Nuevos avances en la exploración de metano en yacimientos de carbón en Baode, Shanxi
(China United Coalbed Mtane Co., Ltd. Beijing 100011)
A través del estudio de la estructura regional, los estratos carboníferos, la calidad de las vetas de carbón y la perforación de metano en los lechos de carbón. en el área del proyecto, se resumen los puntos clave. Se analizaron los resultados de la propiedad portadora de gas, la permeabilidad, la presión del yacimiento y los factores de control de gas del bloque Baode, y se señalaron los objetivos de exploración y desarrollo del metano de yacimientos de carbón de Baode.
Palabras clave: objetivos de exploración y desarrollo de metano de yacimientos de carbón en el bloque Baode
Nuevos avances en la exploración y desarrollo de metano de yacimientos de carbón en el bloque Baode, Shaanxi
Jia Gaolong
(China United Coalbed Mtane Co., Ltd., Beijing 100011)
Resumen: Se realizó un estudio geológico sobre la estructura, los estratos carboníferos, las vetas de carbón, las filas de carbón y los datos de perforación de la zona. Se analizaron el contenido de gas, permeabilidad, presión, saturación de gas y factores de control del yacimiento. Se delineó el área objetivo para la exploración y desarrollo de recursos de metano en capas de carbón en el bloque Baode en el borde oriental de la cuenca de Ordos.
Palabras clave: Bloque Baode; exploración de metano en capas de carbón; objetivos de desarrollo
1 Descripción general
El campo de metano en capas de carbón en el borde oriental de la cuenca de Ordos está ubicado cerca de Río Amarillo en Shanxi, Shaanxi y Mongolia Interior, incluidos los yacimientos de carbón de Mongolia Interior Jungar, Shaanxi Shenfu y Shanxi Hedong. El campo de gas tiene 480 kilómetros de largo de norte a sur y de 15 a 80 kilómetros de ancho de este a oeste, con una superficie total de 23.000 kilómetros cuadrados.
El borde oriental de la cuenca de Ordos es una importante base de producción de carbón coquizable y carbón térmico en mi país. Aquí no sólo hay ricos recursos de carbón, sino también ricos recursos de metano en yacimientos de carbón. Es una de las cuencas con mejores recursos de metano de yacimientos de carbón y condiciones de desarrollo en China, y también es el área más activa para la exploración. Es aclamado como el "San Juan de China" por expertos en geología nacionales y extranjeros.
El campo de metano de lecho de carbón de Hedong es propiedad de empresas nacionales como la antigua Oficina de Petróleo del Norte de China del Ministerio de Minas y Minas, la Oficina de Exploración de Petróleo de Changqing y las empresas estadounidenses de metano de lecho de carbón, Enron, Phillips, Arco, Chevron. Texaco (CVX), Lowell, BHP Billiton (BHPB), Sino-Australian Energy (SGE) y otras empresas extranjeras realizan exploraciones.
El área del proyecto de metano de lecho de carbón de Jungar está ubicada en el norte del campo de gas, con un área total de 6853 km2, que incluye: el bloque Jungar de 2817 km2; el bloque Shenfu de 2998 km2; el bloque Baode de 560 km2; en el proyecto La parte sur del distrito cubre un área de 478km2 (Figura 1).
Del 5 de junio a octubre de 2000, China United y Texaco firmaron tres contratos para compartir productos de metano de yacimientos de carbón en Zhungeer, Shenfu, Shaanxi y Baode, Shaanxi. En junio de 2004, ChevronTexaco y BHP Billiton completaron el acuerdo de transferencia para un bloque poco profundo con una profundidad de veta de carbón de 1.000 mm.
BHP Billiton comenzó la exploración de metano en capas de carbón en septiembre de 2004. Y la construcción de cinco minas de metano en capas de carbón. En el norte se completaron los pozos parámetros ZG-2, ZG-3, ZG-4, SF-1 y BD-1. En 2005, se llevó a cabo la exploración de metano en yacimientos de carbón en el bloque Baode, y se completaron cinco pozos de parámetros de metano en yacimientos de carbón BD-2, BD-3, BD-4, BD-7 y BD-8, y se llevaron a cabo operaciones de grupos de pozos horizontales. alrededor de BD-4, completó la sección del pozo direccional L1 del pozo horizontal. En agosto de 2006, se completaron las secciones de pozos direccionales de los pozos verticales V1 ~ V4 y los pozos horizontales L1 ~ L4.
Tabla 1 Lista de pruebas de perforación y extracción de muestras para el Proyecto de Metano de Capa de Carbón de Zhungeer
2 Resultados geológicos
2.1 Estructura geológica
Estructura tectónica Se encuentra en la parte media de la Placa del Norte de China, es decir, el Macizo de Hedong en el borde oriental del Macizo de Ordos, delimitado por el Levantamiento Luliang al este, el margen de la Placa Yinshan en Mongolia Interior al norte, y el margen de la Placa Qinling en el oeste de Henan hacia el sur. El campo de gas exhibe un tipo estructural de borde de cuenca de transición.
El levantamiento de Luliang en el lado este del bloque expone las vetas de carbón a la superficie; hay una falla de pizarra de Tianjia y una falla de Qingshuichuan en el norte; hay una estructura anticlinal asimétrica (deflexión) en el oeste de; Gaoshiya-Haojiazhai, y el ala este es suave, el ala oeste es empinada y el ángulo de inclinación de los estratos de Gaoshiyacun puede alcanzar los 40 °, lo que tiene un mayor impacto en la profundidad del entierro de la veta de carbón y el contenido de gas.
El interior de la parcela se caracteriza por una estructura monoclínica inclinada ligeramente hacia el oeste. En el bloque occidental de Shenfu, hay anticlinales secundarios de tendencia NNE (como el anticlinal Miaogoumen y el anticlinal Tianjiazhai) desarrollados sobre el fondo estructural monoclínico. La estructura anticlinal controla la acumulación de gas derivado del carbón, y el anticlinal de Tianjiazhai puede convertirse en una estructura de almacenamiento de gas, lo que merece atención.
2.2 Estratos carboníferos
Los estratos carboníferos incluyen la Formación Benxi del Carbonífero Paleozoico Superior, la Formación Taiyuan, la Formación Shanxi del Pérmico Inferior y la Formación Shihezi Inferior. Solo la Formación Benxi y la Formación Shihezi Inferior tienen líneas de carbón, y las principales vetas de carbón están ubicadas en la Formación Taiyuan y la Formación Shanxi.
Formación Taiyuan: el límite inferior es arenisca K1 y el límite superior es la parte inferior de arenisca K3. Es una serie carbonífera compuesta por rocas clásticas, rocas carbonatadas y vetas de carbón, y está dominada por sedimentos de deltas de aguas poco profundas controlados por ríos. El espesor de este grupo es de 70 ~ 110 m, con un espesor promedio de 95 m.
Formación Shanxi: La interfaz inferior es la arenisca K3, y la interfaz superior es el fondo de la arenisca K4 de la Formación Shihezi Inferior. Es un conjunto de series carboníferas depositadas principalmente por ríos y lagos poco profundos. Está compuesto de arenisca de color blanco grisáceo, lutitas arenosas y vetas de carbón. Generalmente tiene un espesor de 35 a 90 m y un espesor promedio de 70 m.
2.3 Vetas de carbón y calidad del carbón
Hay 7 estratos portadores de carbón en la Formación Taiyuan, entre los cuales las vetas de carbón No. 8 y No. 9 son las principales vetas de carbón, con espesores de 0,40 ~ 3,50 metros y 2,20 ~ 4,30 metros respectivamente. A menudo se fusionan dos capas de carbón con 10 capas de carbón. La tendencia general es "gruesa en el norte y delgada en el sur". El espesor en la parte norte del bloque Baode puede alcanzar los 17 mm. Hay cinco estratos carboníferos en la Formación Shanxi, entre los cuales el No. 4 He No. 5 es la veta de carbón principal, con espesores de 0,40 ~ 5,50 my 0,50 ~ 3,50 m respectivamente, y a menudo se combinan. Es "gruesa en el norte, delgada en el este y delgada en el oeste". El espesor de la veta de carbón en el bloque norte de Baode puede alcanzar los 11 m.
Las principales vetas de carbón en el campo de gas de Hedong de norte a sur son carbón de llama larga, carbón de apelmazamiento débil, 1/2 carbón de apelmazamiento medio, carbón gaseoso, carbón graso, 1/3 de carbón de coque y carbón de coque. , carbón pobre Carbón, antracita. El bloque Baode está representado por las vetas de carbón 4-5 y 8-9, y el carbón es principalmente carbón gaseoso. Los resultados de las pruebas de calidad del carbón de Hedong Coalfield se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 Características de la calidad del carbón de las principales vetas de carbón en Hedong Coal Field
2.4 Contenido de gas y sus factores de control
El contenido de gas de las vetas de carbón en Hedong Gas El campo está aumentando gradualmente de norte a sur y de este a oeste, el contenido de gas es de 4,15 ~ 23,0 m3/t, con un promedio de 12,64 m3/t. Según los resultados de las pruebas de 5 pozos de metano en capas de carbón en el bloque Baode, el. El contenido de gas de la veta de carbón principal No. 4-5 es de 2 ~ 8 m3/t, 8- El contenido de gas de la veta de carbón principal No. 9 es de 5 ~ 11 m3/t (ver Tabla 3).
Tabla 3 Listado de características del yacimiento de carbón en el bloque Baode
Según el estudio de historia de generación de hidrocarburos, la principal etapa de generación de gas es la etapa de generación de gas bituminoso de metamórfico medio-bajo. El carbón y los cambios en el contenido de gas de las vetas de carbón se ven afectados principalmente por el control de la función regional.
Permeabilidad 2,5
El campo de gas de Hedong se compone principalmente de carbón gaseoso, carbón graso, carbón coquizable y otros carbones moderadamente metamórficos. En el carbón se desarrollan escisiones y fisuras, y la permeabilidad de la veta de carbón es alta, alcanzando la permeabilidad máxima 453 mD y el valor promedio siendo 3,2 MD.
Según los resultados de las pruebas de cinco pozos de metano en capas de carbón en el bloque Baode, la permeabilidad de la veta de carbón principal es generalmente de 2,4 a 8 mD.
2.6 Presión del yacimiento
La presión del yacimiento de carbón en el campo de gas de Hedong es principalmente presión negativa. El gradiente de presión de la veta de carbón número 8 en el pozo LXC 4 en el bloque Linxing es de 0,988. MPa/100 m; Sanjiao SG El gradiente de presión de la veta de carbón No. 9 en el Pozo -1 es 0,143 MPa/100 m; el gradiente de presión de la veta de carbón No. 9 en el Pozo SH-2 en Shilou es 0,409 MPa/100 m; .
Según los resultados de las pruebas del pozo de metano de lecho de carbón en el bloque Baode, la presión del yacimiento en la mayoría de las áreas es presión negativa, y solo alrededor del grupo de pozos BD-4 es presión normal.
2.7 Adsorción y saturación
Volumen Langmuir (capacidad máxima de adsorción) de carbón: el bloque Linxing es 14.438+0 ~ 35,52 m3/t; el bloque Shilou es 10,64 ~ 35,85m3/t; Los resultados de las pruebas muestran que el yacimiento de carbón tiene una fuerte capacidad de adsorción.
La saturación de gas de los yacimientos de carbón en el bloque Linxing es de 3,5 ~ 79,2%; la saturación de gas promedio en el bloque Shilou es de 63,4%; el bloque Baode está insuficientemente saturado.
3 Trabajos de exploración y desarrollo de metano en lechos de carbón
3.1 Área objetivo de Baode
Incluyendo el bloque Baode central y sur y el bloque Shenfu, cubriendo un área de aproximadamente 1.500km2. De acuerdo con las características del yacimiento de carbón y las condiciones de preservación del metano del yacimiento de carbón en esta área, se determinan los parámetros del área objetivo de exploración: el espesor de una sola capa de la veta de carbón principal es superior a 5 m, la profundidad del yacimiento es generalmente inferior a 1500 m, el gas el contenido es generalmente superior a 5 ~ 8 m3/t, y la permeabilidad es generalmente superior a 1 mD. La saturación de gas es generalmente superior al 50%.
Figura 1 Área objetivo de exploración y desarrollo de metano de lecho de carbón
(Campo de metano de lecho de carbón en el borde oriental de la cuenca de Ordos)
El área objetivo de Baode es un área estructural suave zona de pendiente con depósitos de carbón La profundidad es generalmente de 300 a 1.200 metros y hay enormes depósitos de carbón.
La veta de carbón principal tiene un espesor de una sola capa de hasta 10 m, alto contenido de gas y permeabilidad, y es el principal área objetivo de exploración y desarrollo en la parte norte del campo de gas (Figura 1).
3.1.1 Exploración y desarrollo del área objetivo de Baode
El primer grupo de pozos horizontales en el bloque Baode está cerca del pozo BD-4, porque su contenido de gas es de 4 a 8 m3/t, la permeabilidad es de 5~8md, lo que puede cumplir con los requisitos del desarrollo de pozos horizontales. El diseño del grupo de pozos consta de 8 pozos, 4 pozos verticales y 4 pozos horizontales, utilizando tecnología de perforación de radio medio (MRD) (Figura 2). Se espera que el grupo de pozos horizontales logre buenos resultados.
El diagrama esquemático de la perforación radial (MRD) en la Figura 2.
Figura 3 Diagrama esquemático de exploración y despliegue en el área objetivo de Baode
3.1.2 Exploración y despliegue en el área objetivo de Baode
En 2006, tres pozos Se desplegaron en el bloque Baode Los pozos de exploración, BD-9, BD-10 y BD-6, están ubicados en el norte profundo, el oeste profundo y el este poco profundo, respectivamente. Organice la recopilación de datos sísmicos durante 25 kilómetros, como se muestra en la Figura 3.
En 2007, está previsto desplegar tres pozos exploratorios en la parte sur del bloque Baode, a saber, BD-12, BD-13 y BD-14.
3.1.3 Plan de exploración de metano de lecho de carbón en el bloque Shenfu
En 2006, el Pozo SF-2 estaba ubicado en la parte central y oriental del bloque Shenfu, es decir, en el parte profunda del grupo de pozos Baode (la profundidad del pozo es de aproximadamente 1000 m). El pozo SF-3 en 2007 depende de los resultados de exploración de la ampliación hacia el oeste de 2006.
3.2 Otras áreas objetivo del campo de gas en el margen oriental de la cuenca de Ordos
Área objetivo de Sanjiao: incluida la parte norte de Sanjiao y las partes central y occidental del bloque Sanjiao , el bloque Liulin y la parte norte del bloque Shilou, cubriendo un área de más de 2000km2. La zona monoclinal de ángulo bajo con una profundidad de entierro de vetas de carbón moderada en el área objetivo es propicia para el almacenamiento de metano de capas de carbón; las vetas de carbón No. 4-5 y 8-9 son gruesas, con un espesor acumulado de más de 10 m; el contenido de gas de la veta de carbón es generalmente superior a 65438+100 m3/t de filtración. La tasa de filtración es alta, con la mayoría de los pozos de metano en capas de carbón por encima de 10 mD. Las vetas de carbón en esta área tienen una alta presión de yacimiento y en su mayoría son formaciones de sobrepresión. El gradiente de presión promedio del yacimiento de la veta de carbón No. 4-5 en el área de Sanjiao es de 1,11 MPa/100 m, y la veta de carbón No. 8-9 es de 1,02 MPa/100 m, la saturación de gas de la veta de carbón también es alta; generalmente alcanza alrededor del 80%. Además, el nivel de exploración geológica de los yacimientos de carbón en esta área es relativamente alto, se ha demostrado la profundidad, el espesor y la calidad del carbón de la veta de carbón y se conocen bien los parámetros del yacimiento de carbón. Se ha explorado gradualmente un conjunto de tecnologías de construcción adecuadas a las características geológicas de la zona y se han construido cerca de 40 pozos de metano en capas de carbón. La producción diaria promedio de gas del Huangkou Well Group (5 pozos) es de 4300 m3, y la producción máxima diaria de gas de un solo pozo es de 5400 m3. La producción diaria promedio de gas del Sanjiao Well Group (9 pozos) es de 4500 a 6000 m3, y la producción máxima diaria de gas de un solo pozo es de 6800 m3. Esta área objetivo es la primera opción para la exploración y el desarrollo de metano en capas de carbón en el campo de gas de Hedong (Figura 1).
Área objetivo de Jixian: ubicada en medio del bloque de Jixian, con una superficie de 1.300km2. La profundidad de enterramiento de las vetas de carbón en el área objetivo es moderada; el espesor de la veta de carbón principal No. 5 es de 3,0 a 7,5 m, el espesor de la veta de carbón principal No. 8 es de 3,0 a 8,8 m y el espesor total. de la veta de carbón es de 16 m; el grado de metamorfismo del carbón es medio y la reflectancia de vitrinita Ro es de 1,1,5 ~ 1,97 %, compuesta principalmente de coque y carbón pobre. La lutita de la Formación Shangshihezi que recubre la veta de carbón se puede utilizar como roca de cobertura regional. El contenido de gas de la veta de carbón es de 11 ~ 23,4 m3/t, y la saturación de gas es de 76,5% ~ 90,8%. La Oficina de Petróleo de Changqing ha perforado 6 pozos de metano en capas de carbón en esta área, entre los cuales el pozo Jishi 1 tiene las características de alta presión, alta permeabilidad, alto contenido de gas y alta saturación. Después de un bombeo continuo durante más de un mes, la producción diaria de gas es de más de 2800 m3, y la producción diaria de gas del pozo Jishi 5 es de más de 6000 m3. Esta área es un objetivo prometedor para la exploración y el desarrollo en el siguiente paso (Figura 1).
Referencia
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