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2017年中国煤层气产量、成因及开发存在的问题【图】

    一、煤层气的成因

    煤层气成因的传统概念包括热成因、运移热成因、生物成因、混合成因等。低煤阶煤层热成因气量普遍较低,确定其次生生物气及其气源补充特征,成为我国近年来煤层气成因研究的一个重要内容。我国低煤阶煤煤层气成因可分为3大类:
1、以原生生物成因气为主,这类地区煤岩热演化程度很低(镜质组反射率Ro<0.5%),煤层处于早期成岩作用阶段,热变质作用尚未发生,孔隙基本被水分占据,导致吸附气量低,且没有有效的上覆盖层封闭,不能被大量地保留在煤层中,总体含气量低,代表地区有中国吐哈盆地南斜坡中段的沙尔湖地区,δ13CCH4为-5.84%~-7.14%,δDCH4为-21.9%~-23.3%,实测含气量仅0.4~3.0m3/t[9],此类代表盆地还有海拉尔盆地等。

沙尔湖、海拉尔煤层气成因判识图

资料来源:公开资料

    2、以次生生物气为主,热成因气为辅的混合成因气,这类地区处于早期热解生气阶段(0.50%<Ro<0.65%),只有部分煤分子的支链断裂,且构造抬升会造成原始热成因气散失,因此热成因气量普遍较低[14-17]。当构造抬升导致煤层处于风化氧化带时,在满足生物气生成条件下,甲烷菌的降解作用能够产生大量次生生物气,有利于煤层气在浅部富集成藏,我国大多数低煤阶煤煤层气成因都属此类型,如柴达木盆地、准噶尔盆地南缘等。

柴达木、准噶尔盆地南部煤层气成因判识图

资料来源:公开资料

    3、如果处于煤、油共生的湖盆中时,处于高势区已成藏的常规气藏破坏后或深部烃源岩生成的常规天然气,可经过运移、聚集至低势区的低阶煤储层,成为重要气源之一,形成煤层气与常规油气的混合成因,表现为碳同位素偏重,代表地区有抚顺煤田等。

    二、中国煤层气产量分析

    2017年1-7月中国煤层气产量为38.7亿立方米,同比增长2.7%;2016年中国煤层气产量为74.8亿立方米,同比增长7.8%。

2013-2017年中国煤层气产量及增速

数据来源:国家统计局,智研咨询整理

2016-2017年中国煤层气单月产量走势图

数据来源:国家统计局,智研咨询整理

    相关报告:智研咨询网发布的《2017-2022年中国天然气行业深度调研及投资战略研究报告

    三、煤层气开发存在的问题

    为解决我国主要低煤阶煤煤层气盆地尚未实现商业性开发这一重大问题,应重点针对煤储层的沉积地质控制、构造地质控制、关键物性以及煤层气赋存状态、吸附-解吸特征及其空间分布规律开展研究,进而建立低煤阶煤煤层气可采性地质模式。目前尚存的关键问题如下:

    1、如何以现有的开采技术水平,界定低煤阶煤煤层气井形成工业气流的煤储层含气性参数下限,包括含气量及其赋存态构成、饱和度、采收率等,以确定是放弃开采还是进一步勘探开发。

    2、储层的敏感性(应力敏、温敏、水敏、碱敏、酸敏等)关乎到低阶煤储层的可改造性,如何通过敏感性评价及主控地质因素研究加以预测,进而提出针对性改造措施建议,是实现可采性评价的重要基础。储层可改造性对可采性的重要程度,目前在中-高煤储层中已得到充分关注,但低阶煤储层可改造性尚缺乏系统关注,这也是造成国内很多低煤阶煤煤层气勘探项目失利的重要原因。

    3、对于低阶煤来说,游离气与水溶气在原位煤层气含量中的贡献不可忽视,故三相态空间分布规律及每种相态的地质控制因素是探寻低煤阶煤煤层气富集方式及有利地质条件的核心问题所在,尽管前人在此方面有所研究,但多数盆地低阶煤层含气量构成实际情况及三相态具体控气模式尚不清楚,无法实现含气量及富集区的准确预测。

    4、地质选区评价体系尚不完善是造成低煤阶煤煤层气勘探开发仍未取得突破的重要原因之一,如何从以含气性下限为核心的富集程度、以不同赋存态构成为核心的地质条件、以敏感性为核心的可改造性角度,建立以“可采性”为核心的低煤阶煤煤层气可采地质模式与地质选区评价体系,是实现有利区预测的关键问题所在。

本文采编:CY306
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