摘要煤系中除了煤层气之外,还有丰富的页岩气和致密砂岩气,三气合采在中国已经成为一种具有潜在发展前途的技术,如何将这些不同类型的储层一体化改造,是制约这一技术推广应用的关键,所以研究煤系气储层力学地层学特征及其可改造性评价具有重要意义
为此,本文采用现场调研、取样、实验室测试和理论分析的研究方法,对煤系气储层可改造性进行了系统分析,得出以下结论:(1)通过钻井资料、岩芯观测的岩石结构、构造、岩性等结合测井资料解释识别沉积相,确定副层序、副层序组构建体系域,从而建立层序地层格架,并将研究区煤系气储层按照体系域划分为海侵体系域煤系气储层、高位体系域煤系气储层和低位体系域煤系气储层三大类,通过对比同一岩性在不同的沉积环境具有的特征分析研究区煤系气储层特征
(2)力学地层学特征主要分为岩体力学和流体力学两个方面
岩体力学地层学方面:利用测井资料对宿南地区下石盒子组的煤岩及其顶底板和泥页岩储层的力学参数进行计算,结果表明致密砂岩具有比泥页岩更强的可改造性;抗压强度计算结果表明,细砂岩具有最高的抗压强度,其次为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩;破裂压力计算结果表明,改造层段内不同储层的破裂压力相近
流体力学地层学方面:测井结果显示,所有储层的孔隙度都偏低;整体上煤层渗透率低于页岩储层渗透率;层段内各岩层的含水饱和度为 8%~72%,其中粉砂质泥岩的含水饱和度最高,其次为粉砂岩、细砂岩和泥岩,煤的含水饱和度最低,在该含水饱和度条件下,不会对改造造成太大影响;煤层含气量都不低于 10 cm3/g,且含气饱和度都在 80%以上,具有较好的开发前景,通过对各岩层含气量进行预测,结果显示含气量较高,具有良好的可开发价值
(3)通过考虑储层的井控煤系气资源量、单一储层的可改造性、渗透率和排量对水力压裂的影响以及渗透率和破裂压力对水力压裂的影响四个方面评价煤系气的可改造性
结合煤层实测含气量与岩层预测含气量,对