沁水盆地成庄区块煤层气成藏优势及富集高产主控地质因素

王 勃，姚红星，王红娜，赵 洋，李梦溪，胡秋嘉，樊梅荣，杨春莉

(1.国家安全生产监督管理总局 信息研究院，北京，100029； 2.中国石油 华北油田分公司，河北 任丘 062550；3.中国石油 东方地球物理勘探有限责任公司，河北 涿州，072750； 4.中国矿业大学，江苏 徐州，221116；5.中国石油集团 科学技术研究院有限公司，河北 廊坊 065007)

成庄区块位于沁水盆地东南部，含气面积为33 km2，煤层气资源量为80×108m3。该区块自2010年投入开发，开发层位为山西组3#煤层，累计钻开发直井80余口，水平井2口，无论是直井还是水平井，均见工业气流，目前日产气量约为30×104m3。直井平均单井日产气约为3 000 m3，2口水平井日产气超过10 000 m3。成为中国高煤阶煤层气勘探开发成效最好的区块之一。同时，前人针对沁水盆地开展了卓有成效的研究，普遍性的观点认为含气量与渗透率的耦合作用控制着煤层气的富集高产[1]；含气量受气源、构造、水动力及顶底板条件控制，渗透率受地应力控制[2-9]。在以上研究的基础上，基于“煤层气富集不一定高产，高产区一定位于富集区”这一辨证观点[10]；孔渗性变好主要原因在于：岩浆活动的高温环境，一方面导致煤层微观、宏观孔隙的数量增多，另一方面煤层生气量大，存在于煤基质中的游离气产生向外突破的压力，促进了裂隙的形成[11-13]。本文以前人研究为基础，利用物理模拟实验、数值模拟及大量生产实践数据，探讨了成庄区块煤层气富集、高产主控因素的控气作用机理，揭示该区富集、高产主控因素控气的特殊性，以期指导相似地质条件区块的优选及下步开发。……