沁水盆地南部煤巖儲層天然裂縫有效性及對煤層氣開發的影響

史今雄，曾聯波，譚青松，王繼鵬，張云釗，李宏為

[1.油氣資源與探測國家重點實驗室 中國石油大學(北京)，北京 102249; 2.中國石油大學(北京) 地球科學學院，北京 102249;3.中國石油 華北油田公司，河北 任丘 062552； 4.中國石油 長慶油田公司，陜西 西安 710018]

煤層氣作為一種重要非常規天然氣能源[1-3]，在中國具有廣闊的勘探開發前景，主要分布在沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東南緣、準噶爾盆地南部和滇東黔西盆地北部[4]。煤巖儲層是由基質孔隙和天然裂縫組成的雙重孔隙介質[5-6]。基質孔隙為煤層氣的主要儲集空間，通常具有較低滲透率，而天然裂縫作為煤巖主要的流體滲流通道，對煤層氣的開采具有重要影響[7-11]。近年來，隨著中國煤層氣產業的不斷發展，煤巖儲層天然裂縫研究逐漸受到地質學家的普遍重視。國內外諸多學者對煤巖儲層天然裂縫的成因類型、發育特征、形成演化及控制因素進行了相關研究[12-18]，而針對于裂縫有效性研究相對較少，仍處于初步探索、發展階段。天然裂縫有效性是決定煤巖儲層滲流能力的重要因素，系統開展煤巖儲層天然裂縫有效性研究，對中國煤層氣開發具有重要指導作用。

受復雜地質條件、成巖作用和構造運動影響，沁水盆地南部上古生界煤巖地層發育多種類型、多期次的天然裂縫[19]。天然裂縫有效性存在較大差異，成為制約該區域煤層氣高效開采的關鍵地質因素。因此，本文綜合利用野外露頭、巖心、掃描電鏡和生產動態數據等資料，對沁水盆地南部上古生界煤巖儲層天然裂縫類型、發育特征、有效性及其主控因素進行了系統分析，探討了裂縫有效性對煤層氣開發的影響。……