煤層氣基礎(chǔ)知識(shí)(已修改)
2025-07-05 05:44 本頁(yè)面
【正文】 . 煤層氣的定義和基本特征從礦產(chǎn)資源的角度講，煤層氣是以甲烷為主要成分（含量＞85%），是在煤化作用過程中形成的，儲(chǔ)集在煤層氣及其臨近巖層之中的，可以利用開發(fā)技術(shù)將其從煤層中采出并加以利用的非常規(guī)天然氣。對(duì)煤層氣而言，煤層既是氣源巖，又是。煤層具有一系列獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)和特殊的巖石力學(xué)性質(zhì)，因而使煤層氣在貯氣機(jī)理、孔滲性能、氣井的產(chǎn)氣機(jī)理和產(chǎn)量動(dòng)態(tài)等方面與常規(guī)天然氣有明顯的區(qū)別（），表現(xiàn)出鮮明的特征。 煤層氣藏與常規(guī)天然氣藏基本特征的對(duì)比特征煤層氣常規(guī)天然氣氣藏類型層狀的沉積巖局部圈閉氣源自生外源儲(chǔ)基層巖性有機(jī)質(zhì)高度富集的可燃有積巖，易受入井液、水泥等的傷害幾乎是100%的無機(jī)質(zhì)巖石，不易受傷害雙重空隙結(jié)構(gòu)煤基質(zhì)塊中的孔隙是主要的孔隙，占總空隙體積德絕大部分；裂隙系統(tǒng)是天然氣裂隙，占總空隙體積的次要部分，它們基本上等間距分布，并使煤具有不連續(xù)性主要發(fā)育于石灰?guī)r、白云巖，頁(yè)巖及致密砂巖中。天然裂隙（包括節(jié)理、裂隙、溶道、洞穴等）將粒間孔隙分割成一個(gè)個(gè)方塊，裂隙是隨機(jī)分布的氣體的貯存氣體的絕大部分貝吸附在煤的內(nèi)表面上，孔隙空間中很少或沒有游離氣氣體以游離態(tài)貯集在巖石的孔隙空間中流動(dòng)機(jī)理在基質(zhì)中的流動(dòng)是由濃度梯度引起的擴(kuò)散，然后由于壓力梯度的作用在裂隙中引起滲濾流動(dòng)是由壓力梯度引起的層流，并服從達(dá)西定律；在近井地帶可出現(xiàn)紊流氣產(chǎn)出機(jī)理解吸擴(kuò)散滲流在氣體自身的壓力梯度作用下流動(dòng)氣井生產(chǎn)狀況氣產(chǎn)量隨時(shí)間而增加，直至達(dá)最大值，然后大降。起初主要產(chǎn)水，氣水值隨時(shí)間而增大氣產(chǎn)量開始最大，然后隨時(shí)間而降低。起初，很少或者沒有水產(chǎn)出，但氣水值隨時(shí)間而減少機(jī)械性能由于煤具有脆性和裂隙較發(fā)育，因而是一種較弱的巖石，這使鉆井的穩(wěn)定性較差，并影響水力壓裂的效果。在一定條件下，可采用特殊的洞穴完井技術(shù)。楊氏模量在700MPa范圍內(nèi)巖石較堅(jiān)硬，通常鉆井的穩(wěn)定性不成問題。楊氏模量在7000MPa范圍內(nèi)儲(chǔ)層性質(zhì)易被壓縮，因而孔隙度、滲透性對(duì)應(yīng)力較敏感，在生產(chǎn)期間有明顯的變化壓縮性很小，孔隙體積壓縮系數(shù)在104MPa1范圍內(nèi)，孔隙度、滲透性在生產(chǎn)期間的變化不明顯資料來源：張新民 中國(guó)煤層氣地質(zhì)與資源評(píng)價(jià) 2002年. 煤層氣生成. 煤層氣成因類型及形成機(jī)理從泥炭到不同變質(zhì)程度煤的形成過程中，都有氣體的生成。根據(jù)氣體生成機(jī)理的不同，可以將煤層氣的成因類型分為生物成因和熱成因兩類。生物成因氣主要形成于煤化作用的未成熟期，而熱成因氣主要形成于煤化作用的成熟期和過成熟期。. 生物成因氣生物成因氣主要由甲烷組成，它是由各種微生物的一系列復(fù)雜作用過程導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)發(fā)生降解作用而形成。生物成因氣又可以根據(jù)產(chǎn)生階段的不同分為原生生物氣和次生生物氣。（1）原生生物氣 原生生物氣是在煤化作用早期（R0%），在較低的溫度下（一般低于50 0C），在煤層埋藏較淺處（400m），在細(xì)菌的參與和作用下，微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)發(fā)生分解作用而形成的以CH4為主要成分的生物生成氣。在原生物生成氣
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