胡底区块煤储层条件对煤层气井产能影响分析

2018-09-28陈云涛

中国煤层气 2018年4期

陈云涛

(山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西 048000)

1 引言

煤层气产能分布特征受地质条件和煤层气排采特征的综合影响。在地质条件较为简单的情况下，煤层气的产能主要受煤层气的含气量、煤层厚度、资源量等地质因素条件的影响。理论研究和勘探开发实践表明，一般情况下随着煤层厚度的增大，煤层气井的产量有增加趋势。煤层气开发目标煤层埋藏越浅，则地应力越低，排水降压更容易，煤层气产量就越高。研究显示，煤层厚度越大，向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足，产气量就越高。根据刘彬(2013)等统计显示煤储煤储层厚度、含气量均与煤层气井产气量呈正相关关系。本次研究统计了胡底区块276口煤层气井的产能情况，同时分析了与煤层气井产能相关的煤储层特征，如煤厚、煤层埋深、煤层资源量等，并分析了这些煤储层条件与煤层气井产能的相关性，以期找出影响煤层气井产能的主要地质因素。

2 研究区地质概况

胡底区块位于山西省沁水县胡底乡蒲池村之北东，西距沁水县城50km，东距胡底乡0.5km，隶属蒲池、松山腰两行政村管辖(图1)。

本区按断块构造划分属吕梁-太行断块之沁水坳陷的南部，晋获褶断带的西侧。区内构造线方向与地层总体走向一致，为北北东或近南北，地层倾向北西，倾角一般小于10°，总体为一单斜构造。区内断裂构造极不发育且无岩浆活动，仅发育一些宽缓的次级褶皱或波状起伏，褶皱是本井田的格架构造，具体表现为蒲池背斜和石门上向斜。它们控制并决定了区内地层及煤层的起伏形态和变化。

本井田含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，含煤地层总厚140.76m，共含煤9-12层，煤层总厚11.25m，含煤系数8%，可采煤层总厚约为8.30m，含煤系数5.90%。井田内主要可采煤层有3号、15号煤两层，其余煤层均不可采。

3 研究区煤层气产能特征及影响因素分析

研究区煤层气井从2008年1月开始产气，其中将产气量<1000m3/d定为低产气量煤层气井，1000m3/d<产气量<3000m3定义为中等产气量煤层气井，将3000m3/d<产气量<5000m3/d定义为较高产气量煤层气井，将产气量大于5000m3/d定义为高产气量煤层气井。

图2 煤层埋藏深度与煤层气产量关系图

图3 煤层厚度与产气量关系图

3.1 煤层埋深与产气量关系

从整个研究区来看，研究区内大部分区域煤层气井产气量<1000m3/d,为低产气井。煤层气产量最大区域位于研究区东南角，最大产气量可达11000m3/d，其次为西北角，产气量>1000m3/d。3号、15号煤层的埋深情况基本相同，均为东南浅、西北深。从3号煤层和15号煤层埋深与煤层气井产气量分布情况如图2所示，可以看出，产气量与煤层埋深具有较高的相关性，其中埋深较小区域产气量相对较大，埋深较大区域煤层气井产气量较小。

3.2 煤厚与产气量关系

研究区3号的煤厚分布在之间5.2～5.91m之间，平均5.71m，15号煤层厚度分布在2.3～3.4m之间，平均为2.9m，3号、15号煤层厚度均从西南到东北逐渐增加。从煤层厚度与产气量关系如图3所示，可以看出，煤层厚度与产气量具有一定的相关性，煤层气井产气量最大区域煤层厚度分布在3号煤的6m处和15号煤的3m处。

3.3 含气量与产气量关系

研究区3号煤层含气量分布在13～29m3/t之间，平均分别为21.5m3/t；15号煤层均含气量分布在 10～17m3/t之间，平均分别为14.3m3/t。从煤层气含气量与产气量关系如图4所示，可以看出，3号、 15号煤层均呈现西北、东南高、中间低的特点，这与煤层气产气量的分布基本相同，因此含气量与煤层气井产量分布呈明显正相关关系，含气量高的区域煤层气井的产量较高，含气量较低的区域煤层气产量较低。