中國煤層氣資源概述(二)

（二）、中國煤儲層特征
    1、中國煤儲層吸附解吸特征
    （1）、煤儲層吸附特征：在鏡質組反射率小于6%時，干燥煤樣吸附常數a值變化于11.11~55.79 cm3/g之間；水分校正后吸附常數a′值變化于8.40~30.02cm3/g之間，中國煤層吸附常數在不同的聚氣區和不同的聚煤時代差別不大，但隨煤級變化的趨勢明顯。當鏡質組最大反射率在0.5%~1.0%和大于4.0%時，a值呈降低趨勢；當鏡質組最大反射率在1.1%~4.0%之間時，a值呈增高趨勢，并在鏡質組最大反射率1.1%和3.5%~4.0%附近達到平均最小值和平均最大值。當鏡質組最大反射率在0.5%~4.0%，水分校正后吸附常數a′值則一直呈增高的趨勢。
    中國煤的b值變化于0.027~0.670之間，在中國的華南全部、華北的大部和東北部分地區b值均小于0.25；華北的部分和東北大部分地區b值大于0.25。當b值小于0.25時，其值隨煤級增高而增大，并在貧煤階段達到最大值；當b值大于0.25時，其與煤級的關系不明顯。在中國煤儲層的兩個吸附常數之間存在著一定的相關關系，當a′值小于15 cm3/g時，其b值多小于0.25；當a′值大于15 cm3/g時，其b值分布范圍比較寬。
    （2）、煤儲層解吸特征：中國煤層氣的解吸率變化比較大，煤層甲烷解吸率為21.95~58.1%，一般在30%左右；煤層氣解吸率小于65%，一般在50%左右。中國煤層氣解吸率大小主要與煤層埋藏深度等因素有關，但不同地區和不同聚煤時代煤層氣解吸率相差很大。中國煤儲層吸附時間的資料不多，現有資料顯示吸附時間多集中在數小時至5天之內。中國煤儲層吸附時間一般較短，煤層氣解吸速率較快，若為水飽和煤儲層，煤層氣井能很快達到較高產量。
    （3）、中國煤層氣臨界解吸壓力和理論采收率：近幾年來，中國施工的煤層氣井實測了含氣量、儲層壓力、等溫吸附曲線等資料，從而計算出煤層實測含氣飽和度和臨界解吸壓力。現有的資料顯示，中國煤層氣解吸壓力分布于0.50~6.51MPa之間，值得指出的是，這個值比實際普遍偏低。根據中國部分煤層氣井試井資料計算，煤層氣可采率變化于8.9%~74.5%之間，平均值為35%，理論最大采收率變化于6.7%~76.5%之間，平均值為27%。煤層氣的采收率不僅取決煤儲層的含氣性、吸附解吸特征和煤儲層原始壓力系統，而且相當程度上受控于煤層氣鉆井、完井、增產和開采工藝，完善煤層氣工藝是提高煤層氣采收率的關鍵環節。
    2、中國煤儲層滲透性
    煤層氣井的試井滲透率是評價煤儲層滲透性最有效的數據。目前，在中國的華北、東北、華南等煤層氣聚氣區共施工了100余口煤層氣井，積累了數十個煤層氣滲透率的數據。現有數據表明，中國煤儲層滲透率變化于0.002~16.17md之間，平均約1.27md。其中滲透率<0.10 md的層次約占35%，0.10~1.00 md的層次約占37%，>1.00 md的層次約占28%。
    根據現有的煤層氣滲透率資料，中國煤層氣滲透率具有一定的區域分布規律。總體而言，華北聚氣區滲透率較高，東北聚氣區滲透率次之，華南聚氣區滲透率最低。在華北聚氣區，鄂爾多斯東緣、渭北、沁水盆地等聚氣帶是該聚氣區內滲透率相對較高的地區，從滲透率角度而言，這些聚氣帶是中國進行煤層氣勘探開發的首選地帶。
    3、中國煤儲層的壓力特征
   

   3.中國各省區煤層氣資源分布狀況
    煤層氣資源大于10000′108m3的省份有山西省、貴州省、陜西省等四省的煤層氣資源量為94021.76′108m3，占全國煤層氣資源量的65.6%。山西、貴州等10省煤層氣資源量合計13.80萬億m3，占全國煤層氣資源總量的96%。
    中國煤儲層壓力數據同樣來源于近幾年施工的煤層氣井。總體上看，煤儲層壓力與煤層埋深密切相關，煤層埋深增加，儲層壓力隨之增高，兩者之間具有顯著的線性相關關系。中國煤儲層壓力梯度最低為2.24KPa/m，最高達17.28KPa/m。從21個目標區64層次實測資料來看：處于欠壓狀態（壓力梯度<9.30KPa/m）的煤儲層有29層，占總測試層次數的45％；處于正常壓力狀態（壓力梯度為9.30-10.30KPa/m）的煤儲層有14層，占總層次數的22％；處于高壓異常狀態（壓力梯度10.30-14.70KPa/m）的煤儲層有17層，占總層次數的27％；處于超壓狀態（壓力梯度>14.70KPa/m）的煤儲層有4層，占總測試層次數的6％。
    （三）、中國煤層氣資源分布
    1、中國煤層氣資源量
    中國煤田地質總局（1998）對全國進行了煤層氣資源評價。統計計算獲得，全國煤層甲烷含量大于4m3/t、埋藏深度2000m以淺的煤層氣資源總量為143369.44×108m3。其中>8m3/t的富甲烷煤層的煤層氣資源量占86.8%，4~8m3/t含甲烷煤層的占13.2%；埋深1500m以淺的煤層氣資源量占64.56%，埋深在1500~2000m之間的占35.44%。
    2、中國各聚氣區煤層氣資源分布
    中國的煤層氣資源主要分布于華北聚氣區和華南聚氣區，前者煤層氣資源量為95228′108m3，占全國煤層氣資源量的66.6%；后者煤層氣資源量41277′108m3，占全國煤層氣資源的28.7%。我國各聚氣區煤層氣資源分布情況如表4所示。