实用性好, 应用最多;② 类比法:方法简单, 但可靠性差, 其结果取决于地质资 料的可靠性及研究者的技术水平和经验等 ; ③等温吸 附曲线法:根据废弃压力和等温吸附曲线确定, 理论性 较强;④物质平衡法: 适合于已完成排采过程的气井, 不适用于边缘井, 需要参数多, 结果可靠性较高;⑤产 量递减法:气井至少连续生产5年后才能使用, 我国目 前还不能利用。 2.1.6存在问题 (1) 在资源量、 储量和采收率计算等方面:缺少实 测煤层含气量、 煤层渗透率、 储层压力、 含气饱和度、 水文地质条件及生产动态等资料, 只能采用类比法, 方 法单一, 影响计算结果;计算过程中, 很多特殊情况, 比 如构造煤 (碎粒煤、 糜棱煤) 发育区考虑较少, 使可采 资源量的准确性受到影响 ; 全世界资源量由于采用评 价指标和标准不一样, 不具有可比性。 国内不同地区的 研究和认识程度有很大差别。 (2) 在数值模拟和储层评价方面:缺少高含气性、 高渗透性和高产能区的有效预测、 寻找以及控气地质 因素分析技术;煤储层渗透性的准确评价和机理研究, 特别是具有极低渗、 高应力、 无水或少水煤层以及厚煤 储层非均质性评价不够;高温、 高压条件下煤的吸附特 征及描述模型、 煤吸附性能的地质控制因素研究不足; 煤储层主要物性要素 (如煤储层渗透率) 与构造背景、 采动变化以及煤层气井产能之间的关系和机理是亟待 研究的关键 ; 缺少建立统一的储层评价标准。 (3) 在选区评价方面 : 地质基础研究滞后, 资源探 8 3 明率极低,目前只有 1359 × 10 m ;成藏作用认识局 限, 选区成功率极低、 研究程度不够;地质成果利用率 不够, 开发后备接替区严重不足, 主要集中在晋、 陕两 省, 工程盲目性大;选区理论和方法是否具有针对性和 有效性, 值得进一步探讨 : 如何透过动力条件表象深刻 认识成藏作用的结果, 达到科学优选富集区, 提高靶区 的开发效果。 2.2 钻完井技术 2.2.1煤层气钻井的特点 现在经济可采的煤层气井井深大多在1000m以内; 煤层气井的目标层是具有低弹性模量、 高泊松比特征 的煤层, 且部分井的目标是多个煤层;从经济效益角度 考虑, 煤层气是高投入、 低产出、 低效益的产业, 钻井 过程占整个煤层气勘探开发总成本的一半以上。

2.2.2国内外现状 国外在直井钻井中主要发展了适应煤层气钻进的 车载钻机集成技术, 具有以下特点 : 占用井场面积小、 钻前工程量少、 井场移动快捷;操作人员少, 便于进一 步自动化控制技术的发展,噪声等干扰少;完钻时间 短,一般在 10 天以内。 在完井技术中, 射孔压裂增产很普遍, 占整个直井 完井技术的 2/3 以上;裸眼洞穴完井技术也产生较好 效果, 在圣胡安盆地, 该种完井方式占总体完井技术的 1/3以上, 单井产量达到射孔压裂方式的5~10倍[4]。 煤层气行业普遍采用石油钻井钻机进行多分支井钻 进技术。 多分支井具有以下优点 : 控制煤储层面积大, 单井产量高; 能提高煤层导流能力, 排采时间短 ; 减少 土地面积, 能减少对环境的影响 ; 地面管网建设少, 综 [5] 合效益相对要高等, 是煤层气技术的重要方向 。 实现煤层气多分支井钻进的关键是特殊工具, 美 国一些公司研发了穿针引线技术、EMWD(电磁随钻 测量设备) 等进行井眼轨迹的精确控制。 普通采用下筛 管技术进行完井。 短半径径向射流技术在煤层气钻井中将发挥更加 重要的作用。 该技术可以在合适的储层条件下, 以较低 的成本实现高效益的目标。 国内钻井技术与国外有较大差距, 直井占煤层气 井的大多数, 完井绝大部分采用套管加射孔压裂。 国内水平井钻井刚起步, 但发展快, 主要是引进国 外设备, 吸收、 利用国外工艺和技术。 国内基本采用裸 眼完井技术。 2.2.3存在问题 主要表现在国内, 在钻完井技术方面存在以下问 题:①特殊工具及装备 : 国内使用的直井车载钻机、 多 分支井技术关键设备主要由外企提供服务, 高昂的服 务费制约着煤层气的勘探开发。 目前, 国内一口1500 万元左右多分支井, 特殊设备服务费占总工程费用1/ 3以上。 ②井身结构的优化设计:国内多分支井井身结 构设计主要依据经验来进行, 严重制约了井的产能和 工程施工。 ③井壁稳定及储层保护技术:煤储层特性和 开发特点要求大力发展井壁稳定的相关技术, 煤储层 的易受伤害特点对储层保护提出了更高要求。 2.3 压裂工艺技术 2.3.1技术现状 水力压裂是煤层气增产的首选方法。 美国2/3以上
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的煤层气井是由水力压裂改造的,我国产气量在 1000m3/d以上的煤层气直井主要通过水力压裂改造而 获得。 压裂模拟及优化设计是确定裂缝几何形状及其动 态延伸规律的关键。 压裂过程及结果无法实时测量和 观测, 要通过模拟软件来分析。 目前, 国内外提出4种 拟三维裂缝模型和两种全三维裂缝模型, 拟三维裂缝 模型分别由Van Eekelen、 Advani、 Cleary与Settari、 Palmer建立, 全三维裂缝模型分别由Clifton与Abousayed、 Cleary建立。 国内西南石油大学主要是研究和 发展Palmer拟三维裂缝模型。 以上述模型为基础, 国内外石油公司或研究机构 研制相应的压裂软件。主要软件有:3D-HFODS 三维 压裂软件,FracproPT 三维压裂设计软件,Gohfer 全 三维压裂软件。 压裂液是工程实现的主要载体, 国内外先后采用 交联冻胶、 线性胶、 清洁压裂液、 活性水、 泡沫压裂液 实施了压裂改造, 施工规模和加砂量都有较大提高, 并 在局部得到了突破。 压裂工艺及技术在国内外发展很快。 针对多煤层 压裂, 国内外应用最多的是投球分层压裂技术和下桥 塞分层压裂技术。 国外也进行了封隔器分层压裂技术、 射流分层压裂技术和多薄层限流压裂技术。 连续油管压裂在加拿大的多煤层地区广泛应用, 到目前为止超过5000口井进行了连续油管压裂, 产生 了良好效果。 这是一个发展方向。 2.3.2存在问题 压裂裂缝模型:煤层与常规地层的压裂模拟和设 计在诸多方面本质不同, 进行煤层压裂模拟和设计时, 直接移植常规地层压裂模型及软件, 其针对性显然不 强、 适应性明显不够。 压裂液方面:目前煤层气井使用的压裂液主要有 活性水压裂液、 胍胶压裂液、 清洁压裂液。 胍胶压裂液: 高悬砂性、 低摩阻;高污染、 中成本;活性水压裂液:低 污染、 低成本;高摩阻、 低悬砂性;清洁压裂液:低污 染、 低摩阻、 高悬砂性;高成本。 主要矛盾是低污染、 低成本与高性能 (高悬砂性、 低摩阻、 高造缝效率) 之 间的关系十分突出。 压裂工艺方面:对单煤层, 国内普遍使用光套管或 油管压裂;对多煤层, 普遍使用投球或下桥塞压裂;整 体压裂工艺单一, 许多国外新型的压裂工艺没有使用; 煤层水平井压裂工艺技术仍属空白。
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2.4 排采技术 排采是施行人工方法把水从煤层气井中排出, 使 煤储层压力降低到煤层甲烷临界解吸压力值以下, 形 成煤层气连续流动的过程。 国外煤层气商业化成功开 发, 主要依据的理论是井间干扰理论, 以排水泄压为基 本前提, 泄压面积越大, 供气能力越强。 目前排采的主要方式是稳压排采, 机抽为主。 排采 作业的两大核心任务仍然是压力管理和煤粉管理。 采 取的排采设备主要是借助油气开发常用的梁式泵、 螺 杆泵、电潜泵等。井网密度由 400m × 400m 降至 300m × 300m。 现有的排采技术方法主要存在以下三方面问题: 排采过程中煤储层参数变化规律认识不够 ; 排采作业 关键控制技术尚未掌握, 排采不当往往导致煤层气产 量下降甚至报废;排采工艺单一, 以机抽为主。 2.5 数值模拟技术 2.5.1基本现状 基于煤层气储层模拟技术的发展, 目前共有3类煤 层气储层模型被用于模拟煤层气过程:①传统的黑油模 型和组分模型, 这些模型是传统的油气模型;②专门的 煤层气模型,有 COMET 和 STMED ,是专门研发用以 模拟开采过程的,已被广泛应用;③改进的 CBM 模型。 另外, 斯仑贝谢公司发展的eclipse多功能油气模拟软 件也被逐渐引入到煤层气模拟中。 国内在 “八五” 期间, 原华北石油地质局与清华大 学合作开发出了二维单层煤层气模拟软件 CMS,但在 我国复杂构造条件下的低渗透强吸附多层赋存的煤储 层的实际应用中受到限制。 2007 年, 中联煤层气国家 中心与中国石油大学合作,自主开发出了煤层气储层数 值模拟软件 CGSim-3D。该软件采用全隐式方法处理 模型参数并采用正交极小化方法求解线性方程组, 可 以模拟煤层气单井、 多井情形下的生产动态, 同时考虑 煤基质收缩的情况。 2.5.2存在问题 由于技术上存在的问题导致人们在观念上没有被 普遍接受。 现有的数值模拟软件发展很快, 但存在着许 多问题。 国外煤层气储层数值模拟软件多采用线性达 西渗流定律, 不适用于我国复杂地质条件下低渗透、 强 吸附储层特性 ; 煤层气多场耦合模拟研究和应用方面 亟待加强 ; 目前大多数软件尚不能实现模拟的并行化

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处理, 计算速度和稳定性有待提高 ; 模拟水平井、 大斜 度井、分支井等复杂结构井开采方面亟待加强;大 多数软件不具备自动历史拟合功能 ; 总体应用受到限 制,准确性较低。 2.6 煤矿井下瓦斯抽放技术 2.6.1瓦斯抽放类型 根据抽放的对象分为: 开采层抽放、 邻近层抽放、 围岩抽放、 采空区抽放 (采动区、 采空区和废弃矿井抽 放) 。 根据抽放方法不同可分为:钻孔法抽放、 巷道法 抽放、 混合法抽放、 地面钻井抽放 (地面垂直井和水平 井抽放) 。 根据抽放与采煤的时间顺序可分为 : 采前预 抽、边掘边抽、边采边抽、采后抽放。 2.6.2现状与问题 国内在井下瓦斯抽采方面技术成熟、 处于世界领 先地位。 在大宁煤矿采用定向水平长钻孔进行瓦斯抽 放, 抽放率达到80.62%。 目前的问题是为安全服务, 没 有作为产业发展, 从观念上没有被真正的重视起来。 主 要表现在:开采程序不合理, 前后倒置;煤、 气共采不 协调, 自成体系;地质条件较复杂, 设备技术单一, 适 应性差;抽采气量不稳定, 利用率低, 影响积极性等。 当前, 在煤层气成因、 煤储层研究、 成藏作用与机 理、 探测理论与技术、 开采工艺与技术等方面取得全方 位进展, 推动了中国煤层气开发试验不断取得新突破, 商业性生产能力已初步形成。 但是, 必须实事求是地认 识到, 我们的产业与资源之间还有很大差距, 很多理论 与技术工艺还不适应复杂而特殊的煤层气地质条件, 有待于不断地创新。

平衡技术和普通直井技术于一体的千米车载钻机设备; 实现多分支水平井中的 EMWD、连通工具、高效激振 器的国产化;实现径向射流钻井技术及装备;完善多煤 层连续油管射孔压裂技术;大力发展井壁稳定技术、 水 平井井身结构设计优化、 与保护煤储层相适应的固井 技术、 洞穴完井增产技术。 3.3 压裂工艺技术 压裂是煤层气井增产改造的主要手段, 应集中发 展与煤层气相适应的压裂技术。 为更好地提高单井产 量, 减少储层污染, 应开展相关研究, 包括水平井压裂 工艺、 老井重复压裂、 多分层连续压裂技术、 低成本清 洁压裂液及深穿透射孔复合高能气体压裂技术等。 3.4 排采技术 排采效果与前期地质勘探、 井网排布、 钻完井过程 相关, 国内的煤层气还处于排采早期, 对规律认识很不 足。 因此, 应在以下几方面加强研究 : 排采过程中的渗 流机理、 定量化的排采工艺技术、 煤层气井网优化技术 及排采设备优化。 3.5 数值模拟技术 未来的煤层气数值模拟软件将以多孔多渗、 多场 多机理耦合、 多组分模拟模型为基础, 具有处理注气提 高煤层气采收率、 气体不纯影响、 煤层压裂裂缝以及复 杂结构井开发等复杂问题的强大功能 ; 模拟软件的用 户界面将趋于更加友好, 操作更加方便易行;网格划分 和格块储层参数获取的自动化程度更高, 并且向无网 格化发展 ; 自动历史拟合将得到广泛应用。 在非线性方程组的求解方法上, 进一步提高结果 的稳定性和精度;采用并行计算技术, 发展快速可行的 计算分析系统。 3.6 煤矿井下瓦斯抽放技术 煤矿井下瓦斯采用地面水平钻井技术、 地面井下 有机结合;井下水平钻井技术, 针对煤层进行立体抽 放;高负压、 大管路, 提高矿井瓦斯抽放率等方法[6]。 必须清晰地认识到, 技术与工艺的进步正处于又 一个关键阶段, 在这个阶段, 理论与技术工艺的发展方 向对煤层气产业能否快速形成具有无可比拟的深远意 义。 在提倡引进、 借鉴国外先进技术的同时, 一定要加 强创新研究, 充分依靠自己, 脚踏实地地发展或者集成
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3 理论与技术发展方向
3.1 基础地质研究 基础地质研究的主要发展方向及趋势是从动力学 角度研究成藏过程及其影响因素。 利用宏观和微观条 件,分析“五史” (构造演化史、沉积埋藏史、煤化作 用史、 地下水活动史、 生气史) 配置关系和 “三性” (煤 储层储气性、 渗透性、 煤层气可驱动性) 协调发展, 阐 明成藏机理和分布规律, 预测有利勘探区, 提出部署意 见。 3.2 钻完井技术 国内煤层气钻井技术设备落后, 应大力发展集欠

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与开发区地质条件相适应的工艺与设备, 才能彻底扭 转技术上的被动局面。

4 建  议
国内煤层气产业处于大力发展时期, 但国内的地 质储层条件复杂, 相关理论技术及装备落后, 应在以下 几个方面加强研究。 4.1 基础地质与选区 在3个层面上加强基础地质研究 : 拓展大尺度空间 煤层气成藏作用的研究, 从区域上把握煤层气成藏规 律, 为国家层面上宏观部署和决策煤层气勘探开发地 区提供地质依据 ; 深化中尺度空间煤层气成藏作用的 研究, 在盆地尺度上把握煤层气有利区带展布规律和 性质, 为勘探部门确定煤层气目标区提供部署依据;细 化 (更为关键) 小尺度空间煤层气成藏作用的研究, 从 “藏” 上把握煤层气富集高渗特征, 为开发部门布置钻 孔或井网、 选用工程技术提供地质支持。 研究方法:厘 定煤层气成 “藏” 的类型与机理, 建立成 “藏” 过程的 建模反演和模拟技术, 深究传统成藏理论和基本开发 流程。 4.2 工程工艺与设备 加强工程与地质的相互结合, 充分利用地质勘探 与研究成果的同时, 特别应加强工艺与技术的现场试 验与研究;在综合考虑煤田地质条件、 煤储层特性、 区 块开发经济条件基础上, 在科学进行多分支井型、 井身 结构、 分支结构等优化设计、 充分发挥水平井优势的基 础上, 还应继续深化直井有关的工艺与技术;针对不同 地区煤层气及其储层特点, 应加强压裂工艺研究, 特别 是裂缝模拟专有技术和软件的开发;多种方式、 互相借 鉴、 立体抽放, 形成地面与井下相结合的工程技术系 列、 配套措施以及相关设备, 真正意义上实现采气采煤 一体化综合开发。 4.3 信息化建设 建立煤层气行业统一的信息管理系统是一项非常 重要的基础工作。 包括两个层面:在企业内部, 应加强 煤层气田的数字化建设;在国家层面, 应加强行业技术 与产业信息的统计和交流发布。 国家或者委托相关部

门建立煤层气行业信息管理制度, 明确各部门和企业 的责任和义务;建立煤层气行业勘探开发相关专业的数 据采集、 处理、 传输和管理标准, 为煤层气行业提供统 一的信息化建设标准 ; 建立全国煤层气行业信息共享 发布机制, 为煤层气行业企业提供信息服务。

5 结  语
当前, 与煤层气相关的各项技术都在全面铺开, 无 论是理论研究, 还是技术攻关, 国内外投入了大量人力 物力, 有些方面见到了明显效果。 但是, 由于煤层气的 极其复杂性和特殊性, 许多技术仍然还不太成熟和适 应, 直接影响到了煤层气产业的健康发展。 我们相信, 有广大技术人员的坚定信心和不懈努力, 有理论与技 术的不断创新, 煤层气产业美好灿烂的明天一定会早 日实现。 致谢:参加工作的还有中联煤层气国家工程中心 胡爱梅、陈东、李明宅、徐文军、吴仕贵、孙晗森、 吴雪飞等。 文章编写过程中得到了许多同志的帮助, 特 别是中国矿业大学姜波教授、 西南石油大学郭大立教 授, 北京大学吴晓磊教授、 龚斌博士, 北京路域生态公 司王馨民总经理等都提供了大量资料或提出宝贵意见, 在此一并表示衷心的感谢。
参考文献
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ABSTRACT

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ABSTRACT
Development Trend of CBM Exploration and Development Theories and Technologies/Xu Fengyin, Li Shuguang, Wang Degui// 1. CNPC Coalbed Methane Company, Beijing 100011; 2.National Engineering Research Center of China United Coalbed Methane Co., Ltd., Beijing 100011 Abstract: With the soaring price of world energy and the serious mine disasters caused by gas explosion, under the emission reduction demand of green house gas (GHG), the development of coalbed methane (CBM) has been paid more attention to increasingly both at home and abroad. Influenced by technologies, funds, and policies, the CBM production reached 49.5 billion cubic meters in the U.S. in 2007. China is abundant in CBM resources. However, the CBM industry development is limited because of poor exploration and development technologies. Starting from the history of CBM exploration and development technologies, this paper discusses the current theories, technologies, and equipment and the existing problems both at home and abroad, pointing out the development trend of all technologies, and giving some suggestions. They all provide microscopic plans and decision evidences for the development of CBM industry in critical stages. Key words: CBM; resources; exploration and development; theory; technology; trend Distribution of Fault Reservoirs in Bohai Bay Basin and Their Rolling Exploration/Yang Julan, Chang Yuwen, Hu Dandan//Research Institute of Petroleum Exploration and Development, PetroChina, Beijing 100083 Abstract: Research on the controlling factors of fault reservoirs enrichment shows that the distribution of major fault reservoirs is determined by source faults, while the main oil layers are controlled by both the active periods of faults and the regional caps. Three types of distribution models of fault reservoirs are summed up in this paper. In the faulted anticlinal zone in the middle of the depression, fault reservoirs are mainly distributed in partial anticlines and faulted nose structures. In the gentle slope zone, they are mainly distributed in nose structures. In the abrupt slope zone, they are mainly distributed in fault terrace zones and rolling anticlines. The rolling exploration evaluation of complex faulted reservoirs can be summarized as the establishment of five models, i.e., the strata model, the structure model, the formation model, the fluids model, and the reservoir model. New discoveries in rolling exploration may be made, based on the improvement of recognition. Key words: complex fault oil and gas reservoir; enrichment controlling factor; distribution model; rolling exploration; Bohai Bay Basin A Sequence Stratigraphic Research on Triassic Lower Karamay Formation in Ba'er Zone of Northwestern Junggar Basin/ Sun Jing, Jin Zhenkui, Wang Chunsheng//Faculty of Resources and Information, China University of Petroleum, Beijing 102249 Abstract: Based on the basic principles and research methods of sequence stratigraphy, a precious sequence stratigraphic analysis of the Triassic Lower Karamay Formation in Ba'er Zone of Northwestern Junggar Basin is made, using outcrops, drilling, logging, and seismic data thoroughly. The sequence stratigraphic framework of the studied area and its corresponding development model are established. The Lower Karamay Formation can be divided into one third-order sequence and two system tracts, namely, a transgressive system tract and regressive system tract. Generally the thickness of sequence and system tracts with local variation are stable. The main sedimentary facies are braided river, braided river delta, lacustrine, subfacies and mocrofacies. The sequence stratigraphic model of the zone is the one that can not define the first flooding surface, which belongs to the depression basin. Key words: Junggar Basin; Ba'er Zone; sequence division; sequence stratigraphic framework; sequence stratigraphic model Study on Strata Eroded Thickness Restoration---A Case Study of Northeast Depression in Northern South Yellow Sea Basin/ Zhang Haijun1, Cao Qiang2, Sun Jianfeng2//1.Research Institute of Petroleum Exploration and Development, PetroChina Daqing Oilfield Company Limited, Daqing City, Heilongjiang Province 163712; 2. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan City, Hubei Province 430074 Abstract: The uplift and erosion of strata is ubiquitous in sedimentary basins. Restoration of the exact thickness of eroded strata is very important to rebuild the primary sedimentary and structural evolution history, the geothermal history, the history of hydrocarbon generation, expulsion, migration, and accumulation, and also to evaluate the potential of oil and gas resources accurately. Based on structural evolution research in the Northeast Depression of northern South Yellow Sea Basin, according to the practical geological conditions and data, the methods of variance ratio on thickness of reference layers and sedimentary rate are applied to eroded thickness restoration of Eocene Dainan Formation and Sanduo Formation in Northeast Depression. The final result shows that the Sanduo structural movement that happened at the last stage of Eocene leads to the intense erosion of the strata of Eocene Dainan Formation and Sanduo Formation, as well as the two formations above mentioned indicate distinct characteristics in different structural zones of Northeast Depression. Key words: eroded thickness; Eocene; South Yellow Sea Basin; Northeast Depression The Pattern of Gentle Slope-Break Zone in Nanyang Depression and Its Significance in Petroleum Exploration/Cai Jia1, 2, Luo Jiaqun 3, Jiang Hua1, 2, Zhao Zhongxin 4, Chen Shaoping5//1.Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan City, Hubei Province 430074; 2. MOE Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources, China University of Geosciences, Wuhan
No.5 2008 China Petroleum Exploration




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