鄂东缘北部深部煤储层非均质性及其控产效应OA

【目的】随着煤层气勘探开发进程的不断深入,研究与实践的重点正逐步由浅部向深部拓展。深部煤层气作为重要的非常规天然气资源,已成为保障我国能源安全与推动产业发展的战略接替领域。深部煤储层强烈的非均质性是制约其高效勘探开发的核心地质难题。【方法】以鄂尔多斯盆地东缘北部深部8号煤为例,综合利用地质统计、空间插值、大量取心测试与数值模拟等多种技术方法,系统开展了从“平面”到“垂向”的多尺度储层非均质性研究,并定量评价了其对于产能的控制效应。【结果和结论】(1)鄂东缘北部深部煤储层呈现出“地质背景均一、关键参数分化”的典型非均质模式。埋深、镜质体反射率与镜质组含量的变异系数(coefficient of variation,CV)均低于0.15,揭示了区域构造、热演化史与成煤环境的稳定性;而Langmuir体积、含气量及吸附含气饱和度则表现出中等非均质性(CV=0.27~0.33),其空间分异受控于局部因素耦合作用。(2)据此识别出3类富气模式:东南部为“生气主导型”富集,受隐伏岩体热异常驱动,具高Rmax、高含气量特征;西南部为“深埋-高饱和型”富集,得益于深埋藏带来的高温弱吸附效应与良好保存条件,形成高吸附含气饱和度的游离气富集区;北部则为“低生烃-弱保存型”贫含气性区域。(3)基于2口典型井揭示了8号煤层垂向上含气非均质性的“二元控制”机理:在保存条件差的地质背景下,层内封存效应起主导作用,易形成“中间高、上下低”的含气性垂向分布规律,“甜点段”位于煤层中部;而在保存条件好的区域内,含气性的垂向分布则主要受控于成煤原始物质的静态分异。数值模拟证实,垂向含气性的非均质分布对产能具有显著影响,精准射孔于“甜点段”的方案其10 a累计产气量是射孔于贫气层方案的2.5倍。(4)将垂向煤储层非均质性研究融入“甜点段”精准定位与射孔方案优化,是实现深部煤层气精细化高效开发的关键。研究成果对深化深部煤层气富集规律认识及指导勘探开发实践具有一定指导意义。