新疆阜康矿区煤储层吸附气与游离气含量模拟

摘要

基于新疆阜康矿区低煤化烟煤储层渗透性好，游离气含量高，与国外低煤级盆地条件类似的特殊性，具备经济、高效开采的可能性，本文围绕煤储层吸附气、游离气含气量预测这一关键科学问题，对新疆阜康矿区典型井田低煤化烟煤储层开展了相应研究。
　　结果表明阜康低煤化烟煤在低压区间（0-5MPa）对CH4吸附量随压力增大趋于线性增加；在中压区间（5-17MPa）吸附量随压力增大趋于平缓增加；在高压区间（17-28MPa）吸附量几乎不再增加，处于平衡状态。煤岩体覆压条件下的孔、渗力学实验结果表明研究区煤样孔隙体积、孔隙度均随上覆压力的升高而减小，服从负指数函数关系；过渡孔和微孔平均占总孔容比例的70％左右，占总比表面积的98%以上，大孔平均占总孔容比例的20%左右，实测孔隙度介于4.27%-6.82%之间，孔隙连通性相对较好；煤岩静态弹性模量随轴向应力的增加而逐渐增大，泊松比随围压的增加而逐渐减小。研究了煤储层的水化学及测井数据，提出了不同煤储层含气饱和度的计算方法；运用数值模拟方法构建了储层条件下吸附气、游离气含量预测模型；以阜康矿区气煤一号井和大黄山煤矿为例，预测了煤层埋深2000m以浅的吸附气、游离气含量，结果表明空气干燥基条件下吸附气含量介于7.04-14.27m3/t之间，游离气含量介于0.04-0.66m3/t之间，总含气量介于7.18-14.49m3/t之间；与现场解吸实测含气量吻合程度较高。

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变量注释表

1 绪论

1.1研究目的和意义（Purpose and Significance of the Study）

1.2研究现状（Research Status）

1.3存在问题（Existing Problems）

1.4研究内容及研究难点（Research Contents and Difficulties）

1.5研究方法及技术路线（Research Method and Technology Route）

1.6 工作量（Workload）

2 煤层气地质背景

2.1自然地理（Natural Geographical Conditions）

2.2地层及煤储层（Strata and Coal Reservoir Characteristics）

2.3煤储层物性特征（Physical Property Characteritic of Coal Reservoir）

2.4构造特征（Structure Characteristics）

2.5水文地质特征（Hydrogeological Characteristics）

2.6 本章小结（Summary）

3 煤储层吸附性与孔隙度物理模拟

3.1煤对CH4的吸附性（Research of Coal Adsorption Capacity to CH4）

3.2应力下的孔隙度（Porosity Characteristic under Stress）

3.3 本章小结（Summary）

4 煤储层吸附气与游离气含量数值模拟

4.1煤储层压力特征（Pressure Characteristic of Coal Reservoir）

4.2含水及含气饱和度（Research on Water and Gas Saturation）

4.3吸附气含量（Research on Absorbed Gas Content）

4.4游离气含量（Research on Free Gas Content）

4.5吸附气与游离气含量预测及验证（Adsorbed and Free Gas Content Prediction and Verification）

4.6 本章小结（Summary）

5 结论与建议

5.1 结论（Conclusions）

5.2不足之处及建议（Defects and Suggestions）

参考文献

作者简历

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