韩城矿区煤层结构特征及其对微粒生成的影响Coal Seam Texture Features and Their Influence on Particles Generation in Hancheng Mining Area
姚征,郑淑新,李华兵,李宁,王强
摘要(Abstract):
煤层气开发利用具有"资源、安全、环保"多重经济效益和社会效益。韩城矿区是我国煤层气勘探开发试验先导区之一,区内煤层气井中煤粉等固相微粒产出现象较为突出。为了查明韩城矿区煤层结构特征及其对微粒生成的影响作用,分析了煤层气开发主力煤层的煤层结构复杂程度,讨论了3、5和11号煤层中夹矸发育规律,表征了物理模拟实验条件下煤中夹矸与微粒生成的关系。结果表明:按主力煤层由早至晚发育顺序,其煤层结构由复杂趋于简单、夹矸发育层数减小、夹矸总厚降低。3号煤层中夹矸主要发育在桑树坪、下峪口及王峰井田。5号煤层中夹矸发育在矿区南部,夹矸总厚高值区集中在象山、薛峰和龙亭一带。11号煤层中夹矸分布遍及全区,具东部边缘发育程度高、西部发育程度低的特征。在物理破坏、水岩反应和层间压差作用下,煤中夹矸会成为微粒生成层位。泥质夹矸对微粒的生成数量、运移距离及相应的储层渗透性伤害影响尤甚。加强煤层结构特征分析有助于查明煤中夹矸岩性变化及分布特征,进而为有效防治微粒生成提供保障。
关键词(KeyWords): 煤层气;储层微粒;煤层结构;物理模拟;韩城矿区
基金项目(Foundation): 陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-941);; 陕西省公益性地质调查项目(20180304)
作者(Author): 姚征,郑淑新,李华兵,李宁,王强
参考文献(References):
- [1]傅雪海,德勒恰提·加娜塔依,朱炎铭,等.煤系非常规天然气资源特征及分隔合采技术[J].地学前缘,2016,23(3):36-40.
- [2]秦勇,申建,沈玉林.叠置含气系统共采兼容性———煤系“三气”及深部煤层气开采中的共性地质问题[J].煤炭学报,2016,41(1):14-23.
- [3]魏迎春,曹代勇,宁树正,等.鄂尔多斯盆地煤系矿产资源赋存规律研究进展[J].中国煤炭地质,2018,30(6):14-20.
- [4]郭继圣,张宝优.我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用现状及展望[J].煤炭工程,2017,49(3):83-86.
- [5]李登华,高煖,刘卓亚,等.中美煤层气资源分布特征和开发现状对比及启示[J].煤炭科学技术,2018,46(1):252-261.
- [6]陈振宏,王一兵,孙平.煤粉产出对高煤阶煤层气井产能的影响及其控制[J].煤炭学报,2009,34(2):229-232.
- [7]Wei Yingchun,Li Chao,Cao Daiyong,et al. New progress on the coal fines affecting the development of coalbed methane[J]. Acta Geologica Sinica(English Edition),2018,92(5):2060-2062.
- [8]曹代勇,姚征,李小明,等.单相流驱替物理模拟实验的煤粉产出规律研究[J].煤炭学报,2013,38(4):624-628.
- [9]石军太,吴嘉仪,房烨欣,等.考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型及其应用[J].天然气工业,2020,40(6):78-89.
- [10]Wei Yingchun,Li Chao,Cao Daiyong,et al. The effects of particle size and inorganic mineral content on fines migration in fracturing proppant during coalbed methane production[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering,2019,182(5).
- [11]慕甜,马东民,陈跃,等.煤层气井多相流条件下不同粒径煤粉启动-运移规律[J].煤炭科学技术,2020,48(5):188-196.
- [12]Tianhang Bai,Zhongwei Chen,Saiied M. Aminossadati,et al. Dimensional analysis and prediction of coal fines generation under twophase flow conditions[J]. Fuel,2017(194):460-479.
- [13]魏迎春,李超,曹代勇,候乐,张傲翔.煤层气洗井中不同粒径煤粉的分散剂优选实验[J].煤炭学报,2017,42(11):2908-2913.
- [14]刘子雄,刘汝敏,韩冠楠,等.煤层气井压裂裂缝内超级分子膜控煤粉可行性研究[J].煤炭科学技术,2020,48(5):182-187.
- [15]姚征,曹代勇,魏迎春,等.水岩反应中泥质夹层生成固相微粒的实验研究[J].煤炭学报,2019,44(7):2188-2196.
- [16]王双明,王晓刚,范立民,等.韩城矿区煤层气地质条件及赋存规律[M].北京:地质出版社,2008.
- [17]魏迎春,曹代勇,袁远,等.韩城区块煤层气井产出煤粉特征及主控因素[J].煤炭学报,2013,38(8):1424-1429.
- [18]姚征.煤层气开发中固相微粒的成因机理与防治措施研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2016.
- [19]郭晨,夏玉成,卫兆祥,等.韩城矿区煤层气成藏条件及类型划分[J].煤炭学报,2018,43(S1):192-202.