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煤层气储层渗透率演化过程模拟研究

孙立东  
【摘要】: 渗透率是影响煤层气勘探选区的重要参数,但关于渗透率演化机理的认识不清楚,尚未形成科学、系统的煤储层渗透率评价方法。 本文以鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤储层为目标层,以煤层气储层的渗流机理为切入点,以煤岩力学性质的变化为主线,利用石油天然气地质学、煤岩学、数学地质、有机地球化学以及岩石力学的理论和研究方法,剖析了煤层埋藏深度、地应力、煤岩热演化程度、地层压力等地质参数,恢复重建了研究区埋藏史、热演化史、应力发育史,在综合分析上述地质参数及其相互作用关系的基础上,探讨了煤层气储层渗透率演化的地质模型和数学模型,并对目标层的渗透率演化进行了成因分析,恢复了各个地质时期渗透率的发育规律,为低渗透率储层的我国煤层气的勘探开发提供了研究思路和方法。 研究表明渗透率的演化受到煤岩热演化程度、地应力、储层压力的综合控制作用。在综合分析煤层埋藏史、煤岩热史、煤层地应力发育史基础上,利用地质过程数值模拟的数学方法原理,建立了鄂尔多斯盆地东部煤层渗透率演化的数学模型,对鄂尔多斯盆地东部地区目标层渗透率演化过程进行了分析研究,认为渗透率随时间呈现“余弦式”发育,其中三叠世-早白垩世为煤储层渗透率迅速下降阶段,早白垩世-第四纪为煤储层渗透率缓慢回升阶段。


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