礦區(qū)煤層氣井網(wǎng)布局優(yōu)化與開發(fā)方案設(shè)計版

立項背 研究目標(biāo)和內(nèi) 研究方法和技術(shù)路 項目任務(wù)完成情 第一章阜康礦區(qū)概 自然地理概 礦區(qū)地質(zhì)概 地層概 以往地質(zhì)與煤炭勘探工 現(xiàn)階段阜康礦區(qū)煤礦生產(chǎn)狀 煤層氣勘探與開 1.6.1煤層氣勘探與開 阜康礦區(qū)煤層氣勘探開發(fā)歷史與現(xiàn) 第二章煤層氣地質(zhì)模型與儲層特 煤層氣地質(zhì)建模方 隨機模擬方 隨機模擬參 阜康礦區(qū)煤層發(fā)育概 阜康礦區(qū)主力煤層幾何特 阜康礦區(qū)主力煤層頂、底板巖性分布特 阜康礦區(qū)含氣量空間展布特 阜康礦區(qū)煤層氣富集等 阜康礦區(qū)主力煤層滲透率空間展布特 阜康礦區(qū)主力煤層的煤體結(jié)構(gòu)特 阜康礦區(qū)主力煤層滲透率特 阜康礦區(qū)開發(fā)動力地質(zhì)條 阜康礦區(qū)主力煤儲層能量特 阜康礦區(qū)主力煤層力學(xué)結(jié)構(gòu)特 阜康礦區(qū)水動力條 阜康礦區(qū)西部地質(zhì)模 模型規(guī) 構(gòu)造建 巖相建 儲層屬性場建 第三章合層排采產(chǎn)能研 煤層氣開采數(shù)學(xué)模型法產(chǎn)能預(yù) 單一煤層開采產(chǎn)能數(shù)學(xué)模 礦區(qū)西部窯組單一煤層開采產(chǎn)能預(yù) 合層排采的主要影響因 阜康礦區(qū)煤層氣合采可行 礦區(qū)合層排采主控因素特 礦區(qū)砂巖含氣層特 合層排采產(chǎn)能模 CSD03井合層排采產(chǎn)能模 產(chǎn)能模擬結(jié)果分 CSD03井產(chǎn)能模擬結(jié) 小 第四章井網(wǎng)布局優(yōu)化設(shè) 井網(wǎng)優(yōu)化的原 地質(zhì)因 開發(fā)要 經(jīng)濟效 井網(wǎng)優(yōu)化的方 井網(wǎng)樣 井網(wǎng)方 井網(wǎng)密 西部八道灣組煤層井網(wǎng)優(yōu)化設(shè) 西部八道灣組煤層氣地質(zhì)特 西部八道灣組煤層井網(wǎng)樣式及方 西部八道灣組井間距優(yōu) 小 第五章阜康礦區(qū)煤層氣開發(fā)概略經(jīng)濟評 技術(shù)經(jīng)濟評價方 一期工程投資估算與技術(shù)經(jīng)濟評 一期工程項目總投資估 一期工程項目經(jīng)濟評 二期工程投資估算與技術(shù)經(jīng)濟評 二期工程項目總投資估 二期工程項目經(jīng)濟評 第六章阜康礦區(qū)煤層氣總體開發(fā)方案設(shè) 開發(fā)原則與開發(fā)階段劃 礦區(qū)井距確 礦區(qū)西部煤層氣直井井網(wǎng)方 礦區(qū)西部窯組煤層氣直井井網(wǎng)方 礦區(qū)西部八道灣組煤層氣直井井網(wǎng)方 礦區(qū)東部煤層氣直井井網(wǎng)方 第七章結(jié)論與建 前占一次能源消費總量的64.2%；2013年煤炭產(chǎn)量為36.8億噸，消費總量36.1億67.5%（2004~2020年》煤層氣資源儲量巨大，2000m9.51m3，約占煤層氣資源總量的26%低階煤層氣資源量約16萬億m3占其60%3.83萬億m340%2002年以來在境內(nèi)各大盆地中完成的各類煤層氣井約50口以上，其中煤田地質(zhì)局完成了25口左右，中石油20口以上。大部分完井于侏羅系窯組煤層，有7口井完井于八道灣組前期的勘探開發(fā)試驗表明境內(nèi)主要煤層的儲層壓力較高，儲層壓力梯度一般在0.7MPa/100m以上，大部分煤層的壓力梯度接近于常壓范圍。煤層滲透率較大，一般在1.0mD以上，最大滲透率發(fā)現(xiàn)在吐哈盆地窯組煤層，高達181.9mD。煤層氣含量變化較大是煤層氣的另一重要特征，這與煤層風(fēng)氧化帶深度變化有關(guān)。在不少盆地的淺部，氣含量為1m3/t以下。在風(fēng)氧化帶以位，氣含量快速增加，百米梯度2-3m3/t，很快增加到8-13m3/t以上。煤層厚度大是10m20m以上，單孔累計厚度30m，甚至100m以上，煤炭和煤層氣資源集中分布，為開發(fā)規(guī)，投資，受省科技廳和科科林斯德能源技術(shù)公司委托理工大學(xué)，特征，建立三的煤層氣綜合地質(zhì)模型，并利用專門軟件和GIS技術(shù)將地質(zhì)模1項。依托課題研究，培養(yǎng)本地技術(shù)人才3名，包括煤儲層模擬、開發(fā)方案設(shè)發(fā)方案優(yōu)化等相關(guān)的高水平4~6篇。厚度、主力煤層頂/底板巖性、含氣量、滲透率、儲層壓力等儲層的地質(zhì)控制作用，得出研究區(qū)這些參數(shù)的空間展布規(guī)律。應(yīng)用omt3項目任務(wù)下達后，研究人員積極努力開展工作，共投入人力30余人月，為項目1）資料收集整理階段，20141月-20148月，整理了已有相關(guān)成果，收集了資料；2）現(xiàn)場調(diào)研階段，20149月-20153月，開展了阜康礦區(qū)現(xiàn)場調(diào)研，人工作基礎(chǔ)上，進一步補充了資料；3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析整理階段：2015年4月-2015年9月完成了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表成果表對阜康礦區(qū)煤層情況產(chǎn)能及井網(wǎng)進行了研究。4）撰寫階段，2015年10月-2015年12月，完成了阜康礦區(qū)煤層氣井網(wǎng)優(yōu) 50余份。編寫了項目：至深。項目執(zhí)行過程中得到了下列單位和專家的支持和幫助煤田地質(zhì)局李鳳儀：、廊坊分院趙慶波教授、煤炭科學(xué)研究總院西安分院張新民教授九尊能源李玉魁、市資源管理局、氣煤一井、新世紀(jì)煤礦、五宮煤礦、西溝二井等15個單位礦區(qū)位于阜康市南部山區(qū)，東起大黃山，與吉木薩爾縣接壤;西至水磨溝，與米泉市相鄰阜康市距市70km行政劃屬昌吉自治州阜康市管轄813km有鳥一奇公路及吐一鳥一大1線、3031(11)。 交通位置示意 1000米左右。煤系地層在礦區(qū)北緣呈窄條帶狀出露，同時加劇了博的層間斷層（1-2黃山－二工河向斜(M14)FlF4分別控制礦區(qū)北部和南部的邊界，它們相.17.M3阜康向斜，18.M411.F14蛇腰子溝逆斷層，12.F1大黃山逆斷層，13.白楊河逆斷層，14.黃山河背斜，15.M8丁家灣向斜，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草泉一帶礦詳查（1小山煤（2臭上游煤礦（2石溝普（2草溝迎貿(mào)煤23佳域公黃草溝煤礦24）礦業(yè)煤礦西井田詳查(25)名都礦業(yè)草溝一帶普查(26)金龍煤礦27)鑫龍煤礦(8)康龍煤(29)甘河子-沙溝一帶煤(30)東、西沙溝煤礦詳查(31（32（33（34）35）（3）（37）（8）二礦39（4）（41）（42）1-2區(qū)域內(nèi)發(fā)育的褶皺構(gòu)造主要有M3、M7，次一級褶皺M8、M2、M4、M5等，系和侏羅系。兩翼不對稱，南翼地層陡(60°-74°)，北翼緩(40°-60°)。東部由26八道灣向斜(M7)：位于區(qū)內(nèi)南部，東部被F4，斷層切割，西部延伸于區(qū)外，軸向北東東60°，軸面南傾。核部由窯組及地層構(gòu)成，兩翼為八道灣組地層，南翼地層陡(62°-80°)，北翼緩(30°-65°)。南翼受F3斷層切割，使八道灣組部分地層重復(fù)，其東部受F9及F4斷層破壞，使八道灣組、①丁家灣向斜(M8)：位于礦區(qū)北部丁家灣及水磨溝牧場西部一帶，受F1斷層切割分成東、西兩部分，軸向北東東，向南形成一弓形。西段長2km，北翼地層傾角一般為39°，南翼為73°，軸面南傾。東段由八道灣組及地層構(gòu)成，其西北部受F1斷層切割，東部受Fl及F7斷層破壞，導(dǎo)致八道灣組部分地層缺失，兩翼地層較平緩，一般為30°。該向斜地表出露明顯，有4個鉆孔②阜康背斜(M2)：位于區(qū)內(nèi)丁家灣及水磨河牧場一帶，屬寬緩型，北東東，軸面北傾。西部背斜自然，東部被F7切割。包含有侏羅系各組地層，南翼地層保留完好，北翼僅有少部分地層保留，其余均被F1斷層切割而。18°-55°30°-62°之間，軸部地層變10°左右。該背斜在地表出露明顯，其深部有多個鉆孔控制，基本查明。(M4)60°，軸面南傾，其軸F5及F6斷層，對60°-80°及侏羅系地層組成，南翼陡北翼緩，其東部受F4切割而，在水磨河及三工⑤黃山～二工河向斜：位于礦區(qū)東南部，近東西向，整體為一倒轉(zhuǎn)向45-55°65-80°，85°。向斜南翼因受白楊河逆斷層的切割，僅存有侏羅系下統(tǒng)三工河組(J1s)和八道灣組(J1b)75°主要斷層有F1、F4、F7、F6、F5、F9、F8、F2、F3為三級構(gòu)造單元內(nèi)的次一級構(gòu)造，區(qū)內(nèi)長約57km，斷面南傾，具犁式構(gòu)造特征。地表傾角較大，約45°-55°，深部漸緩，約18°-40°，總體近于東西，10m。上盤出露的地層有侏羅系、白堊系及第三系；下盤出露有白堊系，東、西分別延伸于區(qū)外，區(qū)內(nèi)長約62km ，，夾皮溝逆斷層(F7)：位于區(qū)內(nèi)西北部丁家灣與夾皮溝一帶由東28°450m，，，池鋼逆斷層(F6)：分布于礦區(qū)西部一帶長約10km約北東東70°，斷層北傾，較陡，落差243m。上下兩盤均為侏羅系八道灣組、及，南池鋼逆斷層(F5)：位于礦區(qū)南部，北東約70°，長約10km，西11.5kmF4230m增大至白楊溝逆斷層，17.5km380m。上盤為八道灣組地層，下盤為侏，F(xiàn)3F9斷層組合，形成一地壘式構(gòu)造，致使西部侏羅系地層抬起，同時它與F4150m的第四系礫石層。該斷層使東盤北移，斷距70-90m。且該斷層是倒轉(zhuǎn)向斜軸部的東部轉(zhuǎn)折端，火400m。山河延伸到東堿溝西。斷層85°～105°，為一斷面南傾、傾角70°的逆發(fā)育在石莊溝～泉水溝之間，由70°轉(zhuǎn)為15°，為白楊河逆斷層在石莊40m左右，長約，斷層斷距小傾角陡均與地層斜交或垂直對煤層影響不大二是逆斷層，，石炭系3924～4824m。二疊系分布于博格多山一帶，北東—南西。與下伏之石炭系呈整合接觸下二疊統(tǒng)下芨芨槽子群1078～1894m。上二疊統(tǒng)上芨芨槽子群1225m。下倉房溝群372-853m445m。三疊系三疊系下統(tǒng)上倉房溝群312-706m475m。三疊系中上統(tǒng)溝群(T2—720-880m。含瓣鰓及植物化石。侏羅系3854.52米。自(J1s)白堊系上白堊統(tǒng)東溝組(K2d)1268.40m。古近系1268.40m。第四系中更新統(tǒng)(Q1-2)、上更新統(tǒng)(Q3)、全新統(tǒng)(Q4)166m。2002年以來進1956年，地質(zhì)局煤田普查隊(744隊)對天山北麓山前坳陷中侏羅系含煤1959年－1962年地礦局昌吉地質(zhì)大隊在白楊河礦區(qū)進行了詳查工作，2km1:500031km2，1:131km210015.73m196221987年-1995年煤田地質(zhì)局一五六隊在白楊河～四工河進行普查工作，19961月11日通過了煤田地質(zhì)局專家，全區(qū)共獲得C+D級煤炭儲量176828.02萬t。2002年3月，地質(zhì)礦產(chǎn)局第九大隊提交了《阜康市礦業(yè)3192.66萬t。2002年8月，地質(zhì)礦產(chǎn)局第九大隊提交了《阜康市東風(fēng)福勝煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報告，批準(zhǔn)累計查明的煤礦界內(nèi)各級資源儲量5511.47萬t,。2002年6月，地礦局第二區(qū)調(diào)大隊提交了《阜康市金塔實業(yè)有限2910萬t。2003年7月，地礦局第九地質(zhì)大隊提交了《阜康市三工建江煤，生產(chǎn)地質(zhì)報告。主要完成工作量為1:2000地質(zhì)綜合填圖0.6km2，剖面測量 各類樣品10件(組)，提交各級資源量1218萬t，，2003年12月煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交《阜康市(天池能，公司)1:20005.01:20004.0km2100m3350m315m個(組)916.12萬t2004年3月，地礦局第九地質(zhì)大隊提交了《阜康市夾夾溝晉泰煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報告主要完成工作量為1:5000地質(zhì)綜合填圖1.77km2，剖面測量3.02km，巷道測量1.51km，各類樣品7件(組)。報告提交各級資源量共3823.84萬t。2004年5月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《阜康市(賽福特有限責(zé)任公司)甘溝煤礦補充生產(chǎn)地質(zhì)報告得各級資源量2173萬t，預(yù)測資源1606萬t。2004年6月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《阜康市阜康1:20004.50km2，磁法3km2，勘探線剖面測量9.0km2397m，測井2370m，抽水試驗一孔兩次，巷道編錄1945m，各類樣品97件(組)。項目共獲得各級資源量12717.18萬t。2004年6月，地礦局第九地質(zhì)大隊提交了《阜康市蘆草泉詳查1:5000水文、地質(zhì)綜合填圖7.51km2，剖面測量14.9km，磁法剖面6.2km，鉆孔5544.07m，水文孔：705.61m，測井5176.88m，抽水試驗一孔兩次，各類樣品152件(組)。共獲得資源量5641萬t。2004年9月，地礦局第十一地質(zhì)大隊提交《阜康市二十號礦區(qū)生2418.89萬t。2239萬t。569.05萬t。填圖(1:5000)5.4km2，鉆探3320m，測井3154m，各種樣品98個(組)，磁法探火(3km250km)2651.44萬t。2005年3月，煤田地質(zhì)局一五六隊提交了《阜康市建新煤業(yè)有5km2,5km2,3km2,鉆探850ｍ,火區(qū)抽水鉆探210ｍ(1孔)巖抽水鉆探300ｍ(1孔)測井1300ｍ,各種樣品44個。井田共獲得各級資源量4754.47萬t，另獲得河床煤柱、火區(qū)298.85萬t。，2005年3月5日-2007年2月地質(zhì)礦產(chǎn)勘查第十一地質(zhì)大隊完程度為簡單類型，煤層屬穩(wěn)定-不穩(wěn)定煤層。查明了8層煤的層位、結(jié)構(gòu)和可采礦區(qū)水文地質(zhì)類型為孔隙-10849.30萬t，2005年9月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《阜康市農(nóng)六師大52997.28m。查明了礦區(qū)9061.19萬t。2005年10月，煤田地質(zhì)局一五六隊提交了《阜康市小黃山煤礦勘10724218組。井田獲得各類9235.36萬t。礦生產(chǎn)地質(zhì)報告，項目完成1:5000綜合地質(zhì)填圖(修測)2.25km2，獲得井田范 .76萬t。2006年8月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《準(zhǔn)南煤田阜康市，剖面測量6672.03m，槽探452m3，鉆孔9203.07m，測井8669.45m，抽水試驗一孔二次各類樣品288件(組)。共獲得探明的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量15924.50萬t，槽探452m3，鉆孔11361.65m，測井10880.85m，抽水試驗四孔七次，各類359件(組)16240.06萬t。2006年11月10日至2007年1月20日，地礦局第九地質(zhì)大隊提交質(zhì)綜合填圖15.43km2、磁法勘探5.0km2、勘探線剖面測量10540m18227.32m，水文擴孔1982.04m，測井18054米，三維3.42km2，抽水試3孔三層，各類樣品771件(組)。報告提交煤炭資源量40509萬t，另外探3347961萬t2007年3月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《阜康市阜康填圖2.10km2，勘探線剖面測量1.5km，鉆孔2806.61m，地球物理測井2800m，抽水試驗一孔兩次，各類樣品73件。井田共獲得資源量4441.18萬t。2007年4月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《阜康市農(nóng)六師8841.30萬t。2007年7月地礦局第九地質(zhì)大隊提交《阜康市西溝勘探報告，的單斜構(gòu)造，傾向175°～185°，傾角55°～57°。對含煤地層-侏羅系下統(tǒng)八道灣組(J1b)進行了仔細研究，對礦區(qū)內(nèi)可采及局部可采的A2、A2上、A3、A5、A7、A9、A11、A1215020t；煤種分類統(tǒng)計焦煤(35Jm)2335萬t、氣煤(45/44Qm)12313萬t、長焰煤(41CY)112萬t。1:50003.69平方千米，1:5000108件(組)5277.5萬t?！稹?661.41萬t。2007年12月昌吉市地質(zhì)礦產(chǎn)監(jiān)測服務(wù)中心提交了《昌吉州五宮煤礦東3201萬t。市天池能源公司阜康天池一煤礦2007年礦產(chǎn)資源儲量動態(tài)監(jiān)測年1437.26萬t4063.12萬t。2008年1月昌吉市地質(zhì)礦產(chǎn)監(jiān)測服務(wù)中心提交《阜康市廣源煤礦2007989萬t。2008年1月昌吉市地質(zhì)礦產(chǎn)監(jiān)測服務(wù)中心提交了《有色金屬工天池礦業(yè)公司阜康大平灘煤礦2007年礦產(chǎn)資源儲量動態(tài)監(jiān)測年度告。井田內(nèi)保有資源儲量549.71萬t，礦界源儲量為2573.58萬t2008年2月昌吉地質(zhì)礦產(chǎn)監(jiān)測服務(wù)中心提交了《阜康市賽福特有限20072150.89萬t。2008年3月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《阜康市水磨河?xùn)|測井1800m；槽探1000m35056.6萬t。2008年4月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《準(zhǔn)南煤田阜康21098.2萬t2008年5月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《準(zhǔn)南煤田阜康37169.69萬t24357.67t，1/37027.72t1496.00t，無煙煤1473.72t1366.37t，弱1220.30t，貧煤227.90t。另獲預(yù)13044.40萬t9012.33萬t，1/33951.53萬t。2008年5月，煤田地質(zhì)局一五六勘探隊提交了《準(zhǔn)南煤田阜康市東部礦區(qū)地質(zhì)勘查總結(jié)報告。整個礦區(qū)范圍內(nèi)共獲得資源/儲量47328.44萬t，48599.26萬t。2008年9月，煤炭綜合勘查院提交了《阜康市甘河子鑫龍煤礦勘1:20000.88km2412.36m；煤芯煤樣6個。井田范圍內(nèi)共獲得預(yù)計資源量3854.65萬t。1-1。表1- 編 時 項目承 項目 項目名 煤炭(萬 1959-

1987- 一五六隊白楊河

45 45

6礦 大78井9礦《《《

2005.3-蘆草

建新煤礦 公

--

《《《《

西溝煤

探報告 阜康

阜康市六運煤礦二○○七年礦產(chǎn)

2007年礦產(chǎn)資源儲量動態(tài)監(jiān)測年度報

廣源煤礦 阜康市廣源煤礦2007年礦產(chǎn)

1173

礦

限責(zé)任公司阜康大平灘煤礦2007年礦溝煤礦2007年礦產(chǎn)資源儲量動態(tài)監(jiān)測

院

間報告 合 28座，2826團煤礦226座礦井可分為國有地方22座和國有重點煤礦4座。國1-2。表1- 5969789999999

天池三 五宮煤 高瓦281011萬噸/17840萬噸/年。目前，2849煤層氣勘探與開，質(zhì)局、天然氣公司、化 ，，在的煤層氣勘探和開發(fā)試驗中煤田地質(zhì)局和中石油成績著著，在，（1）20世紀(jì)80年代，煤田地質(zhì)局、煤炭科學(xué)研究總院西安分院編寫（2）20世紀(jì)80年代，煤田地質(zhì)局、煤炭科學(xué)研究總院西安分院編寫，層氣資源總量為9.5萬億m3，占煤層氣資源總量的25%。其中低階煤層氣資源總量為26萬億m3低階煤層氣資源總量占低階煤層氣資源量的60%。所以，低階煤層氣資源開發(fā)在舉足輕重。，另外，煤田地質(zhì)局于2010年完成的《阜康礦區(qū)瓦斯地質(zhì)編爾臺以及后峽等地施工了25口煤層氣參數(shù)井及生產(chǎn)試驗井。20多口。-哈密地區(qū)、沙爾湖凹陷和艾丁湖斜坡共鉆7口煤層氣井（哈試1、哈試2，沙試12341井5口（21、23、4井其中哈試2、沙試1、沙試2、沙試34口井獲低產(chǎn)煤層氣。吐哈盆（4）2008年6月，中石油公司與英國BP公司在吐哈盆地合作區(qū)塊內(nèi)15438口。沙爾湖凹陷資源量可觀,2010昌試1、昌試2井，完井后進行了測試。在準(zhǔn)東煤田沙帳地區(qū)鉆探了沙煤1井煤（6）化工在準(zhǔn)東煤田施工了1口參數(shù)井，伊寧盆地2氣量可達7300m3，顯示了良好的產(chǎn)氣效果。這是迄今為止煤層氣實驗開發(fā)阜康礦區(qū)煤層氣勘探開發(fā)歷史生了神龍煤礦瓦斯，83名礦工遇難。這是歷史上最大的煤礦事故。自7412-312311井和ZN-013（3）20082-3（4）2008年，油田公司在阜康地區(qū)鉆探了阜煤1井，并進行煤層壓裂65500m3/d,201032100m3/d。（6）2009年年底，煤田地質(zhì)局完成了ZN-01井鉆井，并在2010年（7）目前，煤田地質(zhì)局正在能進行ZN-01井等5口井的小井網(wǎng)壓裂和寄托著煤層氣開發(fā)的期望。。建模是比較先進的建模方法，本次研究主要是應(yīng)用了隨機建模方法儲層本。隨機模擬方分形模擬、轉(zhuǎn)向帶法、LU分解法、模擬退火等。（ccdfZ（u）的序貫?zāi)M過程可分為以下幾步（2-1為孔隙度的序貫?zāi)M圖解：2-1估計該節(jié)點的累積條件分布函數(shù)（ccdf隨機地從ccdfZ（l（u其中，在u＝1處，變量的ccdf由n個原始樣品數(shù)據(jù)來求取，然后從ccdf中Z1（lccdf的條件數(shù)據(jù)由原來的n個增加到n＋1個；從ccdf中取Z2（l，在將該值加入下一個節(jié)點的模擬，條件信息容量又增加了1，從而變?yōu)椋╪+2。這樣，一步一步地按順序?qū)λ蠳個節(jié)Z（l（u需要確定N個累積條件分布函數(shù)，更精確地講就是：P｛Z1≦z1|（n（n+1{Z3≦z3|（n+2｛ZN≦z|n＋N－1｝ ccdf都假設(shè)為高斯分布，其均值和（x+h2r(h)E{[Z(x)Z(x

E{[Z(x)Z(xh)]2}僅僅依賴于分割它們的距離haxV內(nèi)的位置無關(guān)。因此，變差函數(shù)也可定的增量的方差，它是ha的函數(shù)，表達式為：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相隔的數(shù)據(jù)點對的數(shù)目，r（h）來代替歐幾里德距離h，變差函數(shù)距離衡量的是一個未取樣值Z（x）和附數(shù)據(jù)值Z（x+h）和Z（u+h，在估計Z（u）時，相異程度較大的那個樣品值應(yīng)2-2變差函數(shù)值r（h）與距離hh的對應(yīng)圖（2-2ha時，任意兩點間的觀測值有相關(guān)性，并且相關(guān)程度隨距離的變大而減小。當(dāng)ha時，樣品間就不存在相關(guān)程度，可以用在a范圍以內(nèi)的已知信息對待估區(qū)域進行預(yù)測。c為基臺值，代表0時，基臺值即為拱高。球狀模型：由一個真實變程a和正的方差貢獻或基臺值c{C(3{ 2a

)

ha

式中：r（h）－C－基臺值；a－變程；h－點對間的距離（滯2/3處與基臺值相交。高斯模型：由一個真實變程a和正的方差貢獻cr(h)c

(3h)2)a2 )

變差函數(shù)漸近地近基臺值。在實際變程a處，變差函數(shù)為0.95c。模型在指數(shù)模型：由一個真實變程a（a/3）和正的方差貢獻c

cp(3h

變差函數(shù)漸近地近基臺值，在實際變程a處，變差函數(shù)為0.95c，模型在阜康礦區(qū)煤層發(fā)育概礦區(qū)西部（水磨河—四工河）含煤地層主要為侏羅系窯組和八道灣組自西向東依次有甘溝煤礦、新世紀(jì)煤礦、大平灘煤礦、六運煤礦、廣源煤礦等這些礦位于阜康向斜軸部附近，主要含煤地層八道灣組和窯組均保存較完整。因八道灣組煤層埋藏較深，現(xiàn)在煤礦主采煤層為窯組 、、、號共4層煤煤層氣開發(fā)主要目標(biāo)層為414345號煤層其中41#煤層厚度0.69～10.8m平均4.5m43#煤層厚度6.7415.5m平均9.94m4#煤層厚度6.28～39.17m27.19m八道灣組A2,A3-A5號煤層。煤層氣開發(fā)主要目標(biāo)層為A2,A3-A5號層。其中A21.3～23.43m13m；A3-A51.20～15.24m，平均6.77m2-1。表2- 礦井名稱煤層號

頂 底

2.75-2.48-

0-

粉砂 粉砂 39-A3-

較穩(wěn) 粉砂 粉砂 40-礦井名稱煤層號

頂 底1.3-

簡 可

0-

碳質(zhì)泥巖18-A3- 0.69-

38.34-

0-簡單-0-

3.57-

簡單-1-

碳質(zhì)

47-

12.9- 1.47-6.74-

27.6-

簡單-0-簡單-2-

24.15-

1-

穩(wěn) 泥質(zhì)粉砂

1-

可 泥、碳質(zhì)穩(wěn) 中砂

石莊溝煤礦及F10洪溝正斷層以東作為研究區(qū)東部。泉水溝煤礦東部窯35-36、37、39、41、42、43、447層煤。煤層氣開發(fā)主要目42、4442#8.11～21.67m15.37m；8.72～24.20m表2-

頂 底 傾

24.9-20.0-

0-0-

可采灰黑粉砂巖

30-

24.91-

0-

可 灰黑色穩(wěn) 、細砂

47-煤層厚度

礦井名稱煤層min-礦井名稱煤層min-夾矸層穩(wěn)定 頂 底 傾 24.20- 17.9-20.4-大黃 0- 6.76-29-0-

-16.64-西溝一 0- 8.316.23-41- 1-中-西溝二 0-泥質(zhì)粉砂 45-一號 16.91- 8.93-0-25-50-礦區(qū)西部窯組主力煤層埋深空間展布規(guī)1）41#通過對礦區(qū)西部窯組主要煤層埋深進行統(tǒng)計，繪制了41#煤層埋深等值2-3。2-341#41#150m～700m150m～500m50～75150m～300m。2）43#煤層埋深空間展布2-443#43#41#煤層埋深規(guī)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#煤層間距60～110m之間43號煤層埋深在220m～830m300m～830m，阜康向250m～400m3）4545#2-52-545#4541#43#煤層傾角在45500m～920m300550m350m～650m300m～500m。礦區(qū)西部A2#煤層埋深空間展對礦區(qū)西部八道灣組煤層埋深進行統(tǒng)計得出A2#煤層埋深等值線見圖2-62-6礦區(qū)西部A2#礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層主要受到丁家灣向斜和阜康背斜控制。丁家彎向斜北翼煤層埋深200～550m；向斜南翼同時受到阜康背斜北翼的影響，煤層埋深350-500m250m～550m之間。礦區(qū)西部八道灣組A3-A5#煤層埋深空間.2-7礦區(qū)西部八道灣組A3-A5#層埋深350-500m。礦區(qū)東部八道灣組42#煤層和44#煤層厚度較厚，在此對這兩層煤埋深進行2-82-9。2-842#400m左右。2-944#44#350m～1000m之間，由北到南呈現(xiàn)變深的趨勢。1000m；大黃山－二工河倒轉(zhuǎn)向斜閉500m左右。礦區(qū)西部窯組主力煤層厚度空間展布規(guī)礦區(qū)西部41#煤層厚度空間展圖2-10礦區(qū)西部窯組41#煤層厚度等值從圖中可看出，41號煤層厚度0.21～5.08m，平均2.8m。煤層結(jié)構(gòu)簡單～復(fù)0～5層，該煤層由西向東有變薄的趨勢，在阜康向斜軸部煤層相對較43#2-1143#43#7.75～10.67m之間，結(jié)構(gòu)簡7～23層，煤層由西向東、由北向南有變薄趨勢。45#圖2-12礦區(qū)西部窯組45#煤層厚度等值線1～1434m，7～21層，由西向東煤層出現(xiàn)變薄之趨勢。A22-13礦區(qū)西部八道灣A2#從圖中可看出，A2#煤層厚5.42～50.28m，平均19.48m。區(qū)域上厚度變化較45.5m8m22m，結(jié)構(gòu)由簡單變得復(fù)雜。北部受F1斷層影響，為巨寬無煤帶。A3-A52-14礦區(qū)西部八道灣A3-A5#從圖中可看出，A3-A5#煤層厚度3.5～24.92m，平均8.22m。為一較穩(wěn)定的6-20m4-6m。該煤層在氣煤一井厚4-6m。422-1542#該煤層淺部火燒。在白楊河以西的泉水溝礦、石莊溝礦煤層厚度在-20m，平均16m。白楊河以東煤層厚度在20m-28m，平均24m。東部42號煤層442-1644#2.53-34.23m16.33m，為一44煤層自西至火燒阜康礦區(qū)主力煤層頂、底板巖性分布特礦區(qū)西部窯組主力煤層頂、底板巖性分布特43#（1）43#圖2-17礦區(qū)西部窯組43#煤層頂板巖性分布特（2）43#圖2-18礦區(qū)西部窯組43#煤層底板巖性分布特45#（1）45#圖2-19礦區(qū)西部窯組45#煤層頂板巖性分布特（2）45#圖2-20礦區(qū)西部窯組45#煤層底板巖性分布特西部八道灣組A2#煤層頂、底板巖性分布特2-21A2#22#說有利于煤層氣的保存。西部八道灣組A2#煤層底板巖性分布特2-222-22A2#22#為主，相對來說有利于煤層氣的保存。東部42#煤層頂、底板巖性分布特（1）42#煤層頂板巖性分布特通過對鉆孔42#煤層頂板巖性進行統(tǒng)計，得出其巖性分布圖，見圖2-232-2342#42#則有利于煤層氣的保存。（2）42#煤層底板巖性分布特通過對鉆孔42#煤層底板巖性進行統(tǒng)計，得出其巖性分布圖，見圖2-242-2442#42#42#煤層底板主要以粉砂巖、細砂巖為主。東部44#煤層頂、底板巖性分布特（1）44#煤層頂板巖性分布特通過對鉆孔44#煤層頂板巖性進行統(tǒng)計，得出其巖性分布圖，見圖2-252-2544#（2）44#煤層底板巖性分布特采用同樣的方法，得出44#煤層底板巖性分布圖，見圖2-262-2644#層封閉能力越強反之蓋層封閉能力越弱。蓋層之所以能封閉儲層中的油氣，是cp2c

式中：Pc為巖石排驅(qū)壓力，Pa；為油（氣）N/m；r0為巖石中最大連通孔喉半徑，mcp2(11)c

m；r02為儲層中最大孔喉連通半徑，m根據(jù)Smiht(1966)利用蓋層與儲集層巖石排替壓力差計算蓋層所能封 Pcs為儲集層巖石排替壓力，Pawg為煤層氣密度；g為重力滲透率K、含砂量、厚度H、突破壓力等參數(shù)，并利用這些參數(shù)對蓋層進行定量1）nnH式中：H為累計厚度，m；hi為單層厚度，i1,2,3……。

d2

CNLCNLmn，

ma CNL

mnd式中：φn和φd分別為密度和中子測井曲線中計算獲得的孔隙度值；ρma，ρmnρmn分別代表巖石骨架密度、地層密度和流體密度；、L、Lf分d 幾種常見粘土礦物的測井參數(shù)密度層可塑性降低，脆性增大,容易產(chǎn)生裂縫。隨著粉砂組分的增長，大直徑的孔隙優(yōu)勢增大,2cIGR

1VshGR

其中：Vsh

，IGR 2c t

Vsh(tshtma

(t

t tf、tma、tshVsh為泥質(zhì)含量；Cp為平均時間公式或t

t為由聲波時差曲線讀出的地層聲波時差，smtf為孔隙中流smtmasm；為孔隙率，%。

tfk(12)S

式中：C為柯茲尼常數(shù)；S為比表面積，cm2/g；為孔隙度；k為煤儲層滲由于比表面積SCC/S8.4105107cm2k

的均值為(12

將公式（2-8）帶入公式（2-10）ik in

式中：k為各井平均滲透率，mD；n為每口井所統(tǒng)計的頂或底板巖性段數(shù)，ki為一口煤層氣井中第i統(tǒng)計段巖層滲透率，mD。表2- 172839456aP15.19e-2442Vsd，R2a

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

R2

表2- 序 滲透率（md）突破壓

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

2-7。評價參 差突破壓力 評價參 差突破壓力 壓力差礦區(qū)西部窯組主力煤層圍巖封蓋能礦區(qū)西部窯組41#煤層頂板巖性封蓋能通過對礦區(qū)西部窯組41#煤層頂板鉆孔巖性進行統(tǒng)計計算得出其突28227代表其不同等級，紅色代表好、白色代表較好、青色代表中等、黃色代表差。表2- 深度力m%m%755-69-79-79-81-81-77-77-77-73-69-79-69—79-69—圖2-27礦區(qū)西部窯組41#煤層頂板突破壓41#六運煤礦、大平灘煤礦附近41#煤層頂板封蓋性相對較差，突破壓力多集中在2.3MPa礦區(qū)西部窯組43#煤層頂板巖性封蓋能采用同樣的方法，得出西部窯組43#煤層頂板突破壓力，見表2-9。做43#2-28。段m%m%段m%m%847.9-69-5853-79-915.5-79-377-81-77-73-巖69-69- 礦區(qū)西部窯組43#煤層頂板突破壓43#煤層頂板封蓋性相對較2.3MPa左右，不利于煤層氣的保存。礦區(qū)西部窯組45#煤層頂板巖性封蓋能采用同樣的方法，得出西部窯組45#煤層頂板突破壓力，見表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- 礦區(qū)西部窯組45#煤層頂板突破壓2.3MPa左右，不利于煤層氣的保存。A2A2#2-11A2#煤層相應(yīng)的突破壓力等級圖，見2-30。表2- 礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層頂板突破壓段度力m%m%2-2-1-1-1-4- 礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層頂板突破壓A2#煤層頂板封蓋性相對較差，突破壓力2.7MPa左右，對煤層氣的保存相對不利。礦區(qū)西部八道灣組A3-A5#煤層圍巖封蓋能A3-A5#煤層頂板突破壓力，見表2-12A3-A5#2-31。表2- 段度m%m%2-2-1-1-4-2-31A3-A5#33煤層頂板封蓋性相對較差，對煤層氣保存相對不利。礦區(qū)東部部八道灣組42#煤層圍巖封蓋能42#42#21342#煤層相232。表2- m%m%151-4151-2巖141-ZK-141-ZK-巖143-144-ZK-144-ZK-145-145-145-146-巖147-ZK-147-JK-149-149- 42#煤層頂板封蓋性較好；東風(fēng)福42#煤層頂板封蓋性相對較差，突破壓力多集中在1.8MPa左右，不利于煤層氣礦區(qū)東部部八道灣組44#煤層圍巖封蓋能44#2-14。44#2-33。表2- 力m%m%149-泥質(zhì)砂巖149-151-151-141-ZK-141-143-ZK-144-ZK-145-145-145-147-147-2-3344#44#煤層頂板封蓋性較好；在石莊1.8MPa左右，不利于煤層氣的保存。礦區(qū)西部窯組煤層-圍巖組合模在礦區(qū)西部窯組存在三種煤-巖組合模式，即：圍巖+45#煤層+圍巖、43#煤43#煤層頂板封蓋性能較差，43#煤層作為封蓋層對45#頂板及45#煤層的甲烷氣體進行封閉。大平灘煤礦41#、43#煤層進行開發(fā)，其組合模式為41#煤層+43#煤層頂板+43#煤層+45#煤層頂板+45#煤新世紀(jì)煤礦東南部、廣源礦的北部，43#煤層處于風(fēng)氧化帶以深地域，煤層41#43#煤層圍巖45#煤層圍巖。綜合分析得出窯組煤巖組合模式，見表2-15、圖2-34表2-15礦區(qū)西部窯組煤巖組合模組合模 41# 43# 43#43#45#45# 圍ⅠVVVVⅡVVVVVⅢVVVVV圖2-34礦區(qū)西部窯組煤巖組合模式A2#、A3-A5#二層煤層頂板封蓋能力分析，認(rèn)為磨盤溝礦兩層煤都處在風(fēng)氧化帶以淺且火燒嚴(yán)重；氣煤二井西部大面積火這三個礦均不在考慮范圍。A2#煤層處在風(fēng)氧化帶以淺，頂板封蓋能力相對較差。A2圍巖+A3-A5煤層+圍巖。A2#A3-A5煤層在此處A2#埋深較深，頂板封蓋能力較好。組合模A2#煤層+A3-A5#頂板+A3-A5#煤。2-162-35組合模 圍 A2#

A2#底

圍 42#44#巖組合模式。41#煤層+圍巖42#煤層44#煤層頂板44#煤層、42#煤層44#煤層頂板44#煤、42#煤層+圍巖44#煤層圍巖、41#煤層圍巖42#煤層42#煤層頂板封蓋42#41#42#頂板、42#煤層、4441#煤層圍巖42#煤層44#煤層頂板44#煤層。大黃山七礦、西溝礦南部煤層埋藏較深處，42#煤44#煤層。石莊溝、泉水溝、大黃山七礦、西溝礦北部，42#42#煤層圍巖44#煤層44#41#煤層圍巖42#煤層圍巖。具體見表217236。式41#42#式41#42#42#44#44# 圍ⅠVVVVVⅡVVVⅢVVV VVVVV組合 圍 阜康礦區(qū)含氣量空間展布特量的影響因素主要包括煤層埋深、地質(zhì)構(gòu)造、煤層傾角、煤層-1）2)，阜康礦區(qū)水文地質(zhì)條件總體上屬簡單型，含水微弱水水位受當(dāng)?shù)厍治g，400m～1100m2m3/t，礦區(qū)西部窯組主力煤層含氣量變化特礦、廣源煤礦；其中目前施工的煤層氣井有FK1、FK5、FK6。礦區(qū)西部窯組主力41#煤層含氣通過對礦區(qū)西部窯組部分鉆孔、煤層氣井41#煤層測井和解吸資料進行表2- 鉆孔號號號

mmm69-79-79-81-81-69—77-7-73-77-69—2-3741#從圖中可看出，410.44-6.90m3/t。向斜兩翼的新世紀(jì)煤礦、5m3/t4m3/t600m41#煤層的風(fēng)氧化帶。礦區(qū)西部窯組43#煤層含氣2-38。表2- 鉆孔號

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

含氣

深度2-3843#5m3/t。礦區(qū)西部窯組主力45#煤層含氣45#2-20。在此基礎(chǔ)上繪制出研究區(qū)含氣量等值線，2-39。mmmm

表2- 45#煤層含氣量統(tǒng)

深度鉆孔號

層 含氣 鉆孔號

含氣 鉆孔號

69—

1169—77—81—73—81—69—77— 從圖中可看出，452.34-8.99m3/t。西邊的甘溝煤礦含氣量在礦、氣煤一井；參2-3井和開發(fā)先導(dǎo)區(qū)試驗的CSD、CS5、CS8、CS11、CS13、CS16井組。礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層含氣221240。表2- A2#煤層含氣量統(tǒng)mmm號m2-2—2—1-1-1————

含氣量鉆孔號

含氣量鉆孔號/

2-40A2#4m3/t以下。由先導(dǎo)區(qū)的參數(shù)井組和勘探線剖面圖知：A2煤層含6.5m3/tA3-A5#2-41。表2- m號mm2-加2—2—1-———

含氣

含氣 鉆孔

2-41礦區(qū)西部八道灣組A2#從圖中可以看出，A3-A5A2#煤層大致相同，氣煤二井、4m3/t8m3/t左右，阜康向斜核部、阜康向斜南部三工建江等處煤層氣保存條件較好，含氣量維持在13m3/t550mA3-A5#煤層的風(fēng)氧化帶界限。井、FK16、FK17、FK18、FK19、FK23、FK25井組。42#2-232-42。 42#煤層含氣量統(tǒng)深度/M深度/m深度/m 42#2.3-15.7m3/t之間。白楊河4-14m3/t4-5m3/t。綜650m42#煤層的風(fēng)氧化帶界限。44#2-43。 44#煤層含氣量統(tǒng)m深度/m深度/m 44#2.9-14.1m3/t之間。白楊河6-8m3/t6-12m3/t4-5m3/t。650m44#煤層的風(fēng)氧化帶界限。（1）垂向上，煤層氣風(fēng)化帶～2000m各塊段煤層氣成分含量在垂向上的分布特征以及前黎金對煤層氣分帶方案，2-25。2-25風(fēng)化帶深度計算的煤層是：西部窯組41#煤層、43#煤層、45#煤層，西部八A2#煤層、A3-A5#42#煤層、44#煤層。f=(Cad·H·ρ)/(100·Cosα) f—煤層氣資源豐度，108m3/km2；H—純煤厚，m；Cad—氣干燥基煤層氣含量，m3/t；ρ—視相對密度，t/m3；α—0.05m的夾視相對密度：井田內(nèi)容重為鉆孔煤芯煤樣的平均值1）礦區(qū)西部窯組主力煤層資源豐度富集等礦區(qū)西部窯組41#煤2-1641#2-442-4441#41#.24108m3/km2。從圖中可看出，41#礦區(qū)西部窯組43#煤采用同樣的方法計算出43#煤層各塊段煤層氣資源豐度，見圖2-45。該區(qū)塊43#0.95×108m3/km2。 43#煤層煤層氣資源豐度等值線43#煤層的煤層氣資源豐度較低。礦區(qū)西部窯組45#煤45#3.42×108m3/km2。 45#煤層煤層氣資源豐度等值線45#煤層的煤層氣資源豐度高，在甘溝礦和大平灘礦附近45#煤層的煤層氣資源豐度相對較低。若僅對45#煤層礦區(qū)西部八道灣組A2#煤2472#1.89108m3/km2。2-47A2#煤層煤層氣資源豐度等值線2#采用同樣的方法得出A3-A5#煤層各塊段的煤層氣資源豐度，見圖2-48。該A3-A5#1.01×108m3/km2。2-48A3-A5#從圖中可看出，三工建江礦附近A3-A5#煤層的煤層氣資源豐度高；氣煤二A3-A5#煤層的煤層氣資源豐度較低，不具備單獨開發(fā)的資源礦區(qū)東部八道灣組42#煤采用同樣的方法計算出礦區(qū)東部42#煤層各塊段煤層氣資源豐度見圖2-49。42#2.03×108m3/km2。2-4942#42#42#度相對低。礦區(qū)東部八道灣組44#煤采用同樣的方法計算出礦區(qū)東部八道灣組44#煤層各塊段的煤層氣資源豐2-5044#1.57×108m3/km2。2-5044#44#煤層的煤層氣資源豐度高；大黃山七礦、西44#煤層的煤層氣資源豐度低。礦區(qū)西部窯組主力煤層孔隙結(jié)構(gòu)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井附近煤層的孔隙度相對較好。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--從表中可看出，CSD04井附近兩層煤的孔隙度相對高；其余地塊煤儲層孔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礦區(qū)西部窯組主力煤層裂隙結(jié)構(gòu)特2-28。 礦 采樣地 煤巖類 描

+65045-2煤層

割理面比較發(fā)育，割理面平整光滑，密度4/10cm，端割理極發(fā)育，一致，密度51新世紀(jì) 井筒掘45-2+630m

45-2煤+663水平+802m水

2條/10cm，端割理極發(fā)育，30條/10cm，無礦物割理面比較發(fā)育，割理面平直光滑，密度3/10cm，端割理極其發(fā)育，一致密度，3612條/10cm。內(nèi)生裂隙極發(fā)育，一致，密30條/10cm2~4條/10cm。端割理極發(fā)育，無礦物填充，連通2-29。表2-29

+632m水平A2煤層掘進

30條/10cm。局部有礦物填充，連通性好。

+685mA1340m

4/10cm。內(nèi)生裂隙發(fā)育，一致，密度204條/10cm。內(nèi)生裂隙發(fā)育，無礦物填充，連通性表2- 礦 采樣地 煤巖類 描

m

面的割理面較不發(fā)育，割理面不平整，密度2/10cm，端割理極其發(fā)育，一致，密度11

42#+980m水平

7條/10cm，端割理極其發(fā)育，一致密度，34條/10cm，無

+710m

內(nèi)生裂隙較發(fā)育，一致，密度5條/10cm。無

+832巷

6條/10cm，端割理極其發(fā)育，一致密度，50條/10cm，無東風(fēng)+830m水42#面

理的面割理發(fā)育，割理面平直光滑，密度384~7條/10cm。端割理極其發(fā)育，阜康礦區(qū)主力煤層的煤體結(jié)構(gòu)0.5m為間隔分別統(tǒng)計聲波時差值、補償?shù)V區(qū)西部窯組主力煤層煤體結(jié)構(gòu)特對礦區(qū)西部窯組3口煤層氣井的測井曲線進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表2-31礦區(qū)西部窯組煤體結(jié)構(gòu)判識結(jié)煤 井 井段差擴徑率 煤體結(jié)構(gòu)組 757.0-770.8-772.6-850.5-918.3-926.8-929.8-1015.0-947.8-970.9- 1049.5-1062.5-圖2-51西部窯組45#煤層煤體結(jié)構(gòu)分布2-32。2-32煤 井 井段擴徑率 煤體結(jié)構(gòu)組933.8-958.8-875.3-1332.4- 1356.6- 1011.8- 1050.3- 1400.9- 2-52。2-52西部八道灣組A2#3-9。42#44#2-33。2-33煤 井 井段擴徑率 煤體結(jié)構(gòu)組904.4-800.2-562.8-763.6-

984.7- 641.9-1015.5-641.9-1015.5-869.7-A2#煤層煤體結(jié)構(gòu)分2-53。2-53從圖中可看出，礦區(qū)東部泉水溝礦南部煤體結(jié)構(gòu)相對較好，以碎裂煤為主；/碎粒煤、碎裂/碎粒煤交替變化規(guī)律。主要是在兩期構(gòu)造應(yīng)力作用下，構(gòu)造部位差異引起煤變形程度不同所致。阜康礦區(qū)主力煤層滲透率特礦區(qū)西部窯組主力煤層滲透率特透率和應(yīng)用測井計算出的滲透率結(jié)果見表2-34。滲透率×10-41-757.0-滲透率×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。 圖2-55礦區(qū)西部窯組43#煤層滲透率等值線圖2-56礦區(qū)西部窯組45#煤層滲透率等值線從測試分析圖可看出：礦區(qū)西部窯組41#煤層滲透率為0.005-0.01md，為特低滲儲層；43#煤層滲透率在0.09-0.023md之間，為特低滲儲層；45#煤層說礦區(qū)西部窯組內(nèi)煤層滲透率普遍較低。2-572-58表2- 深度/井段滲透率×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- 礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層滲透率等值線2-58A3-A5#從測試分析圖可看出：礦區(qū)西部八道灣組A2煤層滲透率在0.018-5.57md，A3-果進行統(tǒng)計，見表3-12。得出了礦區(qū)東部八道灣組主力煤層滲透率分布特征，見3-93-10。2-36深度/井段滲透率×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#對高，在1md以上。一般情況下，礦區(qū)東部八道灣組42#煤層滲透率為1.86-7.62md44#1.52-7.24md，滲透阜康礦區(qū)主力煤儲層能量特煤儲層壓力是指作用在煤層孔隙空間內(nèi)流體()同時，儲層壓力也是水和氣體從煤中裂隙流向井筒的能量，當(dāng)降低煤儲層壓力，煤孔隙中吸附的氣體開始解吸，向裂隙方向擴散，在壓力差作用下從裂隙向井()礦區(qū)西部窯組主力煤層儲層壓力特阜康礦區(qū)范圍內(nèi)，窯組煤層進行儲層壓力測試的煤層氣井有FK1井和FK62-37。結(jié)合礦區(qū)西部構(gòu)造特征及西南部的烏參1井、烏參2井，繪制了礦區(qū)西部窯組43#和45#煤層儲層壓力等值2-612-62。井 煤m×10井 煤m×10-45- 2 礦區(qū)西部窯組43#煤層儲層壓力等值線 礦區(qū)西部窯組45#煤層儲層壓力等值線前期將西部三工河以西至氣煤一井范圍內(nèi)一定深度范圍內(nèi)的八道灣組煤層定為2383煤層儲層壓力，并繪制了八道灣組兩層263264。 m×10-2-63A2#2-64A3-A5#1000m左右，煤儲層壓力梯度增加1FK17、FK192-392-652-662-39煤層中部埋深壓力梯×10-1 礦區(qū)西部窯組主力煤層含氣飽和2-402-67、2-68、2-69。表2-40西部窯組主力煤層含氣飽和度計算深度/m圖2- 從圖中可看出，礦區(qū)西部窯組41#煤層埋藏淺，煤層含氣量相對低，煤0.5左右。43#41#煤層相比，相對高，變化規(guī)律與41#煤層大致相同。45#煤層含氣飽和度最高，在阜康向斜附近，含氣飽和0.75左右。 煤 井m A3- 礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層含氣飽和度等值線2-71A3-A5#A2#煤層的含氣飽和度相對高，達到0.8左右。A3-A5#煤層在建江礦附近，煤儲層含 深度/煤 井m 礦區(qū)西部窯組主力煤層臨儲壓力2-432-74、2-75、2-76。 西部窯組主力煤層臨儲壓力計算m 礦區(qū)西部窯組41#煤層臨儲層壓力比等值線圖2- 礦區(qū)西部窯組45#煤層臨儲層壓力比等值線0.5左右；43#左右；45#0.6 深度/煤 井m比 礦區(qū)西部八道灣組A2#煤層臨儲層壓力比等值線 0.7左右。2-45深度/煤 井m 2-46。m表m CS13- 從表中可看出，礦區(qū)西部窯組FK1井附近煤變形程度強，煤巖楊氏模CSD03井附近煤變形程度相對弱，煤體結(jié)構(gòu)較完整，煤2-47。2-47m FK23FK18FK25主要以碎粒煤和糜棱煤為主，煤巖楊氏模量低，泊松比大；FK16井、FK17井、FK19井附近，煤體變形相對弱，煤巖楊氏模量相對高，泊松比小。井的相間排阜康礦區(qū)水動力條礦區(qū)西部窯組主力煤層水動力特根據(jù)礦區(qū)西部主力煤層的煤儲層壓力、底板標(biāo)高，得出 水勢能。45#煤層為例，做出了礦區(qū)西部窯組45#煤層水勢圖，見圖2-812-8145#間均具有較好的隔水層水正常情況下在垂直方向上補給較微弱，以層間流，礦區(qū)西部八道灣組主力煤層水流動特，采用同樣的方法，得出礦區(qū)西部A3-A5#煤層水勢，見圖2-82圖2-82礦區(qū)西部窯組45#煤層水勢礦區(qū)東部八道灣組主力煤層水流動特采用同樣的方法，得出礦區(qū)東部42#煤層水勢，見圖2-83圖2-83礦區(qū)東部八道灣組42#煤層水流勢，。東部主要煤層位于大黃山－二工河倒轉(zhuǎn)向斜的南翼，呈單斜構(gòu)造水以層或者礦井流動，但補給深度有限水流勢受構(gòu)造影響嚴(yán)重，在泉水溝礦附，。模型規(guī)。地質(zhì)模型中網(wǎng)格大小的確定對于模型的分辨率和規(guī)模都起著至關(guān)重要的作井網(wǎng)密度垂向上資料數(shù)據(jù)點的采樣密度計算速度等上受模型的模擬規(guī)模處理數(shù)據(jù)體的大小等要求所限制在對阜康區(qū)塊數(shù)據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)分析基1001000.5m375萬個，建模面積為。842-84構(gòu)造建 區(qū)塊整體構(gòu)造較為陡峭，為向斜構(gòu)造和背斜構(gòu)造組合；分布斷層38條， 862-852#2-864種巖性（2-87；然后，根據(jù)多井綜合解釋成果利用序貫指示模擬建立全892-872-882-89征儲層屬性在三的分布特征孔隙度和滲透率模型主要根據(jù)煤巖割理裂隙202#煤孔隙度場、滲透率場模型（2-90~2-172-902#2-912#2-922#2-922#2-932#煤層氣井的產(chǎn)能預(yù)測模擬研究是煤層氣資源勘探開發(fā)階段的重要技術(shù)通過數(shù)學(xué)物理方程與計算機建模構(gòu)造出一個與實際開發(fā)區(qū)域的地質(zhì)條件相接近煤層氣單井產(chǎn)能模擬的研究結(jié)果能夠?qū)δM礦區(qū)內(nèi)的煤層氣資源開發(fā)潛力評價lpV0l

VLkgl74.2kgl74.2Rl

Blntrpgl時，VVL

p rVVLpLpipVpipLpjpL

ep（34（35t1t2排采時間范圍內(nèi)某（r≤e1）處的含氣量變化量可表示為：AVPlnL ACrAD

排采t1時間時，對應(yīng)解吸半徑re1，排采t2時間時，對應(yīng)解吸半徑re2。解吸S1S2即為△t時間內(nèi)的解吸氣量。re1≤r≤re2時，r點處的含氣量變化量可表VVVV

VL

A

pe(1wrdzpwl

井筒為圓心的同心圓向橢圓轉(zhuǎn)變。在△t時間范圍內(nèi)的供氣面積為兩同心圓之間6（3-7Q2H

rdzVrdrHrwl2V 2H

AVL

drH

r

V0

VL

wACrAD

dz

ADr 離rdz以及到極限半徑rwl2時所對應(yīng)的時間的表達式為：t1

74.2Sg2kgl2

，

74.2SgRwl2kgl2

均Q 均

t2礦區(qū)西部窯組單一煤層開采產(chǎn)能預(yù)45#4345#414345#發(fā)育為了查明該區(qū)窯組單一煤層開采下產(chǎn)能情況分別對該區(qū)43#煤層較45#煤層單一開采下的產(chǎn)能進行預(yù)測。根據(jù)前期勘探資料及儲層參數(shù)的分布規(guī)律研究結(jié)果，分別對單一開采43#和45#43#45#3-13-2表3- 和度產(chǎn)氣表3-2西 實測 穩(wěn)產(chǎn)期區(qū) 壓氣 均日產(chǎn)和度

煤厚儲層壓力

3FK1、FK5FK6井。目前僅FK1進行了排采試驗。下面以FK1井的實際排采資料與模型預(yù)測結(jié)果進行對3-3。3-3FK1煤厚（m）

原始滲透率 實測含氣量密度含氣飽和度FK145-2#858m3/d。900m3/d左右，該數(shù)學(xué)模型產(chǎn)能3132可以得出，新世紀(jì)礦和新世紀(jì)勘探區(qū)效果較好外，其他區(qū)43#45#45#煤層單獨開發(fā)。A2#A3-A5#煤層。氣煤二井附近A3-A5#A2A2A3-A5A3-A5A2煤層產(chǎn)能進行預(yù)測。A2煤表3- 煤 儲層壓

區(qū)區(qū) 吸壓度日產(chǎn)氣CSD

煤 儲層壓

區(qū)區(qū) 吸壓度日產(chǎn)氣CSD

目前，該區(qū)在氣煤一井南部有CSD井組，下面以CSD01井的實際排采資料與CSD井組預(yù)測結(jié)果進行對比。根據(jù)現(xiàn)場的勘探，CSD井組主要開發(fā)的目的煤A2#3-6。3-6CSD煤厚密度CSD井組根據(jù)統(tǒng)計參數(shù)計算出單采A2#穩(wěn)產(chǎn)期的平均日產(chǎn)氣量為8856.56不具備開發(fā)價值。三工建江礦和氣煤一井南部的CSD井組，煤層含氣量高，含44#42#煤層單采情44#42#3744#煤38。力和度力和度

力

和度

5口，分別為FK16、FK17、FK18、FK23和FK25井。目前僅FK17進行了排采試驗。下面以FK17井的實際排采資料與預(yù)測結(jié)果進行對比。根據(jù)現(xiàn)場的勘探，F(xiàn)K1742#，預(yù)測所需基本參3-9。表3- 煤厚煤厚密度

FK1742#1640m3，總體來說：石莊溝礦可進行42#、44#煤層的合層開采。泉水溝礦、西溝礦可進行42#煤層單采大黃山七礦煤層氣井產(chǎn)氣潛力相對較差期試采基上進一步確定開發(fā)模式。112由于合層排采共用一個井筒，因此其排水采氣能力必須能夠向各個煤層進行妥是判斷儲層能否合jQKhC(pcpw)j

式中：Q為氣產(chǎn)量，m3；K為有效滲透率，10-3μm3；h為儲層厚度，m；C為煤層含氣量，m3/t；pc為儲層壓力Mpa；pw為井底壓力，Mpa；μ為流體粘度，MPa×s；β為流體體積系數(shù)；pj為地層某一點的壓力，Mpa；s為井筒表皮系數(shù)。阜康礦區(qū)內(nèi)西部主采窯組45#-1及45#-2煤層八道灣組A2#A3#A4#及A5#煤層。東部主采八道灣組A5#煤層。在現(xiàn)有幾十口煤層氣生產(chǎn)井及參數(shù)井礦區(qū)西部CS11井場八道灣組A2#煤層的滲透率變化明顯，如根據(jù)試井資料0.023mD。2#0.02mD0.01~0.35mD之間。5#3.9~7.6mD異?？碧桨l(fā)現(xiàn)其地層傾角范圍多在35~55°層壓力存在較大幅度的變動，在合層排采時應(yīng)注意上下煤層的儲層壓力變化情況。針對儲層壓力梯度參數(shù)而言，由于八道灣組A1#至A5#煤層處于同一含煤巖系，且經(jīng)測試井參數(shù)測定后顯示各煤層均處于同一壓力梯度下即3至顯示其八道灣組A2#至A5#煤層屬同一含水層巖系，這在試井參數(shù)中的儲層壓力6.716.1m3/t。該參數(shù)的相互匹配將有利于10井研究后發(fā)現(xiàn)，井段為3706.00~3707.73m時，孔隙度為11.01%~18.65%，滲透率為吳俊紅在研究吐哈油田巴喀地區(qū)八道灣組儲層沉積特征及致密砂巖氣藏沉6.4%合層排采時易對煤層造成產(chǎn)能抑制，甚至是對煤層的產(chǎn)氣通道造成不可逆的破壞。對于煤層間的合層排采產(chǎn)能模擬初步選定以CSD03井及CS11-X1井為模公司（AdvancedResourceInternational,Inc.）開發(fā)的煤層氣藏工程模擬軟件-COMET3，COMET3CSD03CSD0320135122014618日完鉆，主要鉆3-10。表3- 標(biāo)置13Km置m0m4m2號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井的試井測試采用DST測試技術(shù)，且本井僅對A3#煤層進試。（k（Pi（T（S3-4-2DST表3- 參數(shù)單儲層壓力滲透率地層系數(shù)-半徑m儲層溫度℃產(chǎn)mCSD03A1#A2#A3#4次，其中第887.7-909.7m905.0m；第三層設(shè)計井段856.3-858.5m，實際水力噴砂射孔深度點為858.0m；第四層設(shè)計井段734.0-752.8m，實際水力噴砂射孔深度點為745.0m。壓裂井口：700型壓裂井口。（1%KCl40/70100目石英砂，攜20/4020/40CSD03A1#、A2#、A3#、A4#123120141231201517日，套管壓力始終為零，產(chǎn)水量逐漸始1m3/d以下。此時不產(chǎn)氣，屬于產(chǎn)水單相流階段。201518.237p19m3/d201559日前，該井日產(chǎn)氣量尚未突破1000m3/d20156117500m3/d2285.9m3CSD03CSD03A3#儲層參數(shù)大部分從鉆井、測試井、壓裂及含氣量A2#、A4#儲層參數(shù)一部分來自CSD03相關(guān)研究取經(jīng)驗值。由于A1#煤層現(xiàn)階段無測試井?dāng)?shù)據(jù)，因此本次模擬未對A1#1）根據(jù)CSD03井九尊A3#煤層氣含量測定報告，以干燥無灰基為例，A2#煤層煤層氣含量變化范圍為11.19～15.54m3/t，平均13.56m3/t；A3#煤層煤層氣含量9.18～14.17m3/t12.18m3/t；A4#煤層煤層氣含量變化范圍為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。根據(jù)CSD03井試井資料分析結(jié)果，A3#0.064mDCS01-CSD04A2#煤層試井資料分析結(jié)果結(jié)合滲透率與埋深關(guān)系推算，A2#5mD。A4#CSD03試井結(jié)果顯示A3煤層儲層壓力5.47Mpa，儲層壓力梯度為5.9×10-3Mpa/mCSD04A4#4.1×10-3Mpa/mCSD03鉆井參數(shù)計算CSD03A4#5.52Mpa。CSD02A2#5.7×10-3Mpa/mCSD03鉆井參數(shù)計算CSD03A2#5.02Mpa。3#4%4#5#煤層總5%度一般是基質(zhì)孔隙度的10%～20%考慮到測得的總孔隙度一般比實際1%。CSD03井本身氣含量測定報告中解吸吸附曲線存在一定問題，在此模擬取基于CS13-X1井A2煤層含氣量報告，A2煤層初始吸附常數(shù)設(shè)定為A3#煤層同樣采用相鄰參數(shù)井CS13-X1的參數(shù)值，初始吸附常數(shù)設(shè)定為a=12.02m3/t，b=3.33MpaA4#煤層采用參數(shù)井CS16-X1的參數(shù)值，初始吸附常數(shù)設(shè)定為a=17.69m3/t，根據(jù)CSD03DST25.4℃。1，不考慮毛細管壓力、溶解氣和氣體重吸附的影響定的參數(shù)要謹(jǐn)慎調(diào)整。CSD03井A2#、A3#和A4#煤層主要儲層參數(shù)簡表3-12及3-12CSD03A2#5-cm311煤層傾角7孔隙壓縮系數(shù)MPa- 4.35×10- 基質(zhì)收縮系數(shù)MPa- 4.35×10-表3- 數(shù) 備 數(shù) 備裂隙滲透率 2表皮系 -cm311煤層傾角7孔隙壓縮系數(shù)MPa- 基質(zhì)收縮系數(shù)MPa- 表3- -cm311煤層傾角7孔隙壓縮系數(shù)MPa- 4.35×10- 基質(zhì)收縮系數(shù)MPa- 4.35×10-3-2所示。圖3-1CSD03井平面網(wǎng)格模型 CSD03A1#、A2#、A3#A4#四個煤層同時進行排采，而A1#煤層測試井?dāng)?shù)據(jù)，氣含量數(shù)據(jù)未知，因此，未對A1#列基于合層排采在COMET33CSD03井十年A2#、A3#A4#合層排采情況。CSD03A2#、A3#A4#3-15表3- 量10 十，各煤層總累計產(chǎn)氣量曲線如下圖3-3所示 十，各煤層總累計產(chǎn)水量曲線如下圖3-4所示 十，各煤層日產(chǎn)氣量曲線如下圖3-5所示3-5十，各煤層日產(chǎn)水量曲線如下圖3-6所示 各煤層采收率情況采收率CS11-X1井合層排采產(chǎn)能模CS11-X12014552014519日完鉆，主要3-17。 CS11-向1井基本數(shù)據(jù) (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位表層57959.88-040碰m井固井水泥環(huán)質(zhì)量687.32-959.59-最大井率率井井斜方位多點測井°CS11-1A5#煤層，A5#進行了注入/壓降試井和原地應(yīng)力測試工作3-183-183-20為注入/壓降和地應(yīng)力 A5#煤層試井分析所用參數(shù)選參數(shù)單參數(shù)單mMPa-m井筒半徑m孔隙度注入時間流體密度關(guān)井時間流體粘度注入排量MPa- 參 數(shù) 單儲層壓力7.75×10-滲透率裂縫表皮半徑m儲層溫度℃ 閉合壓力1.28×10-1.31×10-1.30×10-破裂壓力1.38×10-1.40×10-1.39×10-m的層進行射孔，井段986-996，997-1002m，射孔段長度15m，孔密16孔235壓裂井口：700型壓裂井口。壓裂液體系：活性水（1%KCl20/40目覆膜砂。3-7 A5#煤層壓裂施工曲線（5）CS11-X1A5#20141231201412312015118日，套管壓力始終為零，產(chǎn)水量逐漸5m3/d以下。此時不產(chǎn)氣，屬于產(chǎn)水單相流階段。20151190.007pa7后即開始形成日產(chǎn)氣4m3/d20156237374m3/d。2015623日，CS11-X1173m32333.83m3A4#CS11-X1井本身鉆井測試井資料，其它部分來自于相鄰參數(shù)井CSD04和CS16-X1數(shù)據(jù)。兩層煤少量氣、水性能參由于CS11-X1A5#據(jù)中的初始解吸壓力及歷史產(chǎn)氣曲線圖中反演出來，對于A4#煤層其氣含量數(shù)可參考其CS16-X1CS16-X1了2個自然解吸樣品，樣品的空氣干燥基氣含量14.70cm3/g，平均14.20cm3/g；干燥無灰基氣含量15.78～16.38cm3/g16.08m3/g13.32～1.7m3/g13.53m3/g；干燥無15.30～15.34m3/g1.32m3/g。42個自然解吸樣品質(zhì)量不足800g，參考使用。根據(jù)CS11-X1井試井資料分析結(jié)果，A5#0.35mD。根據(jù)CS16-X1井試井資料分析結(jié)果，A4#0.2mD。CS11-X1試井結(jié)果顯示A5煤層儲層壓力7.54Mpa，儲層壓力梯度為7.75×10-3Mpa/mCSD047.09×10-3Mpa/mCS11-X1鉆井參數(shù)計算CS11-X1A4#