滇东老厂区块多层叠置煤储层可改造性研究.pdf

摘要 滇东老厂地区煤层纵向上薄且多，同时地应力高，煤体结构复杂，煤层气开发 困难。本文以老厂矿区煤层气储层为研究对象，统计了大量煤田勘探资料和煤层气 测井试井资料，从地层组合，煤体结构，地应力，岩石力学特征四个方面分析了老 厂矿区煤储层的可改造性，并利用灰色聚类方法初步建立了研究区煤储层可改造性 评价体系，优选了适宜改造的含气系统层段，为后期煤层气井压裂开采提供基础。 综合分析地层组合、煤体结构、岩石力学参数及地应力参数四个方面的特征， 并在含气-物性系统内，以评价单元总厚度30m，单煤层煤厚2m，多煤层单煤厚 度1.5m 为准则划分评价单元。研究区煤厚整体上集中在 2m 左右，以中厚煤层为 主，而煤层间距变化幅度比较大。顶底板岩性以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩为 主，其中泥质粉砂岩杨氏模量高，而泥岩具有较低的杨氏模量。基于测井曲线划分 的煤体结构在垂向上随埋深增加，原生+碎裂煤占比增大。此外，研究区整体上处于 中强应力区，煤储层应力状态，应力比，侧压系数在400m 和800m 出现转变，呈现 不同变化规律。煤储层渗透率随有效水平最小水平主应力增加而减小，随埋深增加 呈现分段式变化。 根据对储层改造影响因素的综合分析，结合研究区实际情况来确定可改造性评 价每一大类的具体指标，即煤厚、煤厚+砂岩/单元厚度、煤体结构、煤层等效杨氏 模量、煤与顶底板杨氏模量比值、煤层等效泊松比、煤与顶底板泊松比比值、水平 最小主应力、应力比以及水平应力差系数，其中煤厚、煤厚+砂岩/单元厚度、杨氏 模量相关参数以及水平应力差系数为可改造性评价正向因素，而煤体结构、泊松比 相关参数、水平最小主应力、应力比为可改造性评价负向因素。同时借助 ward 聚 类定量划10 个评价参数为四个级别。 利用灰色聚类+层次分析的方法对滇东老厂地区进行储层可改造性评价结果证 明，可改造性多为良、可级别。含气系统Ⅰ和含气系统Ⅲ总体上储层可改造性要优 于含气系统Ⅱ。 关键词：老厂矿区，多煤层，地应力，灰色聚类，层次分析法，储层改造 1 ABSTRACT The coal seam in the Laochang area in the east of Yunnan is thin and numerous in the longitudinal direction. At the same time, the in-situ stress is high, the coal structure is complicated, and the development of coal bed gas is difficult. This article takes the coalbed methane wells in the Laochang mining area as the research object, statistics a large number of coal field exploration data and coalbed gas logging test data, and analyzes the coal reserves in the Laochang mining area from the aspects of stratum combination, coal structure, in-situ stress, and rock mechanics. The reformability of the formation and the grey clustering method were used to establish a preliminary evaluation system for the reformability of the coal reservoirs in the study area. The gas-bearing system sections suitable for reconstruction were selected to provide a basis for the fracturing of coalbed gas wells in