中国煤层气富集高产规律_开采特点及勘探开.pdf

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1、 作者简介:赵庆波,1950年生,教授级高级工程师,中国石油天然气集团公司高级技术专家,中国地质大学(武汉)兼职教授;中国石油学会煤层气学组副组长;主要从事煤层气勘探开发工作,编写专著14部,发表学术论文50余篇。地址:(065007)河北省廊坊市万庄44号信箱煤层气所。电话:(010)69213108。E2mail:zhqib 中国煤层气富集高产规律、开采特点及勘探开发适用技术赵庆波 陈 刚 李贵中中国石油勘探开发研究院廊坊分院 赵庆波等.中国煤层气富集高产规律、开采特点及勘探开发适用技术.天然气工业,2009,29(10):13219.摘 要 与国外相比,中国煤层气构造条件复杂,成藏类型复

2、杂,层内非均质性强。根据煤层气勘探开发现状总结了我国煤层气富集高产规律:区域含煤区构造高点是高产富集有利部位;上斜坡区域煤层后期受构造运动抬升幅度大,次生割理发育,煤层变浅压实作用弱,渗透性好,在稳定的盖层条件下,处于承压水滞流封闭环境,下倾部位有充足的烃类补给,高产条件优越;构造抬升盆地凹中隆火山岩活动区有利于高产;封闭好的浅层,低煤阶厚煤层有利于煤层气富集;断裂活动次生割理发育区是煤层气聚集的有利场所。同时系统分析、总结了中国煤层气开采特征和不同措施影响煤层气井产气特征,以及受构造部位和层内非均质性影响的单井产气特征,列举了中国煤层气勘探开发的适用技术,包括二维地震AVO高产富集区预测技术

3、、羽状水平井钻井技术、超短半径水力喷射钻井技术、煤层气井重复压裂技术等。关键词 中国 煤层气 富集有利区 分布特征 开采特点 勘探开发 适用技术DOI:10.3787/j.issn.100020976.2009.009.0041 中国煤层气高产富集规律1.1 基本概况 中国煤层气资源丰富,42个主要含煤盆地煤层埋深2 000 m以浅煤层气地质资源量为36.81012m3,埋深1 500 m以浅煤层气可采资源量为10.91012m3,与陆上常规天然气资源量相当1,位列世界第三。中国煤炭资源量为5.571012t,保有储量1.031012t;2008年1.6104个煤矿共计产煤27.4108t,煤

4、层气抽采量达58108m3(表1),其中利用了18108m3,利用率由前几年的19.7%提高到目前的31%。煤层气地面开发、井下抽采量大幅度增长,每采100104t煤死亡率由前几年为世界平均水平的100倍降为68倍,每年向大气释放煤层气约200108m3。到2008年底:全国共钻煤层气井2 800余口,其中探井540口,水平井65口,开发井2 213口;投产1 419口;储量探明率极低,仅0.36%(美国为6.4%),资源量比美国多,产量差别很大。2008年我国煤层气产量为7.5108m3(产能15108m3),仅为美国的1.3%,说明勘探潜力很大。1.2 煤层气富集有利区 煤层气高产控制富集

5、带,与之相匹配的5种类型富集区如下:1.2.1 区域含煤区构造高点是高产富集有利部位 特点:处于盆地后期构造抬升部位,次生割理发表1 我国历年煤炭及煤层气产量统计表年 份19981999200020012002200320042005200620072008煤炭产量(108t)12.510.459.9811.0613.9317.3619.5621.823.3125.2327.4井下抽采(108m3)6891012151923324358地面开发(108m3)/0.31.33.215死亡人数7 5086 5365 7985 6706 4646 7026 0275 9864 5813 7863 2

6、10百万吨死亡率6.06.35.85.14.63.93.12.82.01.51.231第29卷第9期 天 然 气 工 业 地质与勘探育,渗透性好,煤层埋藏相对较浅,压实作用较弱;在上覆有利盖层条件下,滞水环境中煤层割理裂隙尚未矿化,煤层气藏未被水打开;两翼是烃类供给的指向区,易形成高渗、高含气量、高饱和的高产富集区。1.2.1.1 大宁 吉县地区 大宁 吉县地区位于鄂尔多斯盆地东南缘。构造上属于晋西挠褶带中南段,上石炭统太原组和下二叠统山西组为该区主力煤层,有利勘探面积约2 100 km2,煤层气资源量为4 800108m3。该区煤岩变质程度中等,是我国中煤阶煤层气富集有利地区之一2。大宁 吉

7、县地区整体呈一个西倾单斜构造,构造形态呈“一隆、一坳、两斜坡”(图1),即古驿 窑渠隆起、薛关 峪口坳陷和东西两个斜坡带。图1 大宁 吉县地区5号煤层顶面构造图 勘探证实位于古驿 窑渠背斜轴部煤层裂隙系统发育,区域西倾部位又被NE向断层切割成3个局部断裂鼻状构造,高点部位处于地应力低值区,煤层含气量高,顶底板封盖性好,是煤层气富集高产最有利部位。1.2.1.2 沁水煤层气田固县区块 沁水煤层气田固县区块投产10口煤层气井(图2),煤层埋深、厚度、顶底板岩性、煤质等参数基本相同,但排采效果差别大。6口高产井平均产气量4 115 m3,产水量极小。4口未产气井,产水量很大,累计产水1 8002 8

8、00 m3。其原因是10口井位于两个不同的地质单元,成藏条件不同;断裂鼻状构造和断裂背斜构造轴部气富水贫,断槽内气贫水富:固6210、729、7210、7211、7212、829井6口高产气井位于断鼻和断裂背斜轴部,煤层分布稳定,顶底板封盖条件好,含气量高;而固628、629、728、828井4口未产气井都位于两条断层夹持的断槽向斜内。由于小断层发育,煤层连续性遭到破坏,含气量降低,被称为水槽,单井日产水几十立方米。图2 固县区块煤层气井分布图1.2.2 直接盖层稳定的上斜坡是高产富集有利部位 受深层高温、高压“热蒸解”向浅层低温、低压“冷吸附”聚集作用,煤层后期埋藏浅,抬升幅度大,次生割理发

9、育,压实作用弱,渗透性好,发育区域分布稳定的直接盖层,处于滞水封闭环境,煤层割理尚未被方解石等矿化充填,甲烷风化带宽度窄,处于承压水封闭;下倾部位有充足的烃类补给,具备形成高渗、高含气高饱和有利条件。宁武盆地南部静游区块即为此类,明显上斜坡单井产量高,下斜坡反之,同时盆地边缘煤系地层受供给区地表水的补给,形成低盐度、低矿化度的地层水,利于甲烷菌的生长并对煤层降解产气,形成工业煤层气藏3。静游煤层气田直接盖层由泥灰岩过渡为泥岩,由于上斜坡埋深变浅,压实作用减弱,盖层条件有利,煤层割理未矿化充填,即煤层气藏后期尚未被水打开,下倾部位有充足的烃类补给,具备形成高渗、高含气、高饱和气藏。1.2.3 构

10、造抬升盆地凹中隆及火山岩活动区 特点:区域火山岩侵入煤层,岩墙有利遮挡,岩床有利封盖,初期加剧了煤层生气作用,后期火山岩体快速冷却,导致煤体收缩,有利于次生割理形成,渗透性变好,在有利的直接盖层条件下,甚至后期构41地质与勘探 天 然 气 工 业 2009年9月造抬升,煤层变浅,形成高产富集有利区块。在煤的变质作用类型中,区域岩浆热变质区是勘探煤层气的有利场所。这是因为区域岩浆热变质是在较高的温度下(最高达500)和较低的压力条件下进行的。含煤地层在热力迅速烘烤下发生变质,煤层往往不受长时间的强烈压缩,这就有效地保护了煤层割理和孔隙,使得煤的储层物性相对较好,含气量高,可解吸率高,高产条件优越

11、。1.2.3.1 岩墙型:辽宁阜新刘家区块 阜新盆地刘家区块煤层埋深657960 m,厚3090 m,含气量7.29.8 m3/t,吸附饱和度85%96%;煤层渗透率0.4710-30.3210-3m2;控制含气面积20 km2,储量41.6108m3。目前投产41口,单井日产气平均2 500 m3,最高16 000 m3,开采10 a,局部采出程度25%,预测采收率50%,服务年限16 a,4 a已收回投资(据陈兆山提供)。通过近年来刘家区块煤层气开发实践证明,在靠近10条辉绿岩墙附近的煤层被侵入体烘烤,使煤变质程度增高,煤层气含量大,内、外生裂隙极其发育,是煤层气开发的理想区域,单井产量很

12、高4。1.2.3.2 岩床型:辽宁铁法盆地大兴区块 火山岩活动早期高古地温场加速生气,后期煤体快速冷却,次生割理发育,形成高渗透层;辉绿岩体又起到有利区域盖层作用。大兴区块侏罗系阜新组煤层厚3540 m,单层厚10 m,探明含气面积135.49 km2,储量77.3108m3;含气井段600900 m,Ro为0.6%,含气量812 m3/t,渗透率1.510-3m2;1996年投产的DT23井初期日产气1.35104m3,目前日产气0.5104m3,累计产气1 017104m3。在该区块钻井8口,单井日产气0.31041.35104m3(据曹立刚)。1.2.4 浅层、巨厚、低煤阶煤层为有利部位

13、 特点:尽管煤层煤阶低,生气量和含气量低,但巨厚煤层弥补了低含气特点,只要有好的盖层条件,阻止上覆水沿煤层割理形成动力流,上倾部位压实作用减小,煤层渗透性又好,吸附饱和度高,可形成高渗、高饱和气藏,甚至游离气和吸附气共生、互动、共储。盆地斜坡中浅部煤层埋深适中,位于煤层气运移指向区,吸附饱和度较高,煤层渗透性较好。另外,经构造抬升,煤层埋藏适中的向斜区,也是煤层气高产富集的有利部位,内蒙古自治区霍林河盆地煤层就属该类型。霍林河盆地下白垩统霍林河组煤层热演化程度较低,为褐煤,煤层含气量不高,但煤层厚度巨大,可采煤层平均总厚度76.91 m。煤层埋藏深度为400900 m。煤储层的储集物性比较好,

14、孔隙度高,煤层厚度大。霍试1井钻遇煤层23层,总厚96.85 m,主力煤层(C)煤层段埋深892.75929.3 m,煤层含气量2.935.59 m3/t,平均4.88 m3/t。镜质体反射率(Ro)为0.3%0.44%,直接盖层为分布稳定的厚度达100 m以上的泥岩。该井压裂排采试气初期产气量达1 256 m3/t,显示出该地区煤层气具有良好的勘探前景。初步控制含气面积108 km2,煤层气地质储量162108m3。盆地含煤面积380 km2,煤层气远景资源量1 008108m3。1.2.5 断裂活动次生割理发育区 特点:尽管煤层埋藏深,但在局部构造高部位断层活动使得煤层次生割理发育,渗透性

15、好,存在高渗带,游离气与吸附气共储。煤的割理系统发育程度决定了煤层渗透性的好坏,影响着煤层气井的产量及勘探后期井网设计和强化处理方案的实施。煤层割理发育,渗透率高,有利于大面积疏通吸附于煤颗粒基质表面的气态吸附烃解吸。成煤后期的构造运动对煤层气的保存有重要影响。一般认为,构造变形强烈的地区,由于构造破碎,裂缝极为发育,在缺乏有利的盖层条件下,容易形成强水网络状动力流,在煤层内渗滤,使气态烃散失严重或运移,煤层吸附气不易保存,致使含气量降低。因此,煤层割理发育、构造裂缝适中,有利于煤层气的富集高产。一般认为,煤层割理密度大于300条/m,渗透率大于0.510-3m2的地区煤层气开采条件较好。此外

16、,由于构造断裂产生裂缝,使得部分煤层中的吸附气游离出来沿着裂缝运移至煤层附近形成局部富集。以准噶尔盆地五彩湾地区为例,2005年9月,克拉玛依油田彩南地区以深层油气为主要目的层钻探的彩504井,上返2 5672 583 m井段煤层试气,压裂后自喷、抽汲2 d后,煤层开始产气,日产气稳定在7 300 m3后关井;2007年5月对该井进行液氮助排,深度2 557.81 m,返出污水(14.5 m3)、天然气及氮气后举通,开始自喷试产,初始日产气20 m3左右,6月6日前后日产气约为6 000 m3。呈现出游离气的特点5。51第29卷第9期 天 然 气 工 业 地质与勘探2 中国煤层气开采特点2.1

17、 整体降压解吸,差异流向局部高产 早期各井整体排水降压,当压力降至煤层临界解吸压力以下,之后低部位继续降压,高部位出现自喷高产气井(图3)。在“压力降”波及的范围内,翼部直井产量也明显提高(表2)。出现构造翼部气大水小,向斜部位水大气小的特征。图3 蒲池背斜煤层气开发特征图表2 蒲池地区煤层气井生产统计表井号煤顶海拔(m)日产气(m3)日产水(m3)1242102 20801231954 7310.52271864 4520.31252042 9330.21211146024.312114113012.222514705.212101721443.222112317402.62.2 单井开采中

18、划分为三个产量变化阶段 阜新刘家区块LJ井2003年投产(图4),初期日产气4 500 m3,稳产4 a开始递减,目前日产气2 780m3,已累计采出662104m3,采出程度26.6%,预计采收率50%。解吸类型划分为阻碍解吸(高液面)、畅通解吸、低饱和解吸3个阶段。阻碍型解吸:解吸速率大于降压速率,气泡变形,解吸困难;畅通型解吸:解吸速率接近降压速率,气泡带出部分束缚水,产量理想;低饱和解吸:解吸速率小于降压速率,应力闭合。从中国目前煤层气开采现状分析,直井第一阶段一般小于1 a;第二阶段井距为300 m300 m一般可采46 a,与井距、煤厚和排采速度等有关;第三阶段开采时间较长,羽状水

19、平井稳产阶段更短,为13 a。铁法盆地大兴区块DT井为直井,1996年12月投产,日产气最高1.35104m3,平均日产水21.8m3,生产15个月后关井,2004年重新开井,稳产4 a递减,目前日产气0.5104m3,已累计采出1 017104m3,划分为上升 稳产 递减3个阶段(图5),即阻碍 畅通 低饱和3个解吸阶段。2.3 构造部位和层内非均质性的差异形成3类开采特征 自给型:气体从本井降压解吸半径之内从本井产出。排采井一般处于构造平缓部位,层内均质性强。日产气量经历上升 稳产 递减3个阶段;相对应地,日产水量经历下降 平稳 递减3个阶段(图6)。外输型:气体一部分通过本井降压解吸半径

20、内从本井产出,而大部分通过高渗通道或沿上倾部位扩散到另外的排水降压井内产出。排采井一般处于构造翼部、非均质性强。日产气变化趋势为低产或不产 上升 缓慢递减;日产水相对应上升 平稳(图6)。图4 阜新刘家LJ井采气曲线图61地质与勘探 天 然 气 工 业 2009年9月图5 铁法盆地大兴区块DT井采气曲线图图6 煤层气单井开采特征图 输入型:初期本井降压解吸气随降压漏斗从本井产出,后期构造下倾部位解吸气又运移到本井产出,排采井处于构造高点。日产气变化趋势为上升 稳产 上升 递减;日产水变化趋势为递减 微产水或不产水(图6)。2.4 降压速率不同形成3类开采效果 畅通型解吸:降压速率接近解吸速率,

21、日产气上升 相对稳产 递减;渗透率随开采的束缚水、气产出上升 稳定,开采效果最佳(图7)。超临界型解吸:降压液面下降速度太快,煤层裂图7 不同措施煤层气井产气影响特征曲线图缝、割理产生应力闭合,日产气急剧升 急剧降,渗透率下降 稳定。阻碍型解吸:降压早期受煤粉堵塞,液面阻力作用解吸不畅通,日产气上升 下降 上升稳定 递减,渗透率平稳上升 稳定。3 煤层气勘探开发适用技术 中国煤层气勘探开发已经历了18个年头,勘探开发技术由最初的沿用常规油气技术发展到引用国外煤层气勘探开发成熟技术,并消化吸收再创新,探索适合我国煤层气地质条件的技术:如地震AVO高产富集区预测技术、多分支水平井钻井技术、U型钻7

22、1第29卷第9期 天 然 气 工 业 地质与勘探井或水平井钻井技术、超短半径水力喷射钻井技术、沿煤层钻井技术、直井压裂技术、连续油管压裂技术、裸眼洞穴完井技术等。各种技术的性能、适用地质条件及适用地区、预期效果分析详见表3。这些技术的应用与完善必将很大程度上推动我国煤层气产业快速发展。表3 我国煤层气勘探开发适用技术分析表技术指标性 能适用地质条件适用地区预期效果地震AVO高产富集区预测利用振幅随偏移距增大而减小的大截距大梯度异常,即煤层亮点中的强点显示信息煤层含水、气量在各个区块各井差别大,含气量较高沁水、六盘水、鄂尔多斯、宁武、准噶尔等盆地预测高产富集有利区羽状 水 平 井钻井钻遇煤层水平

23、段长12km,并在水平段均匀分支整体沟通煤层中、低渗透性,低含水煤层;构造稳定,断层少沁水、宁武、鄂尔多斯盆地中 高煤阶区单井产量提高610倍U型 钻 井 及水平井钻井钻遇煤层水平段长12km,进行末段两井穿针对接中、低渗透性,低含水煤层;构造稳定,断层少沁水、宁武、鄂尔多斯、准噶尔、吐 哈 等盆 地中 高煤阶区单井产量提高23倍超短 半 径 水力喷射钻井在煤层中分几段向几个方向水力喷射钻进100200 m煤层稳定,厚度较大沁水、鄂尔多斯、阜新、霍林河、准噶尔等盆地各类煤阶单井产量可提高25倍沿煤层钻井高角度煤层沿煤层钻井,钻遇煤层达上千米煤层倾角大于45,断层少,构造稳定,煤层稳定霍林河、准

24、噶尔、格目底盆地周缘单井产量可提高35倍直井压裂根据地层温度、应力、煤层、煤阶,确定压裂液体系和施工排量,排采中科学化管理中、低渗透性煤层沁水、鄂尔多斯、宁武、准噶尔、二连等盆地同一口井比未压裂时的产量提高数十倍连续 油 管 压裂在煤系地层砂岩、煤层分段自下而上连续压裂中、高渗透性,多煤层、薄煤层分布区鄂尔多斯盆地乌审旗、准噶尔盆地准东南等地区加拿大阿尔伯达盆地开发效果好裸眼 洞 穴 完井煤层造洞穴并砾石充填或直接裸眼完井高渗透煤层(渗透率大于510-3m2)霍林河、沙尔湖等厚煤层高渗透区粉河、圣胡安、苏拉特盆地开发效果好3.1 地震AVO高产富集区预测技术 由于煤层与围岩波阻抗差大6,煤层本

25、身是强反射,虽然煤系地层整体在地震AVO处理显示上为亮点,但是煤层含气、含水的差异在局部异常突出。高含气后振幅随偏移距增大而减少产生AVO异常(亮点)。这与常规天然气高阻抗振幅随偏移距增大而减少出现的亮点概念不同,有以下特点(图8):图8 吉试1井、吉试4井5#煤层AVO异常显示图 高含气量的高产井有强AVO异常:异常特征随振幅偏移距增大而减小;煤层段为大截距、大梯度的异常,即亮点中的强点。低含气量的低产井为弱AVO异常:为低含气、低饱和、低渗透、高含水特征。这项技术适应于断块间煤层含气性、含水性差异大的地区。3.2 羽状水平井钻井技术 武m121井是中国石油天然气集团公司完钻最早的1口,总进

26、尺7 993 m,10个分支,主支长2 000m;此外该公司在沁水盆地南部樊庄地区钻羽状水平井樊平121井7,日产气超过2104m3,这项技术2000年引进中国后已钻井70余口,单井日产气最高达10104m3。3.3 超短半径水力喷射钻井技术 超短半径水力喷射钻井技术适用于中高煤阶煤层,其含气量高及含气饱和度较高,位于构造稳定、煤层埋深适中、厚度大的地区。此外,在喷射钻进过81地质与勘探 天 然 气 工 业 2009年9月程中避免压裂波及顶底板含水层;有利于解除钻井压裂施工对储层的伤害;增加储层导流能力,增产改造效果,提高单井产量,已钻10余口井,有的产量明显提高。3.4 煤层气井重复压裂技术

27、如沁水气田华蒲1238井解堵前套压:0.05MPa,压前日产气385 m3,日产水2.1 m3;重复压后套压0.42 MPa,日产气4 062 m3,日产水0.8 m3。不同地质条件适用不同的勘探技术,羽状水平井、U型井适应构造相对稳定的中、低渗透性的中 高煤阶、顶底板不含水区8;沿煤层钻井技术适用于煤层倾角大于45 地区;裸眼洞穴完井技术适用于煤层渗透率大于510-3m2的地区。4 结论 根据中国煤层气勘探开发现状总结了我国煤层气富集高产规律:区域含煤区构造高点是高产富集有利部位;直接盖层稳定的上斜坡高产条件优越;构造抬升盆地凹中隆火山岩活动区有利于高产;封闭好的浅层,低煤阶厚煤层有利于煤层

28、气富集;断裂活动次生割理发育区是煤层气聚集有利场所。在开发上总结了中国煤层气开采特征和不同措施影响煤层气井产气特征及受构造部位和层内非均质性影响的单井产气特征。此外,根据近年来煤层气勘探开发实践,逐步探索出的适宜我国煤层气地质条件下的勘探开发工艺技术及开采特点,对提高煤层气井单井产量起到极大的促进作用。参 考 文 献1车长波,杨虎林,李富兵,等.我国煤层气资源勘探开发前景J.中国矿业,2008,17(5):124.2孙斌,王一兵.鄂尔多斯盆地大宁 吉县地区煤层气分布特征C 中国煤层气勘探与开发.徐州:中国矿业大学出版社,2003:65273.3王一兵,孙平,鲜保安.宁武盆地煤层气勘探效果分析及

29、启示C 中国煤层气勘探开发利用技术进展.北京:地质出版社,2006:84288.4王秀茹.刘家区煤层气产能主控地质因素分析J.中国煤层气,2007,4(2):26229.5孙平,刘洪林,巢海燕,等.低煤阶煤层气勘探思路J.天然气工业,2008,28(3):19222.6崔若飞,陈同俊,钱进,等.煤层气地震勘探技术M 中国煤层气勘探开发利用技术进展.北京:地质出版社,2006:1552162.7王一兵,孙平,任源丰,等.沁水煤层气田开发技术应用及效果分析C 煤层气勘探开发理论与实践.北京:石油工业出版社,2007:1652172.8李五忠,赵庆波,吴国干,等.中国煤层气开发与利用M.北京:石油工

30、业出版社,2008:1792195.(收稿日期 2009208225 编辑 罗冬梅)我国对新能源的界定 新能源是指与长期广泛使用、技术上较为成熟的传统能源(石油、煤炭和天然气)对比而言,以新技术为基础,已经开发但尚未大规模使用,或正在研究试验尚需进一步开发的能源,主要包括太阳能、风能、水能、核能、生物能源、海洋能、地热能和氢能等。2009年6月1日,国家能源局对即将出台的新能源发展规划召开发布会,对新能源进行了界定。除了上述普遍共识的新能源之外,新能源还包括对传统能源进行技术变革所形成的新的能源,包括煤炭的清洁高效使用、车用新型燃料以及智能电网等。这是我国首次将煤化工、新能源汽车以及智能电网加

31、入新能源的范畴。(谭蓉蓉 摘编自东方财富网http: 天 然 气 工 业 地质与勘探 that giant gas fields be discovered.The annual proven reserves of natural gas has been up to 500,000,000,000(500 bcm)since 2000 with a major contribution of 70%by giant gas fields.Natural gas exploration has to face many challenges such asthe complex geolog

32、ical conditions,greater difficulties and higher requirement for gas exploration.New ideas and innovationsof technology will be necessary for future natural gas exploration.To tap more unconventional gas resources is the only wayto the sustainable development of natural gas industry in China.KEY WORD

33、S:China,natural gas,unconventional natural gas,exploration,reserves,exploration technology,giant gas field,strategic issues,developing trendDOI:10.3787/j.issn.100020976.2009.09.002WEI Guo2qi(professor of senior engineer),born in 1964,graduated from the Jianghan Petroleum Institute in 1996,and thenob

34、tained a Ph.D degree in structural geology from Nanjing University in 2000.And now he is subdean of Langfang Branch ofPetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development.Add:Mail Box 44,Wanzhuang,Langfang,Hebei Province 065007,P.R.ChinaTel:+8621026921 3410E2mail:weigq The unconven

35、tional natural gas resources and exploitation technologies in ChinaNING Ning1,WANG Hong2yan1,YONG Hong2,LIU Hong2lin1,HU Xu2jian3,ZHAO Qun1,LIU De2xun1(1.L angf ang B ranch,PetroChina Research Institute of Petroleum Ex ploration and Development,L ang2f ang065007,China;2.International Department of C

36、N PC,Beijing100007,China;3.PetroChina J i2dong Oilf ield Company,Tangshan063200,China)NATUR.GAS IND.VOLUME 29,ISSUE 9,pp.9212,9/25/2009.(ISSN 100020976;In Chinese)ABSTRACT:The abundant unconventional natural gas resources,if exploited reasonably and efficiently,will provide stable en2ergy supply for

37、 the sustainable development of Chinese economy.In China,the prospective reserves of condense sandstone gasresources is estimated to be more than 12 tcm and some progress has been made in its commercial production;breakthrough hasbeen made in the high2rank coal of coalbed methane exploration;the stu

38、dy of shale gas has just started,and good conditionshave been found in the Sichuan,Tarim,and Ordos basins for both pooling and exploitation of shale gas;many evidences ofmethane gas hydrate have been found in the South Sea of China.However,due to the complexity and the specific characteristicsof geo

39、logical conditions,some technologies of exploration and exploitation can not meet the needs for the recovery or commer2cial production of the unconventional natural gas resources.Therefore,this paper presents some suggestions:to research in2to and develop various technologies of exploiting different

40、 types of condense sandstone gas reservoirs;to optimize the favora2ble blocks for the coalbed methane and enlarge its scale of exploration and development;to research into and develop high andefficient exploration and exploitation technologies for high coal rank coalbed gas fields;to survey the dist

41、ribution of shale gasresources and identify the main controlling factors of shale gas pooling;to make assessment on methane gas hydrate re2sources.KEY WORDS:unconventional natural gas,dense sandstone gas,coalbed methane gas,shale gas,methane gas hydrate,re2sources,pooling,exploitation technology,bot

42、tom2simulating reflector(BSR),hydraulic fracturingDOI:10.3787/j.issn.100020976.2009.09.003NING Ning(professor of senior engineer),born in 1964,graduated in oil and gas geology from Northwest University in 1985,and got a Ph.D degree in Paleontology and Stratigraphy from China University of Geoscience

43、s(Beijing)in 2001.He is nowsubdean of Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development,being engaged instrategic studies of natural gas(including unconventional gas)resources.Add:Mail Box 44,Wanzhuang,Langfang,Hebei Province 065007,P.R.ChinaTel:+8621026921 32

44、88E2mail:ningn The regular patterns of highly2produced CBM,its production performance and the progress of prospectingtechnologies in ChinaZHAO Qing2Bo,CHEN Gang,LI Gui2zhong(L angf ang B ranch,PetroChina Research Institute ofPetroleum Ex ploration and Development,L ang2031NATURAL GAS INDUSTRY,VOLUME

45、 29,ISSUE 9,2009 SEPTEMBER25, ang065007,China)NATUR.GAS IND.VOLUME 29,ISSUE 9,pp.13219,9/25/2009.(ISSN 100020976;In Chinese)ABSTRACT:Compared with those in other countries,the coalbed methane gas reservoirs in China are featured by complicatedstructural environment,complex pooling types,and strong a

46、nisotropy.According to the present status of the CBM explorationand development in China,we summarized the regular patterns of highly2accumulated CBM as follows:Structural high:Deepburied depth of coal bed is beneficial in early stage,and shallow buried depth of coal bed is easy for tectonic uplift

47、with thecharacteristics of developed secondary cleats,good permeability and weak compaction.The creak of cleat is not mineralized inthe dead water environment,and CBM reservoir has not been damaged by the water.It has formed the productive and enrichedzones in both flanks with high permeability,high

48、 gas content and high saturation.Acclivity:Shallow buried depth,devel2oped secondary cleats,weak compaction,good permeability and intense uplift are the features of the coal bed.CBM reservoirshave not been damaged by the water for stable regional direct cap rock,dead water environment and non2minera

49、lized cleats.There is abundant hydrocarbon in the down2dip trap,which can form CBM reservoirs with high permeability,high gas contentand high saturation.High palaeogeothermal:Regional volcanic rock invaded coal bed strongly causes gas generation.Volcan2ic dike is the barrier bed.The secondary cleat

50、is developed in the coal bed for the coal to rapidly chill and shrink and then thehigh production and enrichment block is formed in the later stage.Thick coal with low coal rank,low gas generation andhigh saturation:The coal rank,gas generation and gas content are lower,however,heavy coal layer make