储层压力与吸附性.ppt

第四章 煤储层压力及吸附/解吸特征 第一节 煤储层压力 第二节 煤储层的吸附特征 第三节 等温吸附曲线的应用 第四节 影响煤的吸附性因素 第五节 煤储层的解吸特征 二、储层压力状态 压力系数：即实测储层压力与同深度静水压力之比，% ① 超压：压力系数1，压力梯度0.98 MPa/100m； ② 正常压力：压力系数=1，压力梯度=0.98 MPa/100m; ③ 欠压：压力系数1，压力梯度0.98 MPa/100m。 我国三十二个矿区试井结果表明，各煤级煤储层超压状态占33.2%，正常压力状态占21.9%，欠压状态占45.3%，各煤级煤储层中三种状态均有分布，其中中煤级煤储层大多处于欠压状态。 P=Gp·H P—储层压力，MPa； Gp—压力梯度（单位垂深内的储层压力增量）， MPa/100m； H—煤层中心埋藏深度，m =h·Gw —视储层压力，MPa Gw—静水压力梯度；0.98MPa/100m（淡水）； 0.98MPa/100m（咸水） h—煤层中点处水头深度，m 在煤系地层中，由于各个煤层主要含水层间无明显的水力联系，往往构成不同的水动力系统，储层压力主要是由储层本身的直接充水含水层的水头高度来度量。 如华北地区太原组煤层的直接充水含水层是其顶板的石灰岩含水层，山西组煤层的直接充水含水层是其上部的砂岩含水层。这两个含水层之间没有或水力联系微弱，具有相互独立的补排系统。因此，同一个测试井的上下两个煤层，可能具有完全不同的原始储层压力状态，与储层的直接充水含水层的富水性、补给条件、水头高度等有关。 储层压力状态是按、=或淡水静水压力梯度来判定的。因此，地下水矿化度是影响储层压力状态的重要因素： 地下水矿化度越高其比重越大，在相同的压力水头高度下，高矿化水比低矿化水的水头压力要大。因此，在封闭、滞流、地下水补排条件较差的高矿化度水分布区段，往往出现储层压力的高压异常状态。 2、BET多分子层吸附模型 认识： 1）对于干燥煤样，随煤级的增高，朗缪尔体积分别在R0 max 1.3%和1.5%附近达到极小值和极大值，具有“三段式”的演化模式，至无烟煤中-晚期阶段吸附性消失。 2）平衡水条件下，朗缪尔体积仅在R0max为4.5%附近达到最大值，实际呈现为“两段式”演化模式。这一发现，为合理评价煤储层的吸附性与含气性提供了重要科学依据。 在煤层气研究工作中，煤的等温吸附曲线主要应用于以下三方面： 1、确定煤储层中的煤层气临界解吸压力； 2、估算煤储层的理论含气量和确定煤层气 的饱和状态； 3、预测煤储层在降压解吸过程中煤层气的 采收率或可采资源量。 说明： 1）理论饱和度为100%时，则为气饱和储层；100%时， 则为欠饱和储层；100%时，则为过饱和储层，说明 煤储层内存在较多游离态和水溶态气体。 2）实测饱和度的可靠程度虽然远高于理论饱和度，但 因吸附等温线是在实验室内通过气压实验得出的，储 层压力又是通过试井得出的水压，而煤储层原位流体 压力是气压与水压的综合。因此，计算的饱和度误差 较大，因实测的煤层含气量中包括有游离气，使不同 煤级煤计算的饱和度误差不同，低煤级煤误差更大。 二、临界解吸压力 指解吸与吸附达到平衡时对应的压力，即压力降低使吸附在煤微孔隙表面上的气体开始解吸时的压力。其与煤储层含气量及吸附/解吸特性呈函数关系，是估算煤层气采收率的重要参数。 临储压力比：临界解吸压力/储层压力。往往决定了地面煤层 气开采中排水降压的难易程度。 临界解吸压力：在等温曲线上煤样实测含气量所对应的压力 第四节 煤吸附性的影响因素 解吸： 当煤储层压力降低到一定程度，煤中被