矿区煤层气井网布局优化与开发方案设计版

立项背 研究目标和内 研究方法和技术路 项目任务完成情 第一章阜康矿区概 自然地理概 矿区地质概 地层概 以往地质与煤炭勘探工 现阶段阜康矿区煤矿生产状 煤层气勘探与开 1.6.1煤层气勘探与开 阜康矿区煤层气勘探开发历史与现 第二章煤层气地质模型与储层特 煤层气地质建模方 随机模拟方 随机模拟参 阜康矿区煤层发育概 阜康矿区主力煤层几何特 阜康矿区主力煤层顶、底板岩性分布特 阜康矿区含气量空间展布特 阜康矿区煤层气富集等 阜康矿区主力煤层渗透率空间展布特 阜康矿区主力煤层的煤体结构特 阜康矿区主力煤层渗透率特 阜康矿区开发动力地质条 阜康矿区主力煤储层能量特 阜康矿区主力煤层力学结构特 阜康矿区水动力条 阜康矿区西部地质模 模型规 构造建 岩相建 储层属性场建 第三章合层排采产能研 煤层气开采数学模型法产能预 单一煤层开采产能数学模 矿区西部窑组单一煤层开采产能预 合层排采的主要影响因 阜康矿区煤层气合采可行 矿区合层排采主控因素特 矿区砂岩含气层特 合层排采产能模 CSD03井合层排采产能模 产能模拟结果分 CSD03井产能模拟结 小 第四章井网布局优化设 井网优化的原 地质因 开发要 经济效 井网优化的方 井网样 井网方 井网密 西部八道湾组煤层井网优化设 西部八道湾组煤层气地质特 西部八道湾组煤层井网样式及方 西部八道湾组井间距优 小 第五章阜康矿区煤层气开发概略经济评 技术经济评价方 一期工程投资估算与技术经济评 一期工程项目总投资估 一期工程项目经济评 二期工程投资估算与技术经济评 二期工程项目总投资估 二期工程项目经济评 第六章阜康矿区煤层气总体开发方案设 开发原则与开发阶段划 矿区井距确 矿区西部煤层气直井井网方 矿区西部窑组煤层气直井井网方 矿区西部八道湾组煤层气直井井网方 矿区东部煤层气直井井网方 第七章结论与建 前占一次能源消费总量的64.2%；2013年煤炭产量为36.8亿吨，消费总量36.1亿67.5%（2004~2020年》煤层气资源储量巨大，2000m9.51m3，约占煤层气资源总量的26%低阶煤层气资源量约16万亿m3占其60%3.83万亿m340%2002年以来在境内各大盆地中完成的各类煤层气井约50口以上，其中煤田地质局完成了25口左右，中石油20口以上。大部分完井于侏罗系窑组煤层，有7口井完井于八道湾组前期的勘探开发试验表明境内主要煤层的储层压力较高，储层压力梯度一般在0.7MPa/100m以上，大部分煤层的压力梯度接近于常压范围。煤层渗透率较大，一般在1.0mD以上，最大渗透率发现在吐哈盆地窑组煤层，高达181.9mD。煤层气含量变化较大是煤层气的另一重要特征，这与煤层风氧化带深度变化有关。在不少盆地的浅部，气含量为1m3/t以下。在风氧化带以位，气含量快速增加，百米梯度2-3m3/t，很快增加到8-13m3/t以上。煤层厚度大是10m20m以上，单孔累计厚度30m，甚至100m以上，煤炭和煤层气资源集中分布，为开发规，投资，受省科技厅和科科林斯德能源技术公司委托理工大学，特征，建立三的煤层气综合地质模型，并利用专门软件和GIS技术将地质模1项。依托课题研究，培养本地技术人才3名，包括煤储层模拟、开发方案设发方案优化等相关的高水平4~6篇。厚度、主力煤层顶/底板岩性、含气量、渗透率、储层压力等储层的地质控制作用，得出研究区这些参数的空间展布规律。应用omt3项目任务下达后，研究人员积极努力开展工作，共投入人力30余人月，为项目1）资料收集整理阶段，20141月-20148月，整理了已有相关成果，收集了资料；2）现场调研阶段，20149月-20153月，开展了阜康矿区现场调研，人工作基础上，进一步补充了资料；3）数据统计、分析整理阶段：2015年4月-2015年9月完成了基础数据表成果表对阜康矿区煤层情况产能及井网进行了研究。4）撰写阶段，2015年10月-2015年12月，完成了阜康矿区煤层气井网优 50余份。编写了项目：至深。项目执行过程中得到了下列单位和专家的支持和帮助煤田地质局李凤仪：、廊坊分院赵庆波教授、煤炭科学研究总院西安分院张新民教授九尊能源李玉魁、市资源管理局、气煤一井、新世纪煤矿、五宫煤矿、西沟二井等15个单位矿区位于阜康市南部山区，东起大黄山，与吉木萨尔县接壤;西至水磨沟，与米泉市相邻阜康市距市70km行政划属昌吉自治州阜康市管辖813km有鸟一奇公路及吐一鸟一大1线、3031(11)。 交通位置示意 1000米左右。煤系地层在矿区北缘呈窄条带状出露，同时加剧了博的层间断层（1-2黄山－二工河向斜(M14)FlF4分别控制矿区北部和南部的边界，它们相.17.M3阜康向斜，18.M411.F14蛇腰子沟逆断层，12.F1大黄山逆断层，13.白杨河逆断层，14.黄山河背斜，15.M8丁家湾向斜，16.M217.M3阜康向斜，18.M4南阜康背斜，19.M5南阜康向斜，20.（2）（）（4）（5）(6)(7)(8(9)(10)()12)1（1（15（16（1（18草泉一带矿详查（1小山煤（2臭上游煤矿（2石沟普（2草沟迎贸煤23佳域公黄草沟煤矿24）矿业煤矿西井田详查(25)名都矿业草沟一带普查(26)金龙煤矿27)鑫龙煤矿(8)康龙煤(29)甘河子-沙沟一带煤(30)东、西沙沟煤矿详查(31（32（33（34）35）（3）（37）（8）二矿39（4）（41）（42）1-2区域内发育的褶皱构造主要有M3、M7，次一级褶皱M8、M2、M4、M5等，系和侏罗系。两翼不对称，南翼地层陡(60°-74°)，北翼缓(40°-60°)。东部由26八道湾向斜(M7)：位于区内南部，东部被F4，断层切割，西部延伸于区外，轴向北东东60°，轴面南倾。核部由窑组及地层构成，两翼为八道湾组地层，南翼地层陡(62°-80°)，北翼缓(30°-65°)。南翼受F3断层切割，使八道湾组部分地层重复，其东部受F9及F4断层破坏，使八道湾组、①丁家湾向斜(M8)：位于矿区北部丁家湾及水磨沟牧场西部一带，受F1断层切割分成东、西两部分，轴向北东东，向南形成一弓形。西段长2km，北翼地层倾角一般为39°，南翼为73°，轴面南倾。东段由八道湾组及地层构成，其西北部受F1断层切割，东部受Fl及F7断层破坏，导致八道湾组部分地层缺失，两翼地层较平缓，一般为30°。该向斜地表出露明显，有4个钻孔②阜康背斜(M2)：位于区内丁家湾及水磨河牧场一带，属宽缓型，北东东，轴面北倾。西部背斜自然，东部被F7切割。包含有侏罗系各组地层，南翼地层保留完好，北翼仅有少部分地层保留，其余均被F1断层切割而。18°-55°30°-62°之间，轴部地层变10°左右。该背斜在地表出露明显，其深部有多个钻孔控制，基本查明。(M4)60°，轴面南倾，其轴F5及F6断层，对60°-80°及侏罗系地层组成，南翼陡北翼缓，其东部受F4切割而，在水磨河及三工⑤黄山～二工河向斜：位于矿区东南部，近东西向，整体为一倒转向45-55°65-80°，85°。向斜南翼因受白杨河逆断层的切割，仅存有侏罗系下统三工河组(J1s)和八道湾组(J1b)75°主要断层有F1、F4、F7、F6、F5、F9、F8、F2、F3为三级构造单元内的次一级构造，区内长约57km，断面南倾，具犁式构造特征。地表倾角较大，约45°-55°，深部渐缓，约18°-40°，总体近于东西，10m。上盘出露的地层有侏罗系、白垩系及第三系；下盘出露有白垩系，东、西分别延伸于区外，区内长约62km ，，夹皮沟逆断层(F7)：位于区内西北部丁家湾与夹皮沟一带由东28°450m，，，池钢逆断层(F6)：分布于矿区西部一带长约10km约北东东70°，断层北倾，较陡，落差243m。上下两盘均为侏罗系八道湾组、及，南池钢逆断层(F5)：位于矿区南部，北东约70°，长约10km，西11.5kmF4230m增大至白杨沟逆断层，17.5km380m。上盘为八道湾组地层，下盘为侏，F3F9断层组合，形成一地垒式构造，致使西部侏罗系地层抬起，同时它与F4150m的第四系砾石层。该断层使东盘北移，断距70-90m。且该断层是倒转向斜轴部的东部转折端，火400m。山河延伸到东碱沟西。断层85°～105°，为一断面南倾、倾角70°的逆发育在石庄沟～泉水沟之间，由70°转为15°，为白杨河逆断层在石庄40m左右，长约，断层断距小倾角陡均与地层斜交或垂直对煤层影响不大二是逆断层，，石炭系3924～4824m。二叠系分布于博格多山一带，北东—南西。与下伏之石炭系呈整合接触下二叠统下芨芨槽子群1078～1894m。上二叠统上芨芨槽子群1225m。下仓房沟群372-853m445m。三叠系三叠系下统上仓房沟群312-706m475m。三叠系中上统沟群(T2—720-880m。含瓣鳃及植物化石。侏罗系3854.52米。自(J1s)白垩系上白垩统东沟组(K2d)1268.40m。古近系1268.40m。第四系中更新统(Q1-2)、上更新统(Q3)、全新统(Q4)166m。2002年以来进1956年，地质局煤田普查队(744队)对天山北麓山前坳陷中侏罗系含煤1959年－1962年地矿局昌吉地质大队在白杨河矿区进行了详查工作，2km1:500031km2，1:131km210015.73m196221987年-1995年煤田地质局一五六队在白杨河～四工河进行普查工作，19961月11日通过了煤田地质局专家，全区共获得C+D级煤炭储量176828.02万t。2002年3月，地质矿产局第九大队提交了《阜康市矿业3192.66万t。2002年8月，地质矿产局第九大队提交了《阜康市东风福胜煤矿生产地质报告，批准累计查明的煤矿界内各级资源储量5511.47万t,。2002年6月，地矿局第二区调大队提交了《阜康市金塔实业有限2910万t。2003年7月，地矿局第九地质大队提交了《阜康市三工建江煤，生产地质报告。主要完成工作量为1:2000地质综合填图0.6km2，剖面测量 各类样品10件(组)，提交各级资源量1218万t，，2003年12月煤田地质局一五六勘探队提交《阜康市(天池能，公司)1:20005.01:20004.0km2100m3350m315m个(组)916.12万t2004年3月，地矿局第九地质大队提交了《阜康市夹夹沟晋泰煤矿生产地质报告主要完成工作量为1:5000地质综合填图1.77km2，剖面测量3.02km，巷道测量1.51km，各类样品7件(组)。报告提交各级资源量共3823.84万t。2004年5月，煤田地质局一五六勘探队提交了《阜康市(赛福特有限责任公司)甘沟煤矿补充生产地质报告得各级资源量2173万t，预测资源1606万t。2004年6月，煤田地质局一五六勘探队提交了《阜康市阜康1:20004.50km2，磁法3km2，勘探线剖面测量9.0km2397m，测井2370m，抽水试验一孔两次，巷道编录1945m，各类样品97件(组)。项目共获得各级资源量12717.18万t。2004年6月，地矿局第九地质大队提交了《阜康市芦草泉详查1:5000水文、地质综合填图7.51km2，剖面测量14.9km，磁法剖面6.2km，钻孔5544.07m，水文孔：705.61m，测井5176.88m，抽水试验一孔两次，各类样品152件(组)。共获得资源量5641万t。2004年9月，地矿局第十一地质大队提交《阜康市二十号矿区生2418.89万t。2239万t。569.05万t。填图(1:5000)5.4km2，钻探3320m，测井3154m，各种样品98个(组)，磁法探火(3km250km)2651.44万t。2005年3月，煤田地质局一五六队提交了《阜康市建新煤业有5km2,5km2,3km2,钻探850ｍ,火区抽水钻探210ｍ(1孔)岩抽水钻探300ｍ(1孔)测井1300ｍ,各种样品44个。井田共获得各级资源量4754.47万t，另获得河床煤柱、火区298.85万t。，2005年3月5日-2007年2月地质矿产勘查第十一地质大队完程度为简单类型，煤层属稳定-不稳定煤层。查明了8层煤的层位、结构和可采矿区水文地质类型为孔隙-10849.30万t，2005年9月，煤田地质局一五六勘探队提交了《阜康市农六师大52997.28m。查明了矿区9061.19万t。2005年10月，煤田地质局一五六队提交了《阜康市小黄山煤矿勘10724218组。井田获得各类9235.36万t。矿生产地质报告，项目完成1:5000综合地质填图(修测)2.25km2，获得井田范 .76万t。2006年8月，煤田地质局一五六勘探队提交了《准南煤田阜康市，剖面测量6672.03m，槽探452m3，钻孔9203.07m，测井8669.45m，抽水试验一孔二次各类样品288件(组)。共获得探明的内蕴经济资源量15924.50万t，槽探452m3，钻孔11361.65m，测井10880.85m，抽水试验四孔七次，各类359件(组)16240.06万t。2006年11月10日至2007年1月20日，地矿局第九地质大队提交质综合填图15.43km2、磁法勘探5.0km2、勘探线剖面测量10540m18227.32m，水文扩孔1982.04m，测井18054米，三维3.42km2，抽水试3孔三层，各类样品771件(组)。报告提交煤炭资源量40509万t，另外探3347961万t2007年3月，煤田地质局一五六勘探队提交了《阜康市阜康填图2.10km2，勘探线剖面测量1.5km，钻孔2806.61m，地球物理测井2800m，抽水试验一孔两次，各类样品73件。井田共获得资源量4441.18万t。2007年4月，煤田地质局一五六勘探队提交了《阜康市农六师8841.30万t。2007年7月地矿局第九地质大队提交《阜康市西沟勘探报告，的单斜构造，倾向175°～185°，倾角55°～57°。对含煤地层-侏罗系下统八道湾组(J1b)进行了仔细研究，对矿区内可采及局部可采的A2、A2上、A3、A5、A7、A9、A11、A1215020t；煤种分类统计焦煤(35Jm)2335万t、气煤(45/44Qm)12313万t、长焰煤(41CY)112万t。1:50003.69平方千米，1:5000108件(组)5277.5万t。○○1661.41万t。2007年12月昌吉市地质矿产监测服务中心提交了《昌吉州五宫煤矿东3201万t。市天池能源公司阜康天池一煤矿2007年矿产资源储量动态监测年1437.26万t4063.12万t。2008年1月昌吉市地质矿产监测服务中心提交《阜康市广源煤矿2007989万t。2008年1月昌吉市地质矿产监测服务中心提交了《有色金属工天池矿业公司阜康大平滩煤矿2007年矿产资源储量动态监测年度告。井田内保有资源储量549.71万t，矿界源储量为2573.58万t2008年2月昌吉地质矿产监测服务中心提交了《阜康市赛福特有限20072150.89万t。2008年3月，煤田地质局一五六勘探队提交了《阜康市水磨河东测井1800m；槽探1000m35056.6万t。2008年4月，煤田地质局一五六勘探队提交了《准南煤田阜康21098.2万t2008年5月，煤田地质局一五六勘探队提交了《准南煤田阜康37169.69万t24357.67t，1/37027.72t1496.00t，无烟煤1473.72t1366.37t，弱1220.30t，贫煤227.90t。另获预13044.40万t9012.33万t，1/33951.53万t。2008年5月，煤田地质局一五六勘探队提交了《准南煤田阜康市东部矿区地质勘查总结报告。整个矿区范围内共获得资源/储量47328.44万t，48599.26万t。2008年9月，煤炭综合勘查院提交了《阜康市甘河子鑫龙煤矿勘1:20000.88km2412.36m；煤芯煤样6个。井田范围内共获得预计资源量3854.65万t。1-1。表1- 编 时 项目承 项目 项目名 煤炭(万 1959-

1987- 一五六队白杨河

45 45

6矿 大78井9矿《《《

2005.3-芦草

建新煤矿 公

--

《《《《

西沟煤

探报告 阜康

阜康市六运煤矿二○○七年矿产

2007年矿产资源储量动态监测年度报

广源煤矿 阜康市广源煤矿2007年矿产

1173

矿

限责任公司阜康大平滩煤矿2007年矿沟煤矿2007年矿产资源储量动态监测

院

间报告 合 28座，2826团煤矿226座矿井可分为国有地方22座和国有重点煤矿4座。国1-2。表1- 5969789999999

天池三 五宫煤 高瓦281011万吨/17840万吨/年。目前，2849煤层气勘探与开，质局、天然气公司、化 ，，在的煤层气勘探和开发试验中煤田地质局和中石油成绩着著，在，（1）20世纪80年代，煤田地质局、煤炭科学研究总院西安分院编写（2）20世纪80年代，煤田地质局、煤炭科学研究总院西安分院编写，层气资源总量为9.5万亿m3，占煤层气资源总量的25%。其中低阶煤层气资源总量为26万亿m3低阶煤层气资源总量占低阶煤层气资源量的60%。所以，低阶煤层气资源开发在举足轻重。，另外，煤田地质局于2010年完成的《阜康矿区瓦斯地质编尔台以及后峡等地施工了25口煤层气参数井及生产试验井。20多口。-哈密地区、沙尔湖凹陷和艾丁湖斜坡共钻7口煤层气井（哈试1、哈试2，沙试12341井5口（21、23、4井其中哈试2、沙试1、沙试2、沙试34口井获低产煤层气。吐哈盆（4）2008年6月，中石油公司与英国BP公司在吐哈盆地合作区块内15438口。沙尔湖凹陷资源量可观,2010昌试1、昌试2井，完井后进行了测试。在准东煤田沙帐地区钻探了沙煤1井煤（6）化工在准东煤田施工了1口参数井，伊宁盆地2气量可达7300m3，显示了良好的产气效果。这是迄今为止煤层气实验开发阜康矿区煤层气勘探开发历史生了神龙煤矿瓦斯，83名矿工遇难。这是历史上最大的煤矿事故。自7412-312311井和ZN-013（3）20082-3（4）2008年，油田公司在阜康地区钻探了阜煤1井，并进行煤层压裂65500m3/d,201032100m3/d。（6）2009年年底，煤田地质局完成了ZN-01井钻井，并在2010年（7）目前，煤田地质局正在能进行ZN-01井等5口井的小井网压裂和寄托着煤层气开发的期望。。建模是比较先进的建模方法，本次研究主要是应用了随机建模方法储层本。随机模拟方分形模拟、转向带法、LU分解法、模拟退火等。（ccdfZ（u）的序贯模拟过程可分为以下几步（2-1为孔隙度的序贯模拟图解：2-1估计该节点的累积条件分布函数（ccdf随机地从ccdfZ（l（u其中，在u＝1处，变量的ccdf由n个原始样品数据来求取，然后从ccdf中Z1（lccdf的条件数据由原来的n个增加到n＋1个；从ccdf中取Z2（l，在将该值加入下一个节点的模拟，条件信息容量又增加了1，从而变为（n+2。这样，一步一步地按顺序对所有N个节Z（l（u需要确定N个累积条件分布函数，更精确地讲就是：P｛Z1≦z1|（n（n+1{Z3≦z3|（n+2｛ZN≦z|n＋N－1｝ ccdf都假设为高斯分布，其均值和（x+h2r(h)E{[Z(x)Z(x

E{[Z(x)Z(xh)]2}仅仅依赖于分割它们的距离haxV内的位置无关。因此，变差函数也可定的增量的方差，它是ha的函数，表达式为：r(h)1E{[Z(x)Z(x r(h)

[Z(x)Z(xh)]2V

Niir(h)1Z(x)ZNii

2N

式中N是被向量h相隔的数据点对的数目，r（h）来代替欧几里德距离h，变差函数距离衡量的是一个未取样值Z（x）和附数据值Z（x+h）和Z（u+h，在估计Z（u）时，相异程度较大的那个样品值应2-2变差函数值r（h）与距离hh的对应图（2-2ha时，任意两点间的观测值有相关性，并且相关程度随距离的变大而减小。当ha时，样品间就不存在相关程度，可以用在a范围以内的已知信息对待估区域进行预测。c为基台值，代表0时，基台值即为拱高。球状模型：由一个真实变程a和正的方差贡献或基台值c{C(3{ 2a

)

ha

式中：r（h）－C－基台值；a－变程；h－点对间的距离（滞2/3处与基台值相交。高斯模型：由一个真实变程a和正的方差贡献cr(h)c

(3h)2)a2 )

变差函数渐近地近基台值。在实际变程a处，变差函数为0.95c。模型在指数模型：由一个真实变程a（a/3）和正的方差贡献c

cp(3h

变差函数渐近地近基台值，在实际变程a处，变差函数为0.95c，模型在阜康矿区煤层发育概矿区西部（水磨河—四工河）含煤地层主要为侏罗系窑组和八道湾组自西向东依次有甘沟煤矿、新世纪煤矿、大平滩煤矿、六运煤矿、广源煤矿等这些矿位于阜康向斜轴部附近，主要含煤地层八道湾组和窑组均保存较完整。因八道湾组煤层埋藏较深，现在煤矿主采煤层为窑组 、、、号共4层煤煤层气开发主要目标层为414345号煤层其中41#煤层厚度0.69～10.8m平均4.5m43#煤层厚度6.7415.5m平均9.94m4#煤层厚度6.28～39.17m27.19m八道湾组A2,A3-A5号煤层。煤层气开发主要目标层为A2,A3-A5号层。其中A21.3～23.43m13m；A3-A51.20～15.24m，平均6.77m2-1。表2- 矿井名称煤层号

顶 底

2.75-2.48-

0-

粉砂 粉砂 39-A3-

较稳 粉砂 粉砂 40-矿井名称煤层号

顶 底1.3-

简 可

0-

碳质泥岩18-A3- 0.69-

38.34-

0-简单-0-

3.57-

简单-1-

碳质

47-

12.9- 1.47-6.74-

27.6-

简单-0-简单-2-

24.15-

1-

稳 泥质粉砂

1-

可 泥、碳质稳 中砂

石庄沟煤矿及F10洪沟正断层以东作为研究区东部。泉水沟煤矿东部窑35-36、37、39、41、42、43、447层煤。煤层气开发主要目42、4442#8.11～21.67m15.37m；8.72～24.20m表2-

顶 底 倾

24.9-20.0-

0-0-

可采灰黑粉砂岩

30-

24.91-

0-

可 灰黑色稳 、细砂

47-煤层厚度

矿井名称煤层min-矿井名称煤层min-夹矸层稳定 顶 底 倾 24.20- 17.9-20.4-大黄 0- 6.76-29-0-

-16.64-西沟一 0- 8.316.23-41- 1-中-西沟二 0-泥质粉砂 45-一号 16.91- 8.93-0-25-50-矿区西部窑组主力煤层埋深空间展布规1）41#通过对矿区西部窑组主要煤层埋深进行统计，绘制了41#煤层埋深等值2-3。2-341#41#150m～700m150m～500m50～75150m～300m。2）43#煤层埋深空间展布2-443#43#41#煤层埋深规律大致相同。埋深主要受到阜康向斜和南阜康背斜的控制41#煤层间距60～110m之间43号煤层埋深在220m～830m300m～830m，阜康向250m～400m3）4545#2-52-545#4541#43#煤层倾角在45500m～920m300550m350m～650m300m～500m。矿区西部A2#煤层埋深空间展对矿区西部八道湾组煤层埋深进行统计得出A2#煤层埋深等值线见图2-62-6矿区西部A2#矿区西部八道湾组A2#煤层主要受到丁家湾向斜和阜康背斜控制。丁家弯向斜北翼煤层埋深200～550m；向斜南翼同时受到阜康背斜北翼的影响，煤层埋深350-500m250m～550m之间。矿区西部八道湾组A3-A5#煤层埋深空间.2-7矿区西部八道湾组A3-A5#层埋深350-500m。矿区东部八道湾组42#煤层和44#煤层厚度较厚，在此对这两层煤埋深进行2-82-9。2-842#400m左右。2-944#44#350m～1000m之间，由北到南呈现变深的趋势。1000m；大黄山－二工河倒转向斜闭500m左右。矿区西部窑组主力煤层厚度空间展布规矿区西部41#煤层厚度空间展图2-10矿区西部窑组41#煤层厚度等值从图中可看出，41号煤层厚度0.21～5.08m，平均2.8m。煤层结构简单～复0～5层，该煤层由西向东有变薄的趋势，在阜康向斜轴部煤层相对较43#2-1143#43#7.75～10.67m之间，结构简7～23层，煤层由西向东、由北向南有变薄趋势。45#图2-12矿区西部窑组45#煤层厚度等值线1～1434m，7～21层，由西向东煤层出现变薄之趋势。A22-13矿区西部八道湾A2#从图中可看出，A2#煤层厚5.42～50.28m，平均19.48m。区域上厚度变化较45.5m8m22m，结构由简单变得复杂。北部受F1断层影响，为巨宽无煤带。A3-A52-14矿区西部八道湾A3-A5#从图中可看出，A3-A5#煤层厚度3.5～24.92m，平均8.22m。为一较稳定的6-20m4-6m。该煤层在气煤一井厚4-6m。422-1542#该煤层浅部火烧。在白杨河以西的泉水沟矿、石庄沟矿煤层厚度在-20m，平均16m。白杨河以东煤层厚度在20m-28m，平均24m。东部42号煤层442-1644#2.53-34.23m16.33m，为一44煤层自西至火烧阜康矿区主力煤层顶、底板岩性分布特矿区西部窑组主力煤层顶、底板岩性分布特43#（1）43#图2-17矿区西部窑组43#煤层顶板岩性分布特（2）43#图2-18矿区西部窑组43#煤层底板岩性分布特45#（1）45#图2-19矿区西部窑组45#煤层顶板岩性分布特（2）45#图2-20矿区西部窑组45#煤层底板岩性分布特西部八道湾组A2#煤层顶、底板岩性分布特2-21A2#22#说有利于煤层气的保存。西部八道湾组A2#煤层底板岩性分布特2-222-22A2#22#为主，相对来说有利于煤层气的保存。东部42#煤层顶、底板岩性分布特（1）42#煤层顶板岩性分布特通过对钻孔42#煤层顶板岩性进行统计，得出其岩性分布图，见图2-232-2342#42#则有利于煤层气的保存。（2）42#煤层底板岩性分布特通过对钻孔42#煤层底板岩性进行统计，得出其岩性分布图，见图2-242-2442#42#42#煤层底板主要以粉砂岩、细砂岩为主。东部44#煤层顶、底板岩性分布特（1）44#煤层顶板岩性分布特通过对钻孔44#煤层顶板岩性进行统计，得出其岩性分布图，见图2-252-2544#（2）44#煤层底板岩性分布特采用同样的方法，得出44#煤层底板岩性分布图，见图2-262-2644#层封闭能力越强反之盖层封闭能力越弱。盖层之所以能封闭储层中的油气，是cp2c

式中：Pc为岩石排驱压力，Pa；为油（气）N/m；r0为岩石中最大连通孔喉半径，mcp2(11)c

m；r02为储层中最大孔喉连通半径，m根据Smiht(1966)利用盖层与储集层岩石排替压力差计算盖层所能封 Pcs为储集层岩石排替压力，Pawg为煤层气密度；g为重力渗透率K、含砂量、厚度H、突破压力等参数，并利用这些参数对盖层进行定量1）nnH式中：H为累计厚度，m；hi为单层厚度，i1,2,3……。

d2

CNLCNLmn，

ma CNL

mnd式中：φn和φd分别为密度和中子测井曲线中计算获得的孔隙度值；ρma，ρmnρmn分别代表岩石骨架密度、地层密度和流体密度；、L、Lf分d 几种常见粘土矿物的测井参数密度层可塑性降低，脆性增大,容易产生裂缝。随着粉砂组分的增长，大直径的孔隙优势增大,2cIGR

1VshGR

其中：Vsh

，IGR 2c t

Vsh(tshtma

(t

t tf、tma、tshVsh为泥质含量；Cp为平均时间公式或t

t为由声波时差曲线读出的地层声波时差，smtf为孔隙中流smtmasm；为孔隙率，%。

tfk(12)S

式中：C为柯兹尼常数；S为比表面积，cm2/g；为孔隙度；k为煤储层渗由于比表面积SCC/S8.4105107cm2k

的均值为(12

将公式（2-8）带入公式（2-10）ik in

式中：k为各井平均渗透率，mD；n为每口井所统计的顶或底板岩性段数，ki为一口煤层气井中第i统计段岩层渗透率，mD。表2- 172839456aP15.19e-2442Vsd，R2a

表2- 突破压 有效孔隙 突破压125354567895aP13.076e-1a

R2

表2- 序 渗透率（md）突破压

序 渗透率（md）突破压 2300400250026007060800906102012aP19.183e-1597K，R2a

2-7。评价参 差突破压力 评价参 差突破压力 压力差矿区西部窑组主力煤层围岩封盖能矿区西部窑组41#煤层顶板岩性封盖能通过对矿区西部窑组41#煤层顶板钻孔岩性进行统计计算得出其突28227代表其不同等级，红色代表好、白色代表较好、青色代表中等、黄色代表差。表2- 深度力m%m%755-69-79-79-81-81-77-77-77-73-69-79-69—79-69—图2-27矿区西部窑组41#煤层顶板突破压41#六运煤矿、大平滩煤矿附近41#煤层顶板封盖性相对较差，突破压力多集中在2.3MPa矿区西部窑组43#煤层顶板岩性封盖能采用同样的方法，得出西部窑组43#煤层顶板突破压力，见表2-9。做43#2-28。段m%m%段m%m%847.9-69-5853-79-915.5-79-377-81-77-73-岩69-69- 矿区西部窑组43#煤层顶板突破压43#煤层顶板封盖性相对较2.3MPa左右，不利于煤层气的保存。矿区西部窑组45#煤层顶板岩性封盖能采用同样的方法，得出西部窑组45#煤层顶板突破压力，见表2-10。做45#2-29。表2- 深度力m%m%922.4-927.8-1011-69-69-81-81-77-77-73-69- 矿区西部窑组45#煤层顶板突破压2.3MPa左右，不利于煤层气的保存。A2A2#2-11A2#煤层相应的突破压力等级图，见2-30。表2- 矿区西部八道湾组A2#煤层顶板突破压段度力m%m%2-2-1-1-1-4- 矿区西部八道湾组A2#煤层顶板突破压A2#煤层顶板封盖性相对较差，突破压力2.7MPa左右，对煤层气的保存相对不利。矿区西部八道湾组A3-A5#煤层围岩封盖能A3-A5#煤层顶板突破压力，见表2-12A3-A5#2-31。表2- 段度m%m%2-2-1-1-4-2-31A3-A5#33煤层顶板封盖性相对较差，对煤层气保存相对不利。矿区东部部八道湾组42#煤层围岩封盖能42#42#21342#煤层相232。表2- m%m%151-4151-2岩141-ZK-141-ZK-岩143-144-ZK-144-ZK-145-145-145-146-岩147-ZK-147-JK-149-149- 42#煤层顶板封盖性较好；东风福42#煤层顶板封盖性相对较差，突破压力多集中在1.8MPa左右，不利于煤层气矿区东部部八道湾组44#煤层围岩封盖能44#2-14。44#2-33。表2- 力m%m%149-泥质砂岩149-151-151-141-ZK-141-143-ZK-144-ZK-145-145-145-147-147-2-3344#44#煤层顶板封盖性较好；在石庄1.8MPa左右，不利于煤层气的保存。矿区西部窑组煤层-围岩组合模在矿区西部窑组存在三种煤-岩组合模式，即：围岩+45#煤层+围岩、43#煤43#煤层顶板封盖性能较差，43#煤层作为封盖层对45#顶板及45#煤层的甲烷气体进行封闭。大平滩煤矿41#、43#煤层进行开发，其组合模式为41#煤层+43#煤层顶板+43#煤层+45#煤层顶板+45#煤新世纪煤矿东南部、广源矿的北部，43#煤层处于风氧化带以深地域，煤层41#43#煤层围岩45#煤层围岩。综合分析得出窑组煤岩组合模式，见表2-15、图2-34表2-15矿区西部窑组煤岩组合模组合模 41# 43# 43#43#45#45# 围ⅠVVVVⅡVVVVVⅢVVVVV图2-34矿区西部窑组煤岩组合模式A2#、A3-A5#二层煤层顶板封盖能力分析，认为磨盘沟矿两层煤都处在风氧化带以浅且火烧严重；气煤二井西部大面积火这三个矿均不在考虑范围。A2#煤层处在风氧化带以浅，顶板封盖能力相对较差。A2围岩+A3-A5煤层+围岩。A2#A3-A5煤层在此处A2#埋深较深，顶板封盖能力较好。组合模A2#煤层+A3-A5#顶板+A3-A5#煤。2-162-35组合模 围 A2#

A2#底

围 42#44#岩组合模式。41#煤层+围岩42#煤层44#煤层顶板44#煤层、42#煤层44#煤层顶板44#煤、42#煤层+围岩44#煤层围岩、41#煤层围岩42#煤层42#煤层顶板封盖42#41#42#顶板、42#煤层、4441#煤层围岩42#煤层44#煤层顶板44#煤层。大黄山七矿、西沟矿南部煤层埋藏较深处，42#煤44#煤层。石庄沟、泉水沟、大黄山七矿、西沟矿北部，42#42#煤层围岩44#煤层44#41#煤层围岩42#煤层围岩。具体见表217236。式41#42#式41#42#42#44#44# 围ⅠVVVVVⅡVVVⅢVVV VVVVV组合 围 阜康矿区含气量空间展布特量的影响因素主要包括煤层埋深、地质构造、煤层倾角、煤层-1）2)，阜康矿区水文地质条件总体上属简单型，含水微弱水水位受当地侵蚀，400m～1100m2m3/t，矿区西部窑组主力煤层含气量变化特矿、广源煤矿；其中目前施工的煤层气井有FK1、FK5、FK6。矿区西部窑组主力41#煤层含气通过对矿区西部窑组部分钻孔、煤层气井41#煤层测井和解吸资料进行表2- 钻孔号号号

mmm69-79-79-81-81-69—77-7-73-77-69—2-3741#从图中可看出，410.44-6.90m3/t。向斜两翼的新世纪煤矿、5m3/t4m3/t600m41#煤层的风氧化带。矿区西部窑组43#煤层含气2-38。表2- 钻孔号

m号mm号mmZK73-10ZK73-1169-ZK75-3469-77- 79-73- 79-69- 77-81-

含气

深度2-3843#5m3/t。矿区西部窑组主力45#煤层含气45#2-20。在此基础上绘制出研究区含气量等值线，2-39。mmmm

表2- 45#煤层含气量统

深度钻孔号

层 含气 钻孔号

含气 钻孔号

69—

1169—77—81—73—81—69—77— 从图中可看出，452.34-8.99m3/t。西边的甘沟煤矿含气量在矿、气煤一井；参2-3井和开发先导区试验的CSD、CS5、CS8、CS11、CS13、CS16井组。矿区西部八道湾组A2#煤层含气221240。表2- A2#煤层含气量统mmm号m2-2—2—1-1-1————

含气量钻孔号

含气量钻孔号/

2-40A2#4m3/t以下。由先导区的参数井组和勘探线剖面图知：A2煤层含6.5m3/tA3-A5#2-41。表2- m号mm2-加2—2—1-———

含气

含气 钻孔

2-41矿区西部八道湾组A2#从图中可以看出，A3-A5A2#煤层大致相同，气煤二井、4m3/t8m3/t左右，阜康向斜核部、阜康向斜南部三工建江等处煤层气保存条件较好，含气量维持在13m3/t550mA3-A5#煤层的风氧化带界限。井、FK16、FK17、FK18、FK19、FK23、FK25井组。42#2-232-42。 42#煤层含气量统深度/M深度/m深度/m 42#2.3-15.7m3/t之间。白杨河4-14m3/t4-5m3/t。综650m42#煤层的风氧化带界限。44#2-43。 44#煤层含气量统m深度/m深度/m 44#2.9-14.1m3/t之间。白杨河6-8m3/t6-12m3/t4-5m3/t。650m44#煤层的风氧化带界限。（1）垂向上，煤层气风化带～2000m各块段煤层气成分含量在垂向上的分布特征以及前黎金对煤层气分带方案，2-25。2-25风化带深度计算的煤层是：西部窑组41#煤层、43#煤层、45#煤层，西部八A2#煤层、A3-A5#42#煤层、44#煤层。f=(Cad·H·ρ)/(100·Cosα) f—煤层气资源丰度，108m3/km2；H—纯煤厚，m；Cad—气干燥基煤层气含量，m3/t；ρ—视相对密度，t/m3；α—0.05m的夹视相对密度：井田内容重为钻孔煤芯煤样的平均值1）矿区西部窑组主力煤层资源丰度富集等矿区西部窑组41#煤2-1641#2-442-4441#41#.24108m3/km2。从图中可看出，41#矿区西部窑组43#煤采用同样的方法计算出43#煤层各块段煤层气资源丰度，见图2-45。该区块43#0.95×108m3/km2。 43#煤层煤层气资源丰度等值线43#煤层的煤层气资源丰度较低。矿区西部窑组45#煤45#3.42×108m3/km2。 45#煤层煤层气资源丰度等值线45#煤层的煤层气资源丰度高，在甘沟矿和大平滩矿附近45#煤层的煤层气资源丰度相对较低。若仅对45#煤层矿区西部八道湾组A2#煤2472#1.89108m3/km2。2-47A2#煤层煤层气资源丰度等值线2#采用同样的方法得出A3-A5#煤层各块段的煤层气资源丰度，见图2-48。该A3-A5#1.01×108m3/km2。2-48A3-A5#从图中可看出，三工建江矿附近A3-A5#煤层的煤层气资源丰度高；气煤二A3-A5#煤层的煤层气资源丰度较低，不具备单独开发的资源矿区东部八道湾组42#煤采用同样的方法计算出矿区东部42#煤层各块段煤层气资源丰度见图2-49。42#2.03×108m3/km2。2-4942#42#42#度相对低。矿区东部八道湾组44#煤采用同样的方法计算出矿区东部八道湾组44#煤层各块段的煤层气资源丰2-5044#1.57×108m3/km2。2-5044#44#煤层的煤层气资源丰度高；大黄山七矿、西44#煤层的煤层气资源丰度低。矿区西部窑组主力煤层孔隙结构特 深度/深度/m%m度% 757.0- 4545-1 926.8- 770.8- 929.80- 772.6-1015.00-4 850.5-45-2947.8- 855.00-970.90-4545- 1062.50-1049.50-差；FK5井附近煤层的孔隙度相对较好。煤 井

表2-26深度/井 孔隙煤 井

深度/井 孔隙468.8- 468.8- 513.0- 1157.00- 1205.30- 958.8-

986.0- CS11-729.0-1027.8-937.3-1211.30-CS13-1020.1-995.8-1125.3-1043.4-1356.6-1127.8--从表中可看出，CSD04井附近两层煤的孔隙度相对高；其余地块煤储层孔2-27深度/深度/m%m%904.4-984.7-800.2-562.8-641.9-1015.5-763.6-869.7-953.9-1101.6-井、FK19矿区西部窑组主力煤层裂隙结构特2-28。 矿 采样地 煤岩类 描

+65045-2煤层

割理面比较发育，割理面平整光滑，密度4/10cm，端割理极发育，一致，密度51新世纪 井筒掘45-2+630m

45-2煤+663水平+802m水

2条/10cm，端割理极发育，30条/10cm，无矿物割理面比较发育，割理面平直光滑，密度3/10cm，端割理极其发育，一致密度，3612条/10cm。内生裂隙极发育，一致，密30条/10cm2~4条/10cm。端割理极发育，无矿物填充，连通2-29。表2-29

+632m水平A2煤层掘进

30条/10cm。局部有矿物填充，连通性好。

+685mA1340m

4/10cm。内生裂隙发育，一致，密度204条/10cm。内生裂隙发育，无矿物填充，连通性表2- 矿 采样地 煤岩类 描

m

面的割理面较不发育，割理面不平整，密度2/10cm，端割理极其发育，一致，密度11

42#+980m水平

7条/10cm，端割理极其发育，一致密度，34条/10cm，无

+710m

内生裂隙较发育，一致，密度5条/10cm。无

+832巷

6条/10cm，端割理极其发育，一致密度，50条/10cm，无东风+830m水42#面

理的面割理发育，割理面平直光滑，密度384~7条/10cm。端割理极其发育，阜康矿区主力煤层的煤体结构0.5m为间隔分别统计声波时差值、补偿矿区西部窑组主力煤层煤体结构特对矿区西部窑组3口煤层气井的测井曲线进行统计，统计结果见表2-31矿区西部窑组煤体结构判识结煤 井 井段差扩径率 煤体结构组 757.0-770.8-772.6-850.5-918.3-926.8-929.8-1015.0-947.8-970.9- 1049.5-1062.5-图2-51西部窑组45#煤层煤体结构分布2-32。2-32煤 井 井段扩径率 煤体结构组933.8-958.8-875.3-1332.4- 1356.6- 1011.8- 1050.3- 1400.9- 2-52。2-52西部八道湾组A2#3-9。42#44#2-33。2-33煤 井 井段扩径率 煤体结构组904.4-800.2-562.8-763.6-

984.7- 641.9-1015.5-641.9-1015.5-869.7-A2#煤层煤体结构分2-53。2-53从图中可看出，矿区东部泉水沟矿南部煤体结构相对较好，以碎裂煤为主；/碎粒煤、碎裂/碎粒煤交替变化规律。主要是在两期构造应力作用下，构造部位差异引起煤变形程度不同所致。阜康矿区主力煤层渗透率特矿区西部窑组主力煤层渗透率特透率和应用测井计算出的渗透率结果见表2-34。渗透率×10-41-757.0-渗透率×10-41-757.0-41-770.8-772.6-850.5- 43-855.00-43-918.30-926.8-45-929.80-1015.00-947.8-45- -1059.801062.50-2-542-552-56。 图2-55矿区西部窑组43#煤层渗透率等值线图2-56矿区西部窑组45#煤层渗透率等值线从测试分析图可看出：矿区西部窑组41#煤层渗透率为0.005-0.01md，为特低渗储层；43#煤层渗透率在0.09-0.023md之间，为特低渗储层；45#煤层说矿区西部窑组内煤层渗透率普遍较低。2-572-58表2- 深度/井段渗透率×10-468.8-1157.00-958.8-729.0-937.3-1020.1-1125.3-1356.6- 348.2-513.0- 1205.30-986.0-1027.8-1211.30- 995.8-1043.4-1127.8- 375.65- 矿区西部八道湾组A2#煤层渗透率等值线2-58A3-A5#从测试分析图可看出：矿区西部八道湾组A2煤层渗透率在0.018-5.57md，A3-果进行统计，见表3-12。得出了矿区东部八道湾组主力煤层渗透率分布特征，见3-93-10。2-36深度/井段渗透率×10-904.4-800.2-562.8-763.6-953.9-679.67-984.7-641.9-1015.5-869.7-1101.6-793.99-2-5942#2-6044#对高，在1md以上。一般情况下，矿区东部八道湾组42#煤层渗透率为1.86-7.62md44#1.52-7.24md，渗透阜康矿区主力煤储层能量特煤储层压力是指作用在煤层孔隙空间内流体()同时，储层压力也是水和气体从煤中裂隙流向井筒的能量，当降低煤储层压力，煤孔隙中吸附的气体开始解吸，向裂隙方向扩散，在压力差作用下从裂隙向井()矿区西部窑组主力煤层储层压力特阜康矿区范围内，窑组煤层进行储层压力测试的煤层气井有FK1井和FK62-37。结合矿区西部构造特征及西南部的乌参1井、乌参2井，绘制了矿区西部窑组43#和45#煤层储层压力等值2-612-62。井 煤m×10井 煤m×10-45- 2 矿区西部窑组43#煤层储层压力等值线 矿区西部窑组45#煤层储层压力等值线前期将西部三工河以西至气煤一井范围内一定深度范围内的八道湾组煤层定为2383煤层储层压力，并绘制了八道湾组两层263264。 m×10-2-63A2#2-64A3-A5#1000m左右，煤储层压力梯度增加1FK17、FK192-392-652-662-39煤层中部埋深压力梯×10-1 矿区西部窑组主力煤层含气饱和2-402-67、2-68、2-69。表2-40西部窑组主力煤层含气饱和度计算深度/m图2- 从图中可看出，矿区西部窑组41#煤层埋藏浅，煤层含气量相对低，煤0.5左右。43#41#煤层相比，相对高，变化规律与41#煤层大致相同。45#煤层含气饱和度最高，在阜康向斜附近，含气饱和0.75左右。 煤 井m A3- 矿区西部八道湾组A2#煤层含气饱和度等值线2-71A3-A5#A2#煤层的含气饱和度相对高，达到0.8左右。A3-A5#煤层在建江矿附近，煤储层含 深度/煤 井m 矿区西部窑组主力煤层临储压力2-432-74、2-75、2-76。 西部窑组主力煤层临储压力计算m 矿区西部窑组41#煤层临储层压力比等值线图2- 矿区西部窑组45#煤层临储层压力比等值线0.5左右；43#左右；45#0.6 深度/煤 井m比 矿区西部八道湾组A2#煤层临储层压力比等值线 0.7左右。2-45深度/煤 井m 2-46。m表m CS13- 从表中可看出，矿区西部窑组FK1井附近煤变形程度强，煤岩杨氏模CSD03井附近煤变形程度相对弱，煤体结构较完整，煤2-47。2-47m FK23FK18FK25主要以碎粒煤和糜棱煤为主，煤岩杨氏模量低，泊松比大；FK16井、FK17井、FK19井附近，煤体变形相对弱，煤岩杨氏模量相对高，泊松比小。井的相间排阜康矿区水动力条矿区西部窑组主力煤层水动力特根据矿区西部主力煤层的煤储层压力、底板标高，得出 水势能。45#煤层为例，做出了矿区西部窑组45#煤层水势图，见图2-812-8145#间均具有较好的隔水层水正常情况下在垂直方向上补给较微弱，以层间流，矿区西部八道湾组主力煤层水流动特，采用同样的方法，得出矿区西部A3-A5#煤层水势，见图2-82图2-82矿区西部窑组45#煤层水势矿区东部八道湾组主力煤层水流动特采用同样的方法，得出矿区东部42#煤层水势，见图2-83图2-83矿区东部八道湾组42#煤层水流势，。东部主要煤层位于大黄山－二工河倒转向斜的南翼，呈单斜构造水以层或者矿井流动，但补给深度有限水流势受构造影响严重，在泉水沟矿附，。模型规。地质模型中网格大小的确定对于模型的分辨率和规模都起着至关重要的作井网密度垂向上资料数据点的采样密度计算速度等上受模型的模拟规模处理数据体的大小等要求所限制在对阜康区块数据测井数据分析基1001000.5m375万个，建模面积为。842-84构造建 区块整体构造较为陡峭，为向斜构造和背斜构造组合；分布断层38条， 862-852#2-864种岩性（2-87；然后，根据多井综合解释成果利用序贯指示模拟建立全892-872-882-89征储层属性在三的分布特征孔隙度和渗透率模型主要根据煤岩割理裂隙202#煤孔隙度场、渗透率场模型（2-90~2-172-902#2-912#2-922#2-922#2-932#煤层气井的产能预测模拟研究是煤层气资源勘探开发阶段的重要技术通过数学物理方程与计算机建模构造出一个与实际开发区域的地质条件相接近煤层气单井产能模拟的研究结果能够对模拟矿区内的煤层气资源开发潜力评价lpV0l

VLkgl74.2kgl74.2Rl

Blntrpgl时，VVL

p rVVLpLpipVpipLpjpL

ep（34（35t1t2排采时间范围内某（r≤e1）处的含气量变化量可表示为：AVPlnL ACrAD

排采t1时间时，对应解吸半径re1，排采t2时间时，对应解吸半径re2。解吸S1S2即为△t时间内的解吸气量。re1≤r≤re2时，r点处的含气量变化量可表VVVV

VL

A

pe(1wrdzpwl

井筒为圆心的同心圆向椭圆转变。在△t时间范围内的供气面积为两同心圆之间6（3-7Q2H

rdzVrdrHrwl2V 2H

AVL

drH

r

V0

VL

wACrAD

dz

ADr 离rdz以及到极限半径rwl2时所对应的时间的表达式为：t1

74.2Sg2kgl2

，

74.2SgRwl2kgl2

均Q 均

t2矿区西部窑组单一煤层开采产能预45#4345#414345#发育为了查明该区窑组单一煤层开采下产能情况分别对该区43#煤层较45#煤层单一开采下的产能进行预测。根据前期勘探资料及储层参数的分布规律研究结果，分别对单一开采43#和45#43#45#3-13-2表3- 和度产气表3-2西 实测 稳产期区 压气 均日产和度

煤厚储层压力

3FK1、FK5FK6井。目前仅FK1进行了排采试验。下面以FK1井的实际排采资料与模型预测结果进行对3-3。3-3FK1煤厚（m）

原始渗透率 实测含气量密度含气饱和度FK145-2#858m3/d。900m3/d左右，该数学模型产能3132可以得出，新世纪矿和新世纪勘探区效果较好外，其他区43#45#45#煤层单独开发。A2#A3-A5#煤层。气煤二井附近A3-A5#A2A2A3-A5A3-A5A2煤层产能进行预测。A2煤表3- 煤 储层压

区区 吸压度日产气CSD

煤 储层压

区区 吸压度日产气CSD

目前，该区在气煤一井南部有CSD井组，下面以CSD01井的实际排采资料与CSD井组预测结果进行对比。根据现场的勘探，CSD井组主要开发的目的煤A2#3-6。3-6CSD煤厚密度CSD井组根据统计参数计算出单采A2#稳产期的平均日产气量为8856.56不具备开发价值。三工建江矿和气煤一井南部的CSD井组，煤层含气量高，含44#42#煤层单采情44#42#3744#煤38。力和度力和度

力

和度

5口，分别为FK16、FK17、FK18、FK23和FK25井。目前仅FK17进行了排采试验。下面以FK17井的实际排采资料与预测结果进行对比。根据现场的勘探，FK1742#，预测所需基本参3-9。表3- 煤厚煤厚密度

FK1742#1640m3，总体来说：石庄沟矿可进行42#、44#煤层的合层开采。泉水沟矿、西沟矿可进行42#煤层单采大黄山七矿煤层气井产气潜力相对较差期试采基上进一步确定开发模式。112由于合层排采共用一个井筒，因此其排水采气能力必须能够向各个煤层进行妥是判断储层能否合jQKhC(pcpw)j

式中：Q为气产量，m3；K为有效渗透率，10-3μm3；h为储层厚度，m；C为煤层含气量，m3/t；pc为储层压力Mpa；pw为井底压力，Mpa；μ为流体粘度，MPa×s；β为流体体积系数；pj为地层某一点的压力，Mpa；s为井筒表皮系数。阜康矿区内西部主采窑组45#-1及45#-2煤层八道湾组A2#A3#A4#及A5#煤层。东部主采八道湾组A5#煤层。在现有几十口煤层气生产井及参数井矿区西部CS11井场八道湾组A2#煤层的渗透率变化明显，如根据试井资料0.023mD。2#0.02mD0.01~0.35mD之间。5#3.9~7.6mD异。勘探发现其地层倾角范围多在35~55°层压力存在较大幅度的变动，在合层排采时应注意上下煤层的储层压力变化情况。针对储层压力梯度参数而言，由于八道湾组A1#至A5#煤层处于同一含煤岩系，且经测试井参数测定后显示各煤层均处于同一压力梯度下即3至显示其八道湾组A2#至A5#煤层属同一含水层岩系，这在试井参数中的储层压力6.716.1m3/t。该参数的相互匹配将有利于10井研究后发现，井段为3706.00~3707.73m时，孔隙度为11.01%~18.65%，渗透率为吴俊红在研究吐哈油田巴喀地区八道湾组储层沉积特征及致密砂岩气藏沉6.4%合层排采时易对煤层造成产能抑制，甚至是对煤层的产气通道造成不可逆的破坏。对于煤层间的合层排采产能模拟初步选定以CSD03井及CS11-X1井为模公司（AdvancedResourceInternational,Inc.）开发的煤层气藏工程模拟软件-COMET3，COMET3CSD03CSD0320135122014618日完钻，主要钻3-10。表3- 标置13Km置m0m4m2号20135日20136日年 A1856.00-A3968.30-856.30-968.00-A2888.20-A4981.20-887.70-981.00-984.00-0864.32-950.21-865.57-951.45-A1A1A2A2A3A3A4A4最大井井深井斜方位靶心距：3.00 CSD03井的试井测试采用DST测试技术，且本井仅对A3#煤层进试。（k（Pi（T（S3-4-2DST表3- 参数单储层压力渗透率地层系数-半径m储层温度℃产mCSD03A1#A2#A3#4次，其中第887.7-909.7m905.0m；第三层设计井段856.3-858.5m，实际水力喷砂射孔深度点为858.0m；第四层设计井段734.0-752.8m，实际水力喷砂射孔深度点为745.0m。压裂井口：700型压裂井口。（1%KCl40/70100目石英砂，携20/4020/40CSD03A1#、A2#、A3#、A4#123120141231201517日，套管压力始终为零，产水量逐渐始1m3/d以下。此时不产气，属于产水单相流阶段。201518.237p19m3/d201559日前，该井日产气量尚未突破1000m3/d20156117500m3/d2285.9m3CSD03CSD03A3#储层参数大部分从钻井、测试井、压裂及含气量A2#、A4#储层参数一部分来自CSD03相关研究取经验值。由于A1#煤层现阶段无测试井数据，因此本次模拟未对A1#1）根据CSD03井九尊A3#煤层气含量测定报告，以干燥无灰基为例，A2#煤层煤层气含量变化范围为11.19～15.54m3/t，平均13.56m3/t；A3#煤层煤层气含量9.18～14.17m3/t12.18m3/t；A4#煤层煤层气含量变化范围为8.43～12.78m3/t10.25m3/tA2#1.18～1.20g/cm31.11～1.14g/cm3；A3#1.20g/cm31.13g/cm3；A4#1.27g/cm31.26g/cm3。根据CSD03井试井资料分析结果，A3#0.064mDCS01-CSD04A2#煤层试井资料分析结果结合渗透率与埋深关系推算，A2#5mD。A4#CSD03试井结果显示A3煤层储层压力5.47Mpa，储层压力梯度为5.9×10-3Mpa/mCSD04A4#4.1×10-3Mpa/mCSD03钻井参数计算CSD03A4#5.52Mpa。CSD02A2#5.7×10-3Mpa/mCSD03钻井参数计算CSD03A2#5.02Mpa。3#4%4#5#煤层总5%度一般是基质孔隙度的10%～20%考虑到测得的总孔隙度一般比实际1%。CSD03井本身气含量测定报告中解吸吸附曲线存在一定问题，在此模拟取基于CS13-X1井A2煤层含气量报告，A2煤层初始吸附常数设定为A3#煤层同样采用相邻参数井CS13-X1的参数值，初始吸附常数设定为a=12.02m3/t，b=3.33MpaA4#煤层采用参数井CS16-X1的参数值，初始吸附常数设定为a=17.69m3/t，根据CSD03DST25.4℃。1，不考虑毛细管压力、溶解气和气体重吸附的影响定的参数要谨慎调整。CSD03井A2#、A3#和A4#煤层主要储层参数简表3-12及3-12CSD03A2#5-cm311煤层倾角7孔隙压缩系数MPa- 4.35×10- 基质收缩系数MPa- 4.35×10-表3- 数 备 数 备裂隙渗透率 2表皮系 -cm311煤层倾角7孔隙压缩系数MPa- 基质收缩系数MPa- 表3- -cm311煤层倾角7孔隙压缩系数MPa- 4.35×10- 基质收缩系数MPa- 4.35×10-3-2所示。图3-1CSD03井平面网格模型 CSD03A1#、A2#、A3#A4#四个煤层同时进行排采，而A1#煤层测试井数据，气含量数据未知，因此，未对A1#列基于合层排采在COMET33CSD03井十年A2#、A3#A4#合层排采情况。CSD03A2#、A3#A4#3-15表3- 量10 十，各煤层总累计产气量曲线如下图3-3所示 十，各煤层总累计产水量曲线如下图3-4所示 十，各煤层日产气量曲线如下图3-5所示3-5十，各煤层日产水量曲线如下图3-6所示 各煤层采收率情况采收率CS11-X1井合层排采产能模CS11-X12014552014519日完钻，主要3-17。 CS11-向1井基本数据 (地面 60m04ZJ- 完井井深704.40-706.90-728.00-0729.00-0788.00-789.40-797.00-797.80-982.00-0984.40-0m位表层57959.88-040碰m井固井水泥环质量687.32-959.59-最大井率率井井斜方位多点测井°CS11-1A5#煤层，A5#进行了注入/压降试井和原地应力测试工作3-183-183-20为注入/压降和地应力 A5#煤层试井分析所用参数选参数单参数单mMPa-m井筒半径m孔隙度注入时间流体密度关井时间流体粘度注入排量MPa- 参 数 单储层压力7.75×10-渗透率裂缝表皮半径m储层温度℃ 闭合压力1.28×10-1.31×10-1.30×10-破裂压力1.38×10-1.40×10-1.39×10-m的层进行射孔，井段986-996，997-1002m，射孔段长度15m，孔密16孔235压裂井口：700型压裂井口。压裂液体系：活性水（1%KCl20/40目覆膜砂。3-7 A5#煤层压裂施工曲线（5）CS11-X1A5#20141231201412312015118日，套管压力始终为零，产水量逐渐5m3/d以下。此时不产气，属于产水单相流阶段。20151190.007pa7后即开始形成日产气4m3/d20156237374m3/d。2015623日，CS11-X1173m32333.83m3A4#CS11-X1井本身钻井测试井资料，其它部分来自于相邻参数井CSD04和CS16-X1数据。两层煤少量气、水性能参由于CS11-X1A5#据中的初始解吸压力及历史产气曲线图中反演出来，对于A4#煤层其气含量数可参考其CS16-X1CS16-X1了2个自然解吸样品，样品的空气干燥基气含量14.70cm3/g，平均14.20cm3/g；干燥无灰基气含量15.78～16.38cm3/g16.08m3/g13.32～1.7m3/g13.53m3/g；干燥无15.30～15.34m3/g1.32m3/g。42个自然解吸样品质量不足800g，参考使用。根据CS11-X1井试井资料分析结果，A5#0.35mD。根据CS16-X1井试井资料分析结果，A4#0.2mD。CS11-X1试井结果显示A5煤层储层压力7.54Mpa，储层压力梯度为7.75×10-3Mpa/mCSD047.09×10-3Mpa/mCS11-X1钻井参数计算CS11-X1A4#