煤系'三气'共采挑战与地质关键因素分析

"叠置含气系统共采兼容性——煤系‘三气’及深部煤层气开采中的共性地质问题" 本文探讨的是在煤层气、致密砂岩气和页岩气（简称煤系“三气”）共生的地质条件下，如何实现这些非常规天然气资源的有效共采。目前，尽管这类资源在我国具有巨大的潜在价值，但因地质条件复杂，尚无法实现大规模的共采。文章强调了共采过程中存在的主要挑战是由于多套流体压力系统的叠置共生导致的兼容性问题。 作者秦勇、申建和沈玉林指出，煤系“三气”的地质条件具有六个基本特点，这些特点既有利于气体的生成和保存，也使得共采问题变得复杂。其中，核心的地质条件包括： 1. 流体能量差异：不同的气体系统具有不同的流体能量，这直接影响到它们之间的兼容性。如果流体能量差异过大，可能导致压力不平衡，从而影响气体的产出效率和安全开采。 2. 储层力学性质和孔隙渗透性差异：不同储层的物理特性，如岩石强度和孔隙结构，会决定其在共采过程中的稳定性及气体流动能力。这些差异可能导致某些储层过早衰竭或者难以开采。 研究者认为，层序地层格架、流体能量系统和岩石力学性质是影响叠置含气系统兼容性的三个关键地质因素。为了实现煤系“三气”的共探与共采，首要任务是深入理解相关地质问题，并对共生特性和共采地质动态进行详尽的分析。共采工艺的优化和技术创新应以充分释放产能为目标，同时必须考虑叠置含气系统共采的兼容性约束。 未来的研究方向将集中在以下几个方面： 1. 关键层高分辨识别：提高对各含气层的精细探测能力，以确定最佳的开采顺序和方法。 2. 地层流体及能量高分辨识别：更精确地了解地层中的流体分布和能量状态，以便调整开采策略。 3. 共采兼容性定量表征：建立科学的模型，量化评估不同含气系统间的兼容性，为共采决策提供依据。 4. 开发地质单元与开发方式：探索适应复杂地质条件的开发模式，如分层开采、协同开采等，以提高整体采收率。 通过这些研究和技术创新，有望解决煤系“三气”共采的技术难题，推动我国非常规天然气资源的高效利用。