石油学报

作者：唐淑玲, 汤达祯, 杨焦生, 邓泽, 李松, 陈世达, 冯鹏, 黄晨, 李站伟

单位：1. 中国地质大学(北京)能源学院 北京 100083;2. 国家煤层气工程中心煤储层物性实验室 北京 100083;3. 中国石油勘探开发研究院 北京 100083

关键词：大宁—吉县,深部煤层气,孔隙结构,游离气,含水饱和度

基金：唐淑玲,女,1988年9月生,2018年获中国地质大学(北京)矿产普查与勘探专业博士学位,现为中国地质大学(北京)能源学院副教授,主要从事非常规天然气勘探开发研究。Email:tangshuling@cugb.edu.cn

摘要： 深部复杂的地质环境导致深部煤储层的孔隙、裂隙结构及气体赋存状态有别于浅部煤储层，多相态气体并存使得深部煤层气兼具"常规"与"非常规"双重地质属性。基于系统采集的鄂尔多斯盆地东南缘大宁—吉县区块深部煤岩样品，通过场发射扫描电镜分析、高压压汞实验、低温N2吸附和CO2吸附联测，对深部煤岩全孔径的孔隙、裂隙结构进行了精细表征，并利用低场核磁共振技术分析了深部煤岩的可动流体空间及游离气可容纳潜力。研究结果表明：大宁—吉县区块深部煤岩的孔隙类型以气孔、粒间孔和压缩变形的植物细胞残留孔为主，裂隙由外生裂隙、内生裂隙和黏土矿物微裂隙组成，其中，在片状和手风琴状高岭石矿物中广泛发育微裂隙；孔隙多为一端封闭的不透气型孔和两端开放的透气型孔，含少量墨水瓶状孔。孔隙结构的跨尺度效应明显且非均质性极强。储集空间以孔径10 μm的裂隙，介孔（孔径在2~50 nm）及孔径在1~10 μm的宏孔的发育程度最差。微孔具有极大的比表面积和强吸附势能，是吸附气的最主要赋存空间；宏孔和微裂隙中均存在一定的可动流体空间，可动孔隙度为1.42%~3.89%，具备容纳游离气的储层条件。深部煤储层中的气、水饱和关系复杂，含水饱和度变化大，这将直接影响游离气的可容纳空间大小。研究认为，受孔隙、裂隙结构影响的气、水饱和关系是制约深部煤层"高饱和—超饱和"含气靶区精准预测的关键问题。

来源：2023年第11期

《石油学报》期刊编辑部

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