1.煤系气六大基本地质特点的揭示,为深刻认识煤系气成藏效应特殊性提供了研究切入点,为发展复杂地质条件适应性开发技术提供了地质基础。六大基本特点分别表现为:
其一,天然气赋存态多样,吸附态、游离态和混合态兼有,特殊地质条件下还可形成天然气水合物;
其二,储层岩石类型多样,互层频繁,旋回性极强,由此在层位序列上构成多套与层序地层格架有关、厚度一般不大且岩性多变的源储关系及多重内幕封盖;
其三,煤系内部气水分布关系复杂,多套生储盖组合导致多套流体压力系统垂向(层位序列)共存,形成叠置含气系统,气显示强烈且形式多变;
其四,生储盖组合关系多变,同一岩层(如煤层和泥页岩层)可兼具源岩、储层和盖层的功能,导致气藏类型多样;
其五,叠置含气系统紧邻或间距较小,系统之间的动态平衡关系脆弱,易受开采扰动而发生系统间干扰,合采地质条件兼容性问题突出;
其六,同一含气系统内部不同岩性储层的力学性质差异显著,如煤储层往往紧邻页岩储层或致密砂岩储层,常规措施难以对各类储层/产层进行统一且有效的改造与排采生产。
2.上述六大基本地质特点,一方面提供了优越的气源及其保存条件,另一方面造成多套流体压力系统叠置共生,合层开采干扰现象严重,开发地质条件恶化,根源在于合采地质条件兼容性问题突出。进一步而言,煤系气聚集与开发地质条件复杂性可从三个方面进一步理解:
一为煤系储层物理属性,集中表现为吸附气、游离气以及两者混合气的共生;
二是储层化学属性,包括有机储层、无机储层两个端元以及混合储层;三为储层岩石属性,表现为不同的岩性,是储层物理属性和化学属性的外在体现,如以吸附相为主的煤层气、以游离相为主的煤系致密砂岩气、吸附相-游离相共存的煤系页岩气。其中,煤层气、致密砂岩气、页岩气是煤系气资源的主体。
3.控制叠置含气系统及其合采兼容性的核心地质条件在于两个方面,即:流体能量差异影响到含气系统之间的兼容性,不同储层力学性质和孔渗条件差异影响到系统内部合采兼容性。为此,层序地层格架、流体能量系统和岩石力学性质是影响叠置含气系统合采兼容性的三个关键要素;实现煤系气共探与合采的基础是深刻理解相关地质问题,对共生特性及其合采地质动态的深入阐释则是贯穿煤系气合采工艺优化和技术原理创新的主线。
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