鄂东北缘低阶煤渗透性分析：煤级与地应力的主导影响

本文主要探讨了鄂东北缘低阶煤储层的渗透性特征及其主要控制因素，这在煤炭资源开发特别是在煤层气勘探和产能建设中具有重要意义。研究者郭广山、柳迎红和吕玉民针对中海油研究总院新能源研究中心的项目，通过对鄂尔多斯东北缘低阶煤层气储层进行深入分析，发现该区域低阶煤的渗透率显著高于我国中高阶煤层气田的平均水平。 首先，他们考察了煤层地应力与渗透率的关系。结果显示，地应力对低阶煤储层的渗透性有显著影响，地应力通过调节煤层内部裂隙（如割理）的开启程度和方向来控制渗透性。地应力的大小和分布直接影响煤体的应力状态，从而影响煤的物理和化学性质，包括孔隙度和连通性，这些都是决定渗透率的关键因素。 其次，煤级和割理间距也是影响渗透率的重要因素。随着煤的演化，煤级的变化会影响煤的物理结构，特别是煤的质地和密度，进而改变煤岩的力学性质，间接影响渗透性。而割理间距，即煤层中的裂隙或裂缝的尺寸，直接影响气体的流动路径，增大割理间距意味着更多的渗透路径，提高了渗透性。 然而，研究发现埋藏深度与渗透率之间的相关性并不强烈，这可能表明在一定范围内，低阶煤的渗透性主要受地质构造和煤质特性的影响，而非单纯的埋藏深度。这为煤层气开采策略提供了重要依据，即在选择勘探目标时，除了考虑地层位置，还要注重煤的品质和地质构造条件。 总结来说，鄂东北缘低阶煤的渗透性特征分析揭示了煤级、割理间距和地应力是主导其渗透性的关键因素，而埋藏深度的影响相对较小。这些发现对于优化煤层气勘探选区，提高产能建设和生产效率具有重要的科学指导意义。在煤炭能源转型和清洁利用的大背景下，深入理解低阶煤的渗透性规律对于推动我国的绿色能源发展具有实际价值。