46 第四章 煤储层压力及吸附/解吸特征 煤层气以游离、吸附、固溶和溶解多种状态赋存于煤储层中。其中吸附状态是煤层气最主要的赋存形式，储层压力是控制煤层吸附气量的最关键因素。 第一节 煤储层压力 一、定义 煤储层通常受到三个方向的应力作用：垂直主应力，近似于上覆岩层的重量；两个相互正交的水平主应力，其大小明显不同，两者比值一般介于 0.2~0.8 之间，且很少与垂向主应力相等。构造应力与所处构造部位密切相关，水平应力在逆断层或褶皱发育地段要远大于垂向主应力，在正断层发育地段则小于垂向应力（国家地震局地壳应力研究所，1990）。 煤储层压力，是指作用于煤孔隙—裂隙空间上的流体压力（包括水压和气压），故又称为孔隙流体压力，相当于常规油气储层中的油层压力或气层压力。煤储层压力一般通过试井分析测得，即利用外推方法求取原始地层条件下相对平衡状态的初始压力。煤储层压力与煤层含气性密切相关，它与吸附性（特别是临界解吸压力）之间的相对关系直接影响采气过程中排水降压的难易程度。因此，煤储层压力的研究，不仅对煤层含气性和开采地质条件的评价十分重要，同时也可为完井工艺提供重要参数。 煤储层流体要受到三个方面力的作用，包括上覆岩层静压力、静水柱压力和构造应力。当煤储层渗透性较好并与地下水连通时，孔隙流体所承受的压力为连通孔道中的静水柱压力，即是说储层压力等于静水压力。若煤储层被不渗透地层所包围，由于储层流体被封闭而不能自由流动，储层孔隙流体压力与上覆岩层压力保持平衡，这时储层压力便等于上覆岩层压力。在煤储层渗透性很差且与地下水连通性不好的条件下，由于岩性不均而形成局部半封闭状态，则上覆岩层压力即由储层内孔隙流体和煤基质块共同承担，即： σ V＝p＋σ （4-1） 式中，σV— 上覆岩层压力，MPa；p— 煤储层压力，MPa；σ— 煤储层骨架应力，MPa。此时，煤储层压力将小于上覆岩层压力而大于静水压力。 47 二、压力状态 在实践中，为了对比不同地区或不同储层的压力特征，通常根据储层压力与静水柱压力之间的相对关系确定储层的压力状态，采用的参数为储层压力梯度或压力系数。 储层压力梯度：系指单位垂深内的储层压力增量，常用井底压力除以从地表到测试井段中点深度而得出，用 kPa/m 或 MPa/100m 表示，在煤储层研究中应用广泛。储层压力梯度若等于静水压力梯度（9.78kPa/m ，淡水），储层压力状态为正常；若大于静水压力梯度，则称为高压或...
