張慶輝，宋 儒，蘇育飛，屈曉榮

(1.山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西太原 030006； 2.山西省煤炭地質(zhì)局，山西太原 030006)

煤系非常規(guī)天然氣勘查方法探討

張慶輝1，宋 儒2，蘇育飛1，屈曉榮1

(1.山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西太原 030006； 2.山西省煤炭地質(zhì)局，山西太原 030006)

近年來(lái)，隨著基礎(chǔ)地質(zhì)理論研究和勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)取得突破，海陸交互相含煤地層煤系非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)越來(lái)越受重視。但是，目前對(duì)煤系非常規(guī)天然氣主要還是集中在理論研究方面，如何對(duì)其進(jìn)行勘查開(kāi)發(fā)尚無(wú)一套完整可供參考的標(biāo)準(zhǔn)和方法。以山西省煤炭地質(zhì)局實(shí)施的沁水煤田榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊煤層氣頁(yè)巖氣普查項(xiàng)目為例，介紹山西省煤炭地質(zhì)局在煤系非常規(guī)天然氣方面的一些勘查經(jīng)驗(yàn)和方法：一是采用“滾動(dòng)式開(kāi)發(fā)”“地震先行、鉆探驗(yàn)證”等油氣勘查理念以及氣測(cè)錄井、DST試井、頁(yè)巖氣測(cè)試、二維三分量地震、微地震裂縫監(jiān)測(cè)等一些油氣勘查手段；二是通過(guò)走“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的工作模式，聯(lián)合科研院校開(kāi)展綜合研究工作，取得了煤系非常規(guī)天然氣的地震儲(chǔ)層反演、有利目標(biāo)區(qū)預(yù)測(cè)、測(cè)井精細(xì)化解釋、資源潛力綜合評(píng)價(jià)、大口徑深井連續(xù)繩索取心300m等一批科研成果，逐步形成了一套系統(tǒng)的煤系非常規(guī)天然氣勘查方法，并結(jié)合現(xiàn)有工作成果，提出了本區(qū)下一步的工作方向。

煤系非常規(guī)天然氣；山西省煤炭地質(zhì)局；榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊；勘查方法

隨著我國(guó)對(duì)能源需求的逐年增加，天然氣勘探開(kāi)發(fā)步伐逐漸加快，單一非常規(guī)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，也使得重復(fù)勘探開(kāi)發(fā)成本增加。近年來(lái)，基礎(chǔ)地質(zhì)理論研究和勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)逐步取得突破，海陸交互相含煤地層煤系非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)越來(lái)越受重視[1-3]。但是，目前對(duì)煤系非常規(guī)天然氣主要還是集中在理論研究和單一氣源勘探開(kāi)發(fā)方面[4-7]，如何對(duì)其進(jìn)行勘查開(kāi)發(fā)尚無(wú)一套完整的可供參考的標(biāo)準(zhǔn)和方法。

山西省煤炭地質(zhì)局作為山西省煤炭資源勘查的主要單位，六十多年來(lái)，完成煤田地質(zhì)勘查覆蓋面積為3.4萬(wàn)km2，占全省煤炭已勘查面積的90%；鉆探進(jìn)尺1100萬(wàn)m，累計(jì)提交各類(lèi)地質(zhì)報(bào)告700余件；累計(jì)查明煤炭資源儲(chǔ)量2500億t，占全省已查明資源儲(chǔ)量的80%，為山西各大型煤炭企業(yè)的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為山西乃至全國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。但是，近幾年，煤炭市場(chǎng)正遇寒潮，為尋找新的發(fā)展機(jī)遇，擺脫以往單一的煤炭勘查模式，自“十二五”以來(lái)，我局開(kāi)展了大量的煤系非常規(guī)天然氣的勘查和研究工作，逐漸形成了一套系統(tǒng)的煤系非常規(guī)天然氣勘查方法，為煤系非常規(guī)天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

為了加快山西省非常規(guī)天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 2014年4月22日山西省政府專(zhuān)題會(huì)議在省內(nèi)確定了5個(gè)煤層氣頁(yè)巖氣綜合勘查區(qū)塊進(jìn)行煤系非常規(guī)天然氣的勘查和研究工作，榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊是其中之一。

1 榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊地質(zhì)條件

榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊位于山西省沁水煤田中部的榆社縣和武鄉(xiāng)縣境內(nèi)，面積1219.72km2，處于沁水盆地復(fù)向斜東翼，地層總體為一走向北東、傾向北西的單斜構(gòu)造，傾角3°～10°。區(qū)內(nèi)中北部基巖出露廣泛，從老至新出露有二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)及石千峰組(P2sh)，三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1l)及和尚溝組(T1h)，三疊系中統(tǒng)二馬營(yíng)組(T2er)，地層由南西向北東由老到新依次出露。新近系和第四系廣泛分布于研究區(qū)南部及山梁、溝谷兩側(cè)。

下二疊統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組是區(qū)內(nèi)的主要含煤地層，也是區(qū)內(nèi)的主要含氣地層，山西組3號(hào)煤層和太原組15號(hào)煤層為本區(qū)主要可采煤層。3號(hào)煤層位于山西組中下部，平均厚度為1.14m，含氣量為13.73～28.67m3/t，煤層埋深1 000～1 500m；15號(hào)煤層位于太原組下部，平均厚度為5.08m，含氣量為7.51～27.38m3/t，煤層埋深為1 100～1 600m。煤層主要以原生結(jié)構(gòu)煤為主，煤體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以無(wú)煙煤為主，儲(chǔ)層破裂壓力較低，易于儲(chǔ)層改造，煤層吸附能力強(qiáng)，含氣量高，預(yù)測(cè)該區(qū)塊煤層氣資源量為2 414億m3。

區(qū)內(nèi)山西組和下石盒子組砂巖層段擁有連續(xù)厚度較大的北岔溝和駱駝脖子等砂巖標(biāo)志層段，橫向延展性也較好，擁有較高的砂地比，太原組砂巖厚度為14.13～75.62m，平均厚度為35.41m；山西組砂巖厚度4.25～54.42m，平均20.8m；下石盒子組砂巖厚度為7.5～57.55m，平均厚度25.01m，上石盒子組砂巖厚度為61.1～184.75m，平均厚度為115.58m。沉積相以障壁島相和分流河道為主，致密砂巖氣疊合有利區(qū)總面積為250.71km2。

區(qū)塊富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖存在灰質(zhì)頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖和泥巖粉砂巖幾大巖類(lèi)型，常發(fā)育水平層理和復(fù)合波狀層理；厚度平均為120m，大部分地區(qū)埋深都在1 000m以上，主要礦物成分為黏土礦物和石英，整體脆性指數(shù)較高。區(qū)塊整體泥頁(yè)巖發(fā)育穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以腐植型(III型干酪根)為主，含氣量平均為0.5m3/t，最高為6.11m3/t，有機(jī)質(zhì)含量(TOC)高，鏡質(zhì)組隨機(jī)反射率R0普遍大于2%，成熟度高，利于甲烷的大量生成，頁(yè)巖氣儲(chǔ)存、生烴能力好，預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣潛在的資源量為3 041億m3。

2 煤系非常規(guī)天然勘查工程部署原則和勘查手段選擇

2.1 工程部署原則

為了系統(tǒng)評(píng)價(jià)區(qū)塊的煤層氣開(kāi)發(fā)潛力，探索煤系非常規(guī)天然氣共探共采的可行性，本次勘查工作以“立足煤層氣、探索頁(yè)巖氣、兼顧砂巖氣”為總體思路，采用“分階段、分梯次、滾動(dòng)勘探”的油氣工作方法。項(xiàng)目從設(shè)計(jì)之初，即采用“地震先行，鉆探驗(yàn)證”的油氣勘查理念，全區(qū)按6km×6km網(wǎng)格部署二維地震，設(shè)計(jì)煤層氣鉆井21口。目前已進(jìn)行了2個(gè)階段的勘查工作，主要采用了二維地震、鉆井及相配套的氣測(cè)錄井、測(cè)井、試井、采樣測(cè)試、水文調(diào)查等工作手段，完成了全部二維地震和2口煤層氣參數(shù)井及8口探井(圖1)。并將其中的一口參數(shù)井參7-1井作為實(shí)驗(yàn)井，采用電纜橋塞+射孔聯(lián)作投球分層壓裂工藝，對(duì)其3號(hào)煤層組(含泥頁(yè)巖)和8號(hào)煤層組(含砂泥巖)實(shí)施了壓裂改造工作。

2.2 煤系非常規(guī)天然氣勘查手段

2.2.1 地質(zhì)填圖和野外構(gòu)造重點(diǎn)觀察

地質(zhì)填圖工作的目的在于通過(guò)對(duì)自然露頭和工程揭露點(diǎn)等進(jìn)行系統(tǒng)地觀測(cè)及描繪，研究地面地質(zhì)規(guī)律和地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育特征，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)特征及環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀，是勘查工作的基礎(chǔ)。而野外構(gòu)造重點(diǎn)觀察是通過(guò)對(duì)斷層、節(jié)理等構(gòu)造特征進(jìn)行詳細(xì)觀察和分析，研究其對(duì)氣體資源流動(dòng)的影響，為后期儲(chǔ)層改造提供幫組。研究結(jié)果表明，節(jié)理發(fā)育方向以50°和317°為主，其中50°為主要方向，317°為次要方向(圖2)。地質(zhì)填圖工作執(zhí)行《煤田地質(zhì)填圖規(guī)程(1∶5萬(wàn)、1∶2.5萬(wàn)、1∶1萬(wàn)、1∶5千)》(DZ/T0175-2014)，填圖范圍以區(qū)塊邊界外擴(kuò)200m，面積1 267km2。填圖方法以追蹤法為主，穿越法為輔。

圖1 工作部署圖Figure 1 Working deployment diagram

圖2 節(jié)理觀測(cè)點(diǎn)及節(jié)理走向玫瑰花圖Figure 2 Joint observation points and strike rose diagram

2.2.2 二維地震

其目的是落實(shí)區(qū)塊內(nèi)煤系“三氣”儲(chǔ)層的空間展布形態(tài)、埋藏深度及構(gòu)造形態(tài)，預(yù)測(cè)儲(chǔ)層厚度和含氣性，圈定有利區(qū)。在第一階段工作中按6km×6km網(wǎng)格部署北西西向主測(cè)線11條，北北東向聯(lián)絡(luò)線2條，滿覆蓋長(zhǎng)度共332.76km，續(xù)作工作中在圈定的有利區(qū)內(nèi)又加密了北西西向主測(cè)線3條(圖1)。二維地震工作執(zhí)行《煤層氣地震勘探規(guī)范》(NB/T10002-2014)和《煤炭煤層氣地震勘探規(guī)范》(MT/T897-2000)。

2.2.3 鉆探

其目的是獲取全井段地層的地質(zhì)資料和油氣顯示資料；獲取暗色泥頁(yè)巖目標(biāo)層系的巖心資料、油氣樣品等直接資料；獲取鉆遇地層層段的地球物理測(cè)井等輔助資料；通過(guò)壓裂排采等技術(shù)手段，獲取目標(biāo)層段的天然氣產(chǎn)能資料。主要設(shè)計(jì)2種井型(參數(shù)井和探井)，參數(shù)井井徑按煤層氣井要求，一開(kāi)為311mm，下表套固井后，二開(kāi)為215.9mm鉆到終孔；探井按煤田孔要求，井徑為97mm。其中，探井要求全孔繩索取心，參數(shù)井要求下石盒子組以下進(jìn)行繩索取心，煤心直徑不小于60mm；參數(shù)井井斜最大不得超過(guò)3°，全角變化率不大于1.4°/25m，探井按煤田標(biāo)準(zhǔn)要求。參照中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤層氣鉆井作業(yè)規(guī)程》(DZ/T 0250-2010)以及全國(guó)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)《頁(yè)巖氣戰(zhàn)略調(diào)查井鉆井技術(shù)要求(試行)》(國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，2010)。

本次施工的參數(shù)井參7-1井，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了大口徑深部地層連續(xù)繩索取心300m，為后期采樣測(cè)試、地層層序等方面研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，建議在對(duì)新區(qū)進(jìn)行勘查時(shí)，首先施工一批探井，盡可能的進(jìn)行取心。

2.2.4 綜合錄井

其目的是為鉆井監(jiān)督和地質(zhì)監(jiān)督提供準(zhǔn)確的信息,以便迅速作出決策，發(fā)現(xiàn)油氣層，解放油氣層，降低鉆井成本，提高鉆井速度，減少意外事故 。根據(jù)氣測(cè)錄井曲線，可初步評(píng)價(jià)鉆遇地層的含氣層類(lèi)型、厚度及氣體組成，是新區(qū)進(jìn)行氣體勘查的重要手段，尤其是對(duì)發(fā)現(xiàn)致密砂巖氣藏是一個(gè)很好的工作手段。但是，氣測(cè)錄井技術(shù)非常受鉆井設(shè)備、錄井設(shè)備的制約，資料解釋以定性解釋為主，其成果僅供定性參考[8-9]。本次主要進(jìn)行了氣測(cè)、巖心(屑)、鉆時(shí)、鉆井液、工程等幾方面的錄井工作，參照《煤層氣地質(zhì)錄井作業(yè)規(guī)程》(Q/CUCBM 0201-2002)、《頁(yè)巖氣戰(zhàn)略調(diào)查井鉆井技術(shù)要求》國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心等規(guī)范進(jìn)行。

2.2.5 測(cè)井

其目的是劃分地層、判別巖性；解釋煤層、含氣泥頁(yè)巖層深度、厚度及結(jié)構(gòu)；求取目的層的固定碳、灰分、水分的質(zhì)量百分比含量，估算含氣量；求取其它巖層的砂質(zhì)、泥質(zhì)和水分(孔隙)的體積百分比含量；進(jìn)行主要目的層及其圍巖的含水性、滲透性分析。測(cè)井推薦采用自然電位、自然伽馬、視電阻率、三側(cè)向、雙井徑、補(bǔ)償密度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償聲波、井溫、井斜、聲波成像、γ能譜、陣列聲波及微球聚焦等多項(xiàng)參數(shù)，按照《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T0080-2010)測(cè)井技術(shù)要求測(cè)井施工。

2.2.6試井

其目的是判斷儲(chǔ)層的地應(yīng)力、滲透率等性質(zhì)，為后期儲(chǔ)層改造提供數(shù)據(jù)參考。本次煤層采用的是注入/壓降測(cè)試方法，泥頁(yè)巖和砂巖儲(chǔ)層采用的是DST試井方法。，但實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，泥頁(yè)巖采用DST試井方法對(duì)于研究區(qū)的地層條件效果不夠理想。注入/壓降參照《煤層氣井注入/壓降試井方法》(GB/T 24504-2009)等規(guī)范進(jìn)行，DST 試井參照《常規(guī)地層測(cè)試技術(shù)規(guī)程》(SY/T 5483-2005)等規(guī)范進(jìn)行。

3 產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，加大資料的研究深度

在實(shí)施勘查工作的同時(shí)，我局通過(guò)走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的工作模式，聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、西安石油大學(xué)等科研院所，對(duì)取得的資料進(jìn)行了大量研究工作，取得了系非常規(guī)天然氣的地震儲(chǔ)層反演、有利目標(biāo)區(qū)預(yù)測(cè)、測(cè)井精細(xì)化解釋研究、資源潛力綜合評(píng)價(jià)、大口徑深井連續(xù)繩索取心300m等一批科研成果。先后在SCI、EI、國(guó)內(nèi)核心期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文18篇，編寫(xiě)論著2部，申請(qǐng)專(zhuān)利一項(xiàng)，培養(yǎng)了一批年輕的煤系非常規(guī)天然氣勘查人才。

3.1 測(cè)井精細(xì)解釋研究

通過(guò)遵循地質(zhì)約束測(cè)井、巖心刻度測(cè)井原則，建立煤系非常規(guī)天然氣儲(chǔ)層精細(xì)解釋技術(shù)。關(guān)鍵點(diǎn)是要對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行預(yù)處理，井徑精細(xì)校正。獲得了煤巖層的煤質(zhì)參數(shù)、孔隙度及滲透率、含氣量及彈性參數(shù)等預(yù)測(cè)模型；泥頁(yè)巖層的礦物含量、孔隙度及滲透率、TOC、含氣量及彈性參數(shù)等預(yù)測(cè)模型。發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果符合性非常好，表明測(cè)井手段可以對(duì)煤系“三氣”進(jìn)行共探，評(píng)價(jià)含氣儲(chǔ)層的地化、物性和含氣性等參數(shù)，尤其是對(duì)于不取心井，但前提是必須建立適合勘查區(qū)的預(yù)測(cè)模型[10]。

其中，采用等溫吸附線法、回歸分析法及修正的KIM方程法三種方法對(duì)煤層含氣量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，將計(jì)算含氣量與測(cè)試含氣量進(jìn)行對(duì)比，可以看出，吸附等溫線法總體計(jì)算趨勢(shì)較好，但需依據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)才能計(jì)算；KIM方程法計(jì)算結(jié)果偏大；多元回歸分析法計(jì)算誤差最小(圖3)。所以此次煤層含氣量計(jì)算優(yōu)選的方法是多元回歸分析法。

圖3 煤層氣儲(chǔ)層樣品含氣量預(yù)測(cè)效果對(duì)比圖Figure 3 Comparison of CBM reservoir sample gascontent predicted results

3.2 煤系“三氣”地震儲(chǔ)層反演與有利目標(biāo)區(qū)預(yù)測(cè)

通過(guò)開(kāi)展儲(chǔ)層巖石物理統(tǒng)計(jì)，利用鉆井、測(cè)井等資料，建立了巖性、物性與速度、密度等測(cè)井曲線的關(guān)系量板，為儲(chǔ)層反演、流體檢測(cè)提供可靠的約束關(guān)系。利用疊后地震相控非線性隨機(jī)反演技術(shù)刻畫(huà)了區(qū)塊內(nèi)煤系非常規(guī)天然氣儲(chǔ)層的空間展布特征。在測(cè)井資料的約束下，開(kāi)展疊前地震多參數(shù)同時(shí)反演，得到縱波、橫波、密度、縱橫波速度比、泊松比、拉梅系數(shù)乘密度等多個(gè)剖面，并優(yōu)選出對(duì)含氣儲(chǔ)層敏感的參數(shù)(拉梅系數(shù)乘密度)， 從而對(duì)區(qū)塊內(nèi)各目的層段的含氣性進(jìn)行了預(yù)測(cè)(圖4)。綜合區(qū)塊內(nèi)的構(gòu)造、

圖4 疊前反演識(shí)別儲(chǔ)層含氣性Figure 4 Prestack inversion reservoir gas-bearing property identification

沉積相特征、儲(chǔ)層厚度與含氣性預(yù)測(cè)成果，進(jìn)行了有利目標(biāo)區(qū)預(yù)測(cè)，提出了下一步工作井位部署建議。

3.3 非常規(guī)天然氣資源潛力綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)開(kāi)展層序地層及沉積相，煤層及頁(yè)巖層有機(jī)地化特征，煤儲(chǔ)層及頁(yè)巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能，煤系砂巖儲(chǔ)層物性特征，煤系非常規(guī)天然氣成藏等多方面研究，最終完成了研究區(qū)的煤系非常規(guī)天然氣儲(chǔ)層的綜合評(píng)價(jià)，并采用層次分析和模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，運(yùn)用層次分析法計(jì)算各影響因素指標(biāo)的權(quán)重，模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)各影響因素的配置，對(duì)本區(qū)煤層氣和頁(yè)巖氣共采有利區(qū)進(jìn)行了優(yōu)選。

3.4 非常規(guī)天然氣資源共采研究

通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)的參7-1井進(jìn)行壓裂排采作業(yè)，對(duì)煤系“三氣”的共采可行性進(jìn)行了初步探討。利用射孔+橋塞聯(lián)作投球分壓方式，對(duì)該井的兩大層組5小層(3號(hào)煤組及其間的泥巖、8號(hào)煤層及其下部的粉砂巖)進(jìn)行了壓裂作業(yè)，壓裂過(guò)程中，采用微地震對(duì)壓裂裂縫進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)裂縫方向主要集中在NE46°，與地面野外構(gòu)造觀察基本一致，。

該井從2016年10月26日開(kāi)始排采，2017年1月27日開(kāi)始解析，套壓最大達(dá)4.60MPa，4月5日開(kāi)始進(jìn)行試采，當(dāng)前產(chǎn)氣量已達(dá)700m3/d，實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)氣1 000m3的目標(biāo)應(yīng)該是指日可待。

4 榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊下一步的工作方向和研究重點(diǎn)

綜合榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊以往勘查成果，煤系“三氣”各成藏主控因素時(shí)空耦合較好，具備煤層氣-頁(yè)巖氣-致密砂巖氣連續(xù)性聚集成藏的潛力，且根據(jù)排采井目前取得的產(chǎn)氣效果更能說(shuō)明本區(qū)具有煤系“三氣”的開(kāi)發(fā)潛力，尤其適合開(kāi)展深部煤層氣的相關(guān)研究工作。目前，雖然已經(jīng)對(duì)煤系“三氣”共探共采進(jìn)行了初步研究，且取得了不錯(cuò)效果，但并未開(kāi)展各個(gè)氣藏對(duì)產(chǎn)氣的貢獻(xiàn)多少，與其他勘查開(kāi)發(fā)手段的優(yōu)劣對(duì)比等煤系“三氣”共生特性、共探方法與共采有效性地質(zhì)評(píng)價(jià)方面的系統(tǒng)性研究工作。

在下一步工作中需針對(duì)深部煤層氣，開(kāi)展儲(chǔ)層改造與高效開(kāi)發(fā)以及煤系“三氣”共探共采有效性地質(zhì)評(píng)價(jià)方面的研究工作，在該研究區(qū)建設(shè)一個(gè)深部煤層氣勘探開(kāi)發(fā)示范工程，在區(qū)塊內(nèi)選擇30km2先行開(kāi)展先導(dǎo)試驗(yàn)，通過(guò)地震、鉆探、測(cè)試、壓裂排采及地面集輸系統(tǒng)，達(dá)到采氣效果，建立煤系成藏模式及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)體系，有效推進(jìn)山西深部煤層氣、煤系“三氣”勘探開(kāi)發(fā)，為我省煤層氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提供依據(jù)，為“氣化山西”提供資源保障。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)總結(jié)以往煤系非常規(guī)天然氣方面的工作經(jīng)驗(yàn)，尤其是榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊的工作經(jīng)歷，探討了煤系非常規(guī)天然氣的勘查方法，對(duì)新區(qū)進(jìn)行勘查時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的一些方法進(jìn)行了論述。認(rèn)為利用“分階段、分梯次、滾動(dòng)勘探”的油氣工作理念法，“地震先行，鉆探驗(yàn)證”的工作方法，采用二維地震、鉆井及相配套的氣測(cè)錄井、測(cè)井、試井、采樣測(cè)試等各種工作手段，通過(guò)走產(chǎn)學(xué)研用道路，加大資料處理和研究深度，可以很好的完成煤系非常規(guī)天然氣的勘查工作。并根據(jù)現(xiàn)有勘查成果，認(rèn)為開(kāi)展深部煤層氣儲(chǔ)層改造與高效開(kāi)發(fā)以及煤系“三氣”共探共采有效性地質(zhì)評(píng)價(jià)方面的研究工作，建立深部煤層氣勘探開(kāi)發(fā)示范工程是該區(qū)下一步的工作方向和研究重點(diǎn)。

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ProbeintoExplorationMethodofUnconventionalNaturalGasinCoalMeasures

Zhang Qinghui1, Song Ru2, Su Yufei1and Qu Xiaorong1

(1.Shanxi Provincial Coal Geological Exploration Research Institute, Taiyuan, Shanxi 030006;2.Shanxi Bureau of Coal Geological Exploration, Taiyuan, Shanxi 030006)

In recent years, with the break through in basic geological theory study and exploration, exploitation technologies, the unconventional natural gas exploration and exploitation in the interactive marine and terrestrial coal measures have been paid more and more attention to. But the study on coal measures unconventional natural gas is still concentrated in theoretical study, how to carry out its exploration and exploitation have not a set of complete, referenced standard and method. Taking the Shanxi Bureau of Coal Geological Exploration implemented Yushe-Wuxiang block CBM and shale gas reconnaissance project in the Qinshui coalfield as the basis, introduced some exploration experiences and methods used by the bureau, expected to provide some references and helpful for colleagues. The first is using oil and gas exploration ideas of “rolling exploration”, “seismic prospecting first, then identified by drilling” and to use some oil and gas exploration means of gas logging, DST well test, shale gas test, 2D three component seismic prospecting and microseismic fissure monitoring etc. The second is through industry-university-research institution interactive and joint action mechanism to carry out integrated study, obtained a batch of scientific research achievements including coal measures unconventional natural gas seismic reservoir inversion, favorable target area prediction, well logging fine interpretation study, resource potential integrated assessment, large diameter 300m deep well continuous wire line coring etc. Thus have gradually formed a set of systematic unconventional coal measures natural gas exploration methods contributed to the development of the industry. Combining with existed working results put forward further working orientation in the area.

coal measures unconventional natural gas; Shanxi Bureau of Coal Geological Exploration; Yushe-Wuxiang block; exploration method

2014年度山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目-煤層氣、頁(yè)巖氣資源潛力綜合評(píng)價(jià)及共探共采選區(qū)研究，項(xiàng)目編號(hào)：MQ2014-02；2014年度山西省地質(zhì)勘查資金項(xiàng)目-山西省沁水煤田榆社-武鄉(xiāng)區(qū)塊煤層氣頁(yè)巖氣普查，項(xiàng)目編號(hào)：煤層氣2014-1。

張慶輝(1961—)，男，高級(jí)工程師，主要從事煤層氣、煤炭、頁(yè)巖氣相關(guān)地質(zhì)及工作。

2017-08-06

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.09.06

1674-1803(2017)09-0031-06

A

責(zé)任編輯：宋博輦