沁端區(qū)塊煤層氣開發(fā)方案研究

李 朋，魯 杰，張 磊，譚永勝，何日升，陳羽羽

(1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川成都 610059;2.中國(guó)石油西南油氣田分公司，四川成都 610051;3.長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北武漢 430100)

1 區(qū)塊概況

沁端區(qū)塊位于沁水盆地南部，區(qū)內(nèi)由老到新依次發(fā)育奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系和第四系。研究區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單 (圖1)，構(gòu)造形態(tài)總體為走向北北東、傾向北西西的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育了一系列近南北向—北北東向的寬緩褶曲，地層傾角一般不超過15°，個(gè)別部位受構(gòu)造影響地層傾角變化大;斷層不發(fā)育，規(guī)模較大的僅有一條F1正斷層，該斷層地表露頭斷面清楚，斷層寬約3m，產(chǎn)狀為300°∠45゜，斷距約為100m。

圖1 沁端區(qū)塊構(gòu)造綱要圖Fig.1 Structural outline of Qinduan Block

2 煤層地質(zhì)特征

沁端區(qū)塊內(nèi)主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組(C3t)和下二疊統(tǒng)山西組 (P1s)，煤系地層平均總厚度為163.02m。共含煤17層/14.67m，含煤系數(shù)為9.1%。其中主要可采煤層為3號(hào)和15號(hào)，總厚度為10.70m，埋深均在1000m以內(nèi)。該區(qū)塊含氣面積約為31.3km2，含氣量約為74.5×108m3。

2.1 3號(hào)煤層

3號(hào)煤層位于山西組下部，上距K9砂巖30m，下距K7砂巖8m，厚6.05～6.6m，平均為6.24m。3號(hào)煤層干燥無灰基氣含量多為 9.0～21.3m3/t;干燥無灰基的最大吸附容量 (蘭氏體積)為30.39～47.16m3/t，平均為36.98m3/t;蘭氏壓力為1.9～2.49MPa，平均為2.19MPa。3號(hào)煤層真密度為1.5～1.58t/m3，視密度為 1.42～1.5t/m3，由煤的真密度和視密度可得3號(hào)煤層孔隙度為3.95%～5.96%，平均為5.02%，實(shí)測(cè)滲透率為0.97～2.07mD，平均為1.47mD。

2.2 15號(hào)煤層

15號(hào)煤層位于太原組一段頂部，直接下伏于K2灰?guī)r之下，上距3號(hào)煤層85～96m，下距K1砂巖9m。煤層厚為3.8～4.5m，平均為4.14m。15號(hào)煤層干燥無灰基氣含量一般為10.8～22.5m3/t，總體上15號(hào)煤層氣含量高于3號(hào)煤層。15號(hào)煤干燥無灰基……