致密油和煤层气

2026-02-10 12:33:00

“致密油”是近来频频出现在各种文献上的一个“时髦”名词,最早于20世纪40年代由美国石油地质家提出来,是指储集在渗透率小于0.1毫达西的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储层中的石油。单井一般不能自然产出石油或者产出的石油太少,但在一定技术措施下可以获得工业性石油产量。

随着非常规连续型油气富集理论的发展,致密储层中纳米级孔隙系统及其中赋存石油的重大发现,为非常规致密砂岩、致密石灰岩油气的确定提供了科学依据。它突破了常规圈闭和常规储层高部位富集和找油的常规理论,为非常规油气资源的勘探和开发奠定了重要的理论基础。、如果说页岩油气是“宅家”的懒家伙,那致密油算是“勤快”一点。致密油的特点是,石油形成以后的运移距离很短,刚离“家”不远就不动了,即经过短途运移后聚集成藏。大面积分布的优质烃源岩与致密储层紧密接触是致密油短距离运移聚集的重要条件。

中国致密油的分布以陆相沉积为主,受陆相湖盆沉积特征影响,烃源岩分布面积几百至数万平方千米,烃源岩厚度较大(大于30米),有机碳含量可达2%10%,为致密油的形成提供了丰富的物质基础。

中国致密油的储层类型多、孔隙度较差、非均质性强,储层岩石类型复杂多样,包括致密砂岩、砂砾岩、石灰岩、白云岩、沉凝灰岩等。例如鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层厚度大(1030米)、微裂缝发育;储层喉道具有突出的微纳米级孔喉系统特征。(孔喉连通:岩石中连通不同类型储集空间的狭窄通道。砂岩储层的喉道比较简单,以管状粒间孔隙为主。碳酸盐岩储层的喉道大小、长度、宽度、形状、分布多变而复杂,多为片状型。岩石孔隙喉道是流体流动的通道,是决定储层储渗性能的关键因素。当喉道小至不能克服毛细管阻力时,流体将不会发生流动,而呈束缚状态。)

说起煤层气,人们并不陌生,以前甚至对其“谈虎色变”,这是因为在煤炭开采作业中引起煤矿井下“瓦斯爆炸”(学名“瓦斯突出”)的元凶就是它!

煤层气的学名是“煤层甲烷”,这是一种在煤层形成过程中在物理、化学、生物等复杂条件作用下,产生并被封存在煤层内的天然气,是重要的非常规能源。人们对煤层气的利用源远流长,早在18世纪60年代的英国工业革命开始时,就大量投入使用了,当时伦敦街头的路灯所使用的就是煤层气。人们对“煤层甲烷”的研究,是从预防煤层的瓦斯爆炸和能源利用两个方向展开的。

与常规天然气田不同的是,煤层甲烷常常与煤层内的水共生,所以,煤田的“瓦斯突出”往往会伴有大量的水灌入施工巷道,增加人员逃生的难度。煤层气的保存与煤层顶底板岩性的关系非常密切。通常情况下,煤层顶底板封闭条件好,煤层含气量会高;反之,如果煤层顶底板封闭条件差,煤层含气量就低。除了煤层顶底板封闭性,断层的发育、地层的倾斜、构造活动、水动力都可能影响煤层气的富集。开放性断层切割煤层,破坏顶底板的封存条件,释放储层压力,导致煤层气大量散失,会相应地减少煤层瓦斯爆炸的危险。

煤层甲烷常常在很浅的煤层内就可发现,在地下与常规天然气有相似的特征,就是在其他地质条件相同的情况下,往往会在构造高部位富集。煤层气大多聚集在宽缓斜坡带的局部构造高点。我国鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区构造整体由西向东抬升,在此区域斜坡背景上发育三个局部高点,煤层气高产井均位于三个局部构造高点。

全球煤炭资源非常丰富,几乎遍布世界各地,煤层气可以成为许多地区重要的资源。而且煤层气可以在产地就近利用,不需要进行远距离输送,可以说,“煤矿瓦斯”也是个宝!

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