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1. 低阶煤储层甲烷吸附解吸过程中导电性变化规律

马东民，陈跃，杨甫，等

资源与产业 2018, 20 (4): 1-8. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180730.002

摘要（72）

PDF（pc）（5782KB）（194）

为了系统探究甲烷吸附解吸过程中低煤阶煤储层导电性变化规律，以彬长地区4#煤层为研究对象，通过测定不同煤岩组分样品甲烷吸附解吸过程中的电阻率，探究吸附和解吸过程中煤的导电性变化规律及机理，并对比分析不同煤岩组分导电性变化差异。研究认为，升压吸附过程中煤的导电性逐渐增强，电阻率与吸附量、平衡压力之间的关系可用一元二次函数描述；降压解吸过程中煤的电阻率小幅度回升，其与吸附量、平衡压力之间为线性关系；甲烷吸附过程中放热和煤基质膨胀变形，使得导电性增强，解吸过程中吸热和煤基质收缩，使得导电性变差；甲烷吸附会导致煤的结构发生不可逆转的变化，即使甲烷解吸后，煤的电阻率也难以恢复到初始水平；暗煤灰分高，孔喉结构相对均匀，双电层带电粒子更少，导电性较镜煤弱，加之暗煤吸附能力强，使得其在吸附过程中电阻率下降幅度和速率更大。

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2. 低煤阶煤层含气量特征及瓦斯涌出机制探讨

汪万红

资源与产业 2018, 20 (4): 9-12. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.006

摘要（299）

PDF（pc）（2767KB）（417）

煤层含气量是表征煤层气储层特征的关键参数之一。为了准确获取低煤阶煤层含气量，以彬长矿区大佛寺煤矿为例，根据Langmuir方程和排采过程中实测的临界解吸压力计算了4号煤层含气量。根据计算结果，4号煤层含气量为2.30~3.62 m^3/t，平均为2..87 m^3/t，是煤层含气量测试结果的0.88~1.93倍，符合低阶煤的特征，最为接近4号煤层原始含气量。并根据矿山岩层移动理论和渗流理论探讨了4号煤层含气量低而煤矿生产过程中瓦斯涌出量大的原因。分析认为，煤层在开采过程中，随着顶、底板岩层变形、垮落和移动，应力释放使煤体产生大量的新生裂隙，改变了煤体结构特征，促使煤层渗透性发生了根本性的改变，形成卸压增透和增流效应，造成大佛寺煤矿瓦斯涌出量急剧增大。

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3. 晋城矿区郑庄井田深部煤储层压裂效果研究

赵小山，张昆，李江彪，等

资源与产业 2018, 20 (4): 13-17. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180808.001

摘要（75）

PDF（pc）（3327KB）（160）

利用Nolte-Smith净压力-时间双对数曲线，结合现场压裂施工曲线变化规律，归纳建立了8种类型的水力压裂加砂曲线。并依据曲线类型特征，对晋城矿区郑庄井田120口井230层压裂曲线进行分类和对比分析，研究深部煤储层压裂效果，以期为以后合理进行压裂设计、调整施工参数提供参考。研究表明，NS-III-3类型（层间端部脱砂及停止输砂-返排过程）和NS-IV-3类型（目的层次分层压窜过程）是郑庄井田深部低渗煤储层最优的压裂曲线类型，压裂净压力作用在煤体原生裂隙上，裂缝张开并与煤层次分层接触面连通，压裂砂和压裂液沿煤体原生裂隙、煤储层次分层接触面输砂输水。郑庄井田深部煤储层存在中低渗透率的“甜点”区域，可作为补充井考虑区域。

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4. 基于实物期权的煤层气利用项目投资评价研究

赵路正

资源与产业 2018, 20 (4): 18-24. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.013

摘要（74）

PDF（pc）（4325KB）（174）

实物期权法是对项目决策中的灵活性价值进行定量评估的一种方法，是对传统经济评价方法净现值法的修正补充。采用实物期权理论和方法，分析煤层气利用项目可研建设阶段和生产运营阶段的期权特征，确定出煤层气利用项目总价值为现金流量净现值与项目灵活性价值之和。采用二叉树期权定价方法，构建基于实物期权的煤层气利用项目投资评价方法和模型。并结合煤层气脱氧制液化天然气项目实例，在确定评价参数的基础上，分别用净现值法、基于实物期权的延迟期权方法、扩张期权方法及复合期权方法，计算煤层气项目投资价值，同时对评价方法主要影响参数进行敏感性分析。结果表明：实物期权法评价出的煤层气利用项目价值明显高于传统经济评价方法计算出的项目价值，而且组合期权能有效增加项目的价值；标的资产价值和期权执行价格对煤层气利用项目期权价值的影响最大。

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5. 煤层气井压裂液体系优化——以彬长矿区大佛寺井田为例

孙晨光

资源与产业 2018, 20 (4): 25-30. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180730.001

摘要（88）

PDF（pc）（3837KB）（133）

以彬长矿区大佛寺井田4#煤储层为研究对象，通过对煤储层物性、水敏性、地表水水质及配伍性、防膨剂的防膨性与伤害性等进行系统分析，掌握煤储层的水敏、储层伤害原因及规律，筛选出合理的活性水压裂液体系，为彬长矿区及类似地区的地面煤层气开发提供一定的借鉴和参考作用。研究结果表明，大佛寺4#煤中易水化膨胀的黏土矿物含量较少，煤心渗透率与压裂用水矿化度呈正相关关系，表现出较强水敏特征。进一步优化压裂液配方发现：大佛寺井田地表水与煤储层水具有良好的配伍性，适合作为压裂用水；1.5%KCl溶液对储层伤害较低且经济性较好，可作为压裂液防膨剂。结合前人研究结果，最终确定大佛寺井田煤层气井压裂液配方为：大佛寺地表水+1.5%KCl防膨剂+0.3%DB-80助排剂。

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6. 煤层气开采产出水特征及处理措施

冯华伟，李佳

资源与产业 2018, 20 (4): 31-35. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.002

摘要（455）

PDF（pc）（3393KB）（213）

煤层气产出水造成的污染是煤层气开发带来的主要环境问题之一。根据产出水的排采时间，将气井产出水分为压裂返排液和生产排采水2种，介绍了产出水的水质和水量变化特征。总体来看，不同区域气井产水量变化很大，并呈逐渐递减趋势，不同气井产出水水质变化也较大，矿化度、COD、氨氮、悬浮物和氟化物为主要特征因子。目前，国内煤层气开采产出水大多经井场蓄水池沉淀后外排，水质与行业和地方标准的差距较大，提出应统一排放标准，根据区域地形特点和水质、水量变化情况，采取针对性的产出水处理对策。建议根据区块开发条件，分别采用自然蒸发、散排和集中排放等方式；在确保去除悬浮物、氨氮和COD基础上，增加深度处理工艺，使氟化物以及部分区块超标的硫化物、铁离子等污染因子得到有效处理；根据矿化度大小，采用不同的处置措施；有条件的地区可将处理后的产出水用于后续气井压裂用水、农田灌溉和绿化用水等。

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7. 煤层气井压裂工艺技术对比分析

张永成，白云云，刘亮亮，等

资源与产业 2018, 20 (4): 36-41. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.011

摘要（380）

PDF（pc）（4524KB）（165）

由于煤层裂隙系统连通性差，渗透率低，需要通过压裂技术改造煤层气储集层来实现增产。以晋煤集团煤层气井4类压裂技术为主要研究对象，分析水力压裂、氮气震动压裂、高能气体压裂和等离子脉冲压裂技术的优缺点，并对比各类压裂技术的改造效果，以期对压裂施工工艺的选择和压裂工艺研究方向的确定具有指导作用。研究表明，活性水压裂是煤层气井压裂增产的主要手段，但在松软低渗及深部煤层气藏改造效果方面有待继续突破；胶液和清洁压裂液压裂对不同煤层气藏的适应性有待进一步研究，同时需要降低成本，提高其性价比；氮气震动压裂目前仍处于试验研究阶段，需要继续研究压裂机理及工艺的适应性；高能气体压裂在深部煤层气藏及薄煤层气藏中的解堵增产效果不明显，还未实现工艺上的突破；等离子脉冲压裂在煤层气藏中应用于老井解堵，具有良好的效果和推广价值。

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8. 阳泉矿区煤层气（煤矿瓦斯）开发利用现状及展望

张东亮，蒋桂林

资源与产业 2018, 20 (4): 42-46. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.009

摘要（322）

PDF（pc）（3554KB）（161）

在现场调研、资料收集和分析整理的基础上，阐述了阳泉矿区煤层气资源分布及赋存特征，分析了地面煤层气开发利用现状、煤矿瓦斯抽采及综合利用情况，指出了煤层气（煤矿瓦斯）开发利用的有利条件和面临的问题。结果显示，阳泉矿区煤层气资源丰富，集输利用基础设施比较完善，但存在地质基础研究相对薄弱，煤层气开发技术适应性不强，单井产量总体较低等问题；煤矿瓦斯抽采利用规模虽大，但瓦斯总体浓度不高，利用率低。为了加快阳泉矿区煤层气产业发展，建议增加煤层气勘探投入，提高探明程度，积极开展煤层气（煤矿瓦斯）高效开发利用的关键技术研发，各级政府应加强政策扶持，并为煤层气开发利用科研攻关提供专项资金支持。

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9. 大佛寺井田煤层气储层伤害及其原因分析

高占胜，杨波，刘己胜

资源与产业 2018, 20 (4): 47-51. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.003

摘要（66）

PDF（pc）（3253KB）（205）

利用X衍射、电镜扫描等方法，参照行业标准SY/T 5358—2010《储层敏感性流动实验评价方法》，对大佛寺井田主力煤层气储层进行了速敏、水敏和压敏实验评价，以期减小大佛寺矿区煤层气开发过程中对储层的伤害，实现煤层气的高效开发。研究表明，大佛寺井田煤储层速敏损害程度弱偏中，主要是煤粉运移所导致；水敏损害程度极大，高岭石在水中分散、运移和堵塞孔隙喉道，是影响储层水敏性的主要因素；压敏损害程度大，而且一旦受到围压伤害之后，即便围压恢复，渗透率恢复的概率也很小。由此建议，在煤层气井排采过程中，控制降液面强度和产液量，减小煤粉运移而导致的速敏效应，降低近井筒地带压敏伤害，使用接近于原煤层水矿化度的钻井液和压裂液，防止水敏伤害。

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10. 沁水煤田玉溪井田煤层气赋存特征及地面抽采潜力

吴静

资源与产业 2018, 20 (4): 52-55. DOI: 10.13776/j.cnki.resourcesindustries.20180727.008

摘要（311）

PDF（pc）（2660KB）（438）

沁水煤田是我国规模最大的煤层气资源开发利用区块，已进行了大量的煤层气勘探及开发工作，但是其中玉溪井田地面煤层气开发的相关研究较少。基于沁水煤田玉溪井田3号煤的储层地质特征，分析3号煤的含气性及煤层气赋存规律，研究其含气量与煤变质程度、煤厚、埋深、煤层顶底板、构造之间的关系，并采用数值模拟方法预测了地面压裂直井的产气量和采收率，评价了3号煤煤层气的地面抽采潜力。结果表明：玉溪井田构造简单，断层较少，煤层厚度较大，埋深适中，含气量较高，渗透性较好，吸附性强，储层地质条件较好；井田构造为一单斜，3号煤的顶底板岩性致密，有利于煤层气的富集储存；3号煤含气量随厚度、埋深和煤变质程度的增加而增大；预测垂直压裂井15年累计产气量为410.53×10^4 m^3，采收率达60%，且能将工作面含气量降至8 m^3/t以下，煤层气地面抽采潜力较大。研究成果可为玉溪井田的煤层气开发和瓦斯治理提供参考和借鉴。

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