杨景芬,黄兰英

煤层气勘探开发高渗富集区优选、开发井型确定、层位选择与压裂排采是煤层气商业开发几个主要环节,其开发技术决策除受社会经济、开发技术等因素制约外,主要受地质因素控制。研究表明,影响开发决策的地质因素主要有构造条件、煤层埋深、煤阶、煤层厚度、煤体结构、含气量、渗透率、煤储层压力解吸压力和水文条件[1]。前人成果主要集中在勘探开发影响因素分析与选区评价、开发模式探讨等综合性研究或单一开发技术的评价与优化[2,3],而相对弱化了单一因素对煤层气勘探开发决策的影响。基于上述前提,本文选择黔西五轮山矿区为例开展研究,通过对矿区内煤岩特征认识,阐述了其对直井压裂和水平井开发方式选择的影响,对煤层气前期开发评价有一定指导意义。研究表明,煤岩特征在一定程度上决定了直井压裂参数选择和水平井井壁稳定性,影响开发模式确定,同时也影响了排采效果。

1 煤层气地质背景

五轮山矿区在大地构造单元上属扬子准地台 (1级)上扬子台褶带 (2级)黔中早古拱断褶束 (3级),是上扬子台褶带上具菱形边界轮廓的长期发展的相对隆起区。区域构造有 NW向构造、EW向构造及 NE向构造带,构造由 NW向加戛背斜和水公河向斜、NE向张维背斜和三塘向斜的构造格局[4]。石炭二叠纪含煤地层沉积之后经历了多期次构造运动,造成该区煤岩特征复杂,非均质性强的特点。

区内地下水和地表水主要靠煤系地层含水性弱,以峨眉山玄武岩和飞仙关组为底部、顶部隔水层,煤系地层与强含水地层基本无水力联系,埋深由浅到深含水性减弱,地下水径流缓慢 —停滞,煤系地层形成独立、完整的水文地质单元[5]。……