鸡西盆地主力煤层水可动性及其孔渗控制

作者：周文宇; 王小明^*; 曾凡桂; 党正; 朱冲; 陈文文; 王志壮; 涂明恺

来源：地质科技通报, 2021, 40(03): 124-131.

DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.2021.0305

• 煤层气
• 低场核磁共振
• 可动水饱和度
• 孔渗特征
• 鸡西盆地

水可动性是影响煤层气产出的重要因素,分析孔渗对水可动性的作用对鸡西盆地煤层气开发具有重要意义。以鸡西盆地不同矿区主力煤层为研究对象,开展了低场核磁共振(NMR)及渗透率实验,同时,结合称重测定煤样含水饱和度的方法,分析了煤层孔渗特征对煤中水可动性的影响。结果表明:(1)研究区煤样中吸附孔较为发育,平均占比为58.36%;渗流孔和裂隙发育程度相当,平均占比分别为21.23%和20.41%,且两者之间连通性较好;(2)确定了煤样达到束缚水状态的离心力为1.38 MPa,此压力下煤中可排出半径约0.1μm半开放或开放孔隙中的可动水。煤样可动水饱和度为27.84%～60.87%,平均值37.86%;束缚水饱和度为39.13%～72.16%,平均值62.14%,可动水含量相对束缚水含量较低。随着离心压力的增加,可动水首先沿着大裂隙流动,随后经过渗流孔流出,束缚水主要存在于吸附孔中,需要克服较大的毛细管阻力,难以流动;(3)尽管煤样变质程度相近,但其内部水的可动性及赋存状态存在明显差异,这可能是造成同一区块不同煤层气井气水产出差异的原因之一;(4)研究区煤中半径>1 000 nm段孔喉越发育、煤岩渗透率越大,煤的可动水饱和度越高,水在其中越容易流出;煤中半径0～100 nm段孔喉越发育,煤的可动水饱和度越低,水在其中被束缚而难以流动。

• 单位
  中国地质大学（武汉）; 太原理工大学; 构造与油气资源教育部重点实验室