淮銀超 ，張 銘 ，譚玉涵 ，王 鑫

（1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，西安710069；2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；3.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司測(cè)井應(yīng)用研究院，西安710077；4.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第七采油廠，西安710200）

0 引言

煤層氣是煤巖在演化過(guò)程中，在生物、化學(xué)等作用下形成并且存儲(chǔ)于煤巖中的非常規(guī)天然氣，主要以吸附氣、游離氣以及溶解氣等3種形式存在，其中吸附氣占絕對(duì)多數(shù)［1-3］。煤層氣所特有的吸附性、非均質(zhì)性以及雙孔隙結(jié)構(gòu)決定了煤層氣儲(chǔ)層與常規(guī)儲(chǔ)層在賦存方式、開發(fā)方式等方面存在較大差異［4］，煤層氣儲(chǔ)層特征研究對(duì)于煤層氣的開發(fā)方案設(shè)計(jì)、井位布置以及井型選擇均具有指導(dǎo)意義。自從20世紀(jì)70年代煤層氣被商業(yè)性開發(fā)以來(lái)，開發(fā)的煤層氣多位于中—高煤階中，澳大利亞作為少數(shù)將低煤階煤層氣大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)的國(guó)家，不僅具有十分豐富的煤層氣資源（截至2012年，澳大利亞煤層氣資源量為（8～14）萬(wàn)億 m3，位居世界第 5位［5-6］），同時(shí)煤層氣類型也十分豐富，低、中、高煤階的煤層氣均有分布。開發(fā)成本低、開發(fā)技術(shù)相對(duì)成熟、距離周邊消費(fèi)市場(chǎng)近等特點(diǎn)使得澳大利亞S區(qū)塊的低煤階煤層氣最具代表性，具有很好的開發(fā)前景，但是缺乏煤層氣儲(chǔ)層特征的系統(tǒng)性研究?；诖耍园拇罄麃哠區(qū)塊的鉆井、測(cè)井以及實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)等資料為基礎(chǔ)，通過(guò)研究煤層分布、煤質(zhì)特征、儲(chǔ)層物性、含氣性以及保存條件等儲(chǔ)層特征，利用多層次模糊模型，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行處理，以期預(yù)測(cè)研究區(qū)的煤層氣有利開發(fā)區(qū)，并為具有相同特征的煤層氣區(qū)塊的儲(chǔ)層特征與開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選研究提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)

S區(qū)塊位于博文—蘇拉特盆地，該盆地是澳大利亞?wèn)|部重要的聚煤疊合盆地，位于昆士蘭州東南部和南威爾士州東北部，面積 32萬(wàn) km2［6］（圖1），其中蘇拉特盆地不整合于博文盆地三疊系之上，主要發(fā)育部分三疊系、侏羅系以及白堊系。蘇拉特盆地早期沉積受控于早侏羅世的被動(dòng)型熱沉降，主要為河流、湖沼相沉積；中侏羅世除北部為河流沉積外，盆地大部分地區(qū)為以低能曲流河沉積為主的成煤沼澤環(huán)境，形成本次研究的巨厚Walloon含煤系地層。在侏羅紀(jì)之后的構(gòu)造活動(dòng)較弱，沒有發(fā)生構(gòu)造破壞運(yùn)動(dòng)，使得煤層保存比較完整。S區(qū)塊位于蘇拉特盆地東部邊緣，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，為一西傾的單斜構(gòu)造，傾角小于10°，區(qū)塊東部邊界煤層出露地面，屬于煤層剝蝕區(qū)，向西南方向煤層埋深增加。研究區(qū)滲透率較高，主要采用直井合層開采，開采技術(shù)成本較低。

圖1 S區(qū)塊位置圖Fig.1 Location of Sblock

2 儲(chǔ)層特征

2.1 煤層發(fā)育

澳大利亞?wèn)|部S區(qū)塊含煤地層主要位于中侏羅統(tǒng)Injune Creek群Walloon亞群地層中，主要為湖泊—沼澤相沉積，巖性以砂巖、粉砂巖、泥巖、煤巖為主，含有少量炭質(zhì)頁(yè)巖、凝灰?guī)r，含煤地層厚度為350～400 m，平均為360 m。含煤地層分為上、下兩部分，中間被一套穩(wěn)定的砂巖分割，1，2，3和4號(hào)煤層組位于上部地層中，5和6號(hào)煤層組位于下部地層中，各煤層組內(nèi)部存在3～4個(gè)單煤層。S區(qū)塊的地震、測(cè)井資料均表明，研究區(qū)的煤層構(gòu)造表現(xiàn)為西傾單斜，煤層?xùn)|北部、東部的構(gòu)造均較高，部分煤層出露地面而被剝蝕掉，西部煤層的構(gòu)造較低，形成洼陷。煤層海拔為-440～-250 m，埋藏深度不超過(guò)800 m，平均埋藏深度僅為353 m，與周邊區(qū)塊相比，研究區(qū)煤層埋藏深度均處于較淺部位。

作為煤層氣的載體，煤層的分布特征在一定程度上決定著煤層氣的分布特征，煤層只有達(dá)到一定的厚度與規(guī)模才能夠作為煤層氣的有效載體［7-8］。S區(qū)塊為低煤階煤層氣區(qū)塊，其開發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)單煤層厚度超過(guò)1 m，累計(jì)厚度超過(guò)5 m的煤層即可作為有效儲(chǔ)層。S區(qū)塊的煤層組厚度普遍為3～4 m，累計(jì)厚度可以達(dá)到25 m，同時(shí)在研究區(qū)內(nèi)部橫向上連續(xù)發(fā)育，厚度變化較小，可追蹤性強(qiáng)，為煤層氣富集奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 煤質(zhì)特征

鏡質(zhì)體反射率（Ro）是反映煤巖演化程度的重要參數(shù)之一，研究區(qū)內(nèi)煤巖鏡質(zhì)體反射率為0.3%～0.7%，平均為0.6%，屬于典型低煤階煤。煤巖宏觀特征在一定程度上決定著煤層的生氣潛力［9-10］，研究區(qū)內(nèi)煤巖宏觀類型單一，主要呈原生均一狀結(jié)構(gòu)，以具有絲卷、玻璃光澤，呈現(xiàn)黑色、黑灰色以及黑褐色的亮煤和半亮煤為主（圖2），含有少量呈條帶狀或透鏡狀分布的絲炭和暗煤條帶，煤巖斷口多呈貝殼狀分布。

圖2 S區(qū)塊煤巖宏觀特征（a）煤巖呈玻璃光澤，端割理和面割理發(fā)育，裂隙中可見條帶狀的暗煤帶，2號(hào)煤層組，煤巖取心；（b）煤巖成絲絹光澤，斷口呈貝殼狀，見有絲炭條帶，3號(hào)煤層組，煤巖取心；（c）煤巖的面割理和端割理不發(fā)育，玻璃光澤，局部發(fā)育暗煤條帶，6號(hào)煤層組，煤巖取心Fig.2 Macroscopic characteristicsof coal in Sblock

煤巖的顯微組分構(gòu)成是煤層生氣潛力的重要決定性因素之一，通過(guò)對(duì)研究區(qū)18塊煤巖樣品的光學(xué)顯微鏡觀察，確定煤巖的顯微組分分布圖（圖3）。其中，鏡質(zhì)組含量最高，體積分?jǐn)?shù)為34.0%～71.0%，平均50.8%，鏡質(zhì)組的顯微亞組以均質(zhì)鏡質(zhì)體、基質(zhì)鏡質(zhì)體和團(tuán)塊鏡質(zhì)體為主。殼質(zhì)組含量為次，體積分?jǐn)?shù)為13.2%～36.1%，平均為25.0%，主要由木栓質(zhì)體、孢粉體、樹質(zhì)體以及角質(zhì)體等4種亞組分組成，其中木栓質(zhì)體含量最高，體積分?jǐn)?shù)為23.7%；惰質(zhì)組含量在3種有機(jī)質(zhì)類型中最少，體積分?jǐn)?shù)不足5%。礦物組分體積分?jǐn)?shù)為10.3%～52.7%，平均為24.0%，礦物組分主要為黏土礦物、方解石以及黃鐵礦，方解石和黃鐵礦主要充填于生物體腔、煤巖割理以及裂縫中，黏土礦物則以灰分形式存在于煤中。

圖3 S區(qū)塊煤巖顯微組分特征Fig.3 Characteristics of micro-components for coal in Sblock

作為煤巖煤質(zhì)特征評(píng)價(jià)指標(biāo)的工業(yè)組分，不僅影響到含氣量的分布，同時(shí)在一定程度上決定著煤層氣的開發(fā)方式。研究區(qū)煤巖的工業(yè)組分與含氣量如表1所列，各煤層組之間十分接近，固定炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%～56.8%，平均為30.35%，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%～13.1%，平均為6.88%，揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.1%～49.6%，平均為35.17%，灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.9%～88.6%，平均為27.53%，工業(yè)組分分析結(jié)果表明，研究區(qū)煤巖屬于中—高灰分，高揮發(fā)分的低煤階長(zhǎng)焰煤。

煤層的煤質(zhì)特征表明，研究區(qū)內(nèi)的煤巖為中—高灰分含量的長(zhǎng)焰煤，煤巖宏觀類型以亮煤、半亮煤為主，顯微組分則以鏡質(zhì)組為主。良好的煤質(zhì)特征決定了煤巖具有良好的生氣潛力。

表1 S區(qū)塊煤巖的工業(yè)組分與含氣量Table 1 Industrial composition and gas content of coal in Sblock

2.3 物性參數(shù)

2.3.1 孔隙度

作為煤層氣的載體，煤巖不僅要扮演烴源巖的角色，同時(shí)又要作為煤層氣儲(chǔ)層［3］。與常規(guī)儲(chǔ)層不同，煤巖不僅存在雙孔隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)還發(fā)育自身所特有的裂隙系統(tǒng)［11-12］。S區(qū)塊的煤層氣賦存空間為基質(zhì)孔隙度與裂隙，其中基質(zhì)孔隙類型主要有2種，分別為大孔（＞50 nm）和中孔（2～50 nm），二者體積之和占總孔隙體積的95%以上，大孔與中孔主要來(lái)自于割理、裂縫以及鏡質(zhì)組內(nèi)部的孔隙，同時(shí)含有少量的微孔，微孔內(nèi)氣體流動(dòng)能力非常差，無(wú)法作為有效的流動(dòng)通道，對(duì)孔隙度貢獻(xiàn)有限。

煤巖的壓汞實(shí)驗(yàn)確定煤層氣儲(chǔ)層孔隙度為11.5%～20.3%，平均為17.2%，屬于高孔隙度煤層氣儲(chǔ)層，高孔隙度有利于煤層氣的流動(dòng)和開采，卻降低了煤層的比表面積，不利于煤層氣的吸附。

裂隙不僅是煤層氣的主要滲流通道，同時(shí)決定著煤層滲透率的大小。煤巖裂隙系統(tǒng)劃分為內(nèi)生裂隙、外生裂隙和繼承性裂隙，其中內(nèi)生裂隙是內(nèi)張力作用的結(jié)果，外生裂隙是構(gòu)造應(yīng)力作用的結(jié)果，繼承性裂隙是割理后期改造的結(jié)果［13］。研究區(qū)內(nèi)的煤巖主要發(fā)育內(nèi)生裂隙和外生裂隙，其中內(nèi)生裂隙即割理，外生裂隙中主要包括不同宏觀煤巖內(nèi)部的微裂縫網(wǎng)絡(luò)，另外還發(fā)育由斷層、采礦誘發(fā)的裂縫等。不同類型的裂隙對(duì)于整個(gè)裂隙系統(tǒng)的貢獻(xiàn)不一樣，研究區(qū)內(nèi)割理對(duì)于裂隙系統(tǒng)的貢獻(xiàn)最大，外生裂隙貢獻(xiàn)相對(duì)較小，其中面割理多平行于傾向，呈北東—南西向展布，端割理則與走向一致，呈北西—南東向。為了研究方便，依據(jù)割理的發(fā)育特征將研究區(qū)割理分為面割理、端割理以及其他類型割理3種（表2）。研究區(qū)的面割理與端割理多被方解石或黏土礦物填充，充填物為呈薄膜狀分布的黏土礦物與方解石，在裂隙充填物中，方解石所占比例最高。良好的裂隙發(fā)育特征不僅為氣體提供滲流通道，也極大地提高了煤巖的滲透率。

表2 S區(qū)塊煤巖裂隙發(fā)育統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of cracks developed in coal in Sblock

2.3.2 滲透率

煤層氣儲(chǔ)層的滲透率主要由割理決定，同時(shí)受到割理系統(tǒng)各向異性影響，通常在沿著面割理的發(fā)育方向滲透率較大［14-15］。除了割理之外，煤巖中由于構(gòu)造活動(dòng)形成的裂縫系統(tǒng)也可以增大滲透率。總的來(lái)講，煤巖的割理系統(tǒng)和裂縫系統(tǒng)共同決定了煤巖滲透率。研究區(qū)具有以中孔和大孔為主的孔隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)研究區(qū)應(yīng)力較弱以及割理與各種小裂縫發(fā)育使得研究區(qū)煤層氣儲(chǔ)層具有較高的滲透率，S區(qū)塊的25口井的DST測(cè)試結(jié)果表明，滲透率為0.1～789.6 mD，平均為399.85 mD，說(shuō)明研究區(qū)滲透率較高，為煤層氣的開發(fā)奠定了滲流基礎(chǔ)。

2.4 含氣性

2.4.1 含氣量

含氣性是煤層氣儲(chǔ)層研究的基礎(chǔ)，在資源量評(píng)價(jià)以及開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選的過(guò)程中均具有決定性作用［16］。依據(jù)測(cè)定方式的不同，分為解吸氣、散溢氣以及殘余氣［17］。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)煤層含氣量實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果，結(jié)合測(cè)井、鉆孔等資料確定含氣量平面分布（圖4），1號(hào)和2號(hào)煤層組由于埋藏深度較淺，東北部的部分地區(qū)處于瓦斯風(fēng)化帶，導(dǎo)致煤層氣散失，其余煤層組含氣性則在研究區(qū)內(nèi)呈連續(xù)性分布。1號(hào)煤層組的含氣質(zhì)量體積為0～2.1 m3/t，平均為1.83 m3/t，2號(hào)煤層組的含氣質(zhì)量體積為0～2.5 m3/t，平均為2.25 m3/t，3號(hào)煤層組的含氣質(zhì)量體積為0～3.2 m3/t，平均為3.08 m3/t，4號(hào)煤層組的含氣質(zhì)量體積為1.8～3.8 m3/t，平均為3.51 m3/t，5號(hào)煤層組的含氣質(zhì)量體積為2～4 m3/t，平均為3.71 m3/t，6號(hào)煤層組的含氣質(zhì)量體積為1.2～4.4 m3/t，平均為3.82 m3/t。研究區(qū)平均含氣質(zhì)量體積為3.65 m3/t，雖然與其他中—高煤階煤層氣相比，研究區(qū)煤層的含氣量不高，但是與相同演化程度的煤巖相比，研究區(qū)煤巖具有較高的含氣量。

無(wú)論是縱向上煤層組之間，還是橫向上煤層組內(nèi)部，研究區(qū)內(nèi)含氣量分布圖與煤層構(gòu)造具有很好的一致性，隨著煤層埋藏深度的增加，含氣量不斷增加。含氣量分布特征與煤層的構(gòu)造特征相吻合，即整個(gè)研究區(qū)的含氣量整體上表現(xiàn)為北東—東高、西—南西低的特征，含氣量分布特征為區(qū)塊開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖4 S區(qū)塊不同煤層組含氣量平面分布Fig.4 Distribution of gascontent in different coal measuresin Sblock

2.4.2 等溫吸附

煤的等溫吸附曲線是含氣量模擬、飽和度計(jì)算以及地質(zhì)儲(chǔ)量核算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［18］。蘭氏體積反映了煤的最大吸附能力，蘭氏體積值越高，反映出對(duì)煤層氣中甲烷的吸附能力越強(qiáng)，蘭氏壓力反映煤層氣解吸的難易程度，蘭氏體積值越高，吸附態(tài)氣體脫吸附越容易，越有利于煤層氣的開發(fā)［19］。確定研究區(qū)的蘭氏體積為15.64～17.72 m3/t，蘭氏壓力為5.51～5.42 MPa（圖5），說(shuō)明研究區(qū)煤巖具有較強(qiáng)的吸附能力，同時(shí)解吸難度也不高。與此同時(shí)，隨著埋藏深度的增加，煤層對(duì)于甲烷的吸附能力不斷增加（蘭氏體積升高），甲烷的解吸難度反而降低（蘭氏壓力升高）。

圖5 S區(qū)塊AA井煤層等溫吸附曲線Fig.5 Adsorption isotherm of coal in well AA in Sblock

2.5 水文地質(zhì)

良好的水文地質(zhì)條件，不僅可以阻止煤層氣的側(cè)向運(yùn)移，起到側(cè)向封堵煤層氣的作用，形成承壓水封堵型煤層氣藏［3，20］。同時(shí)封閉的地下水系統(tǒng)可以降低煤層氣開發(fā)中的排水成本。因而水文地質(zhì)條件對(duì)于煤層氣保存具有重要意義。

區(qū)內(nèi)水樣分析化驗(yàn)表明，煤層頂部和底部均存在承壓含水層，這些含水層內(nèi)部存在明顯的地下水流動(dòng)，承壓水層與含煤地層之間存在大段連續(xù)的泥巖，能夠有效地阻止含水層與含煤地層的地下水流動(dòng)，形成對(duì)于煤層縱向上的封堵。煤組內(nèi)部雖然形成孔隙-裂縫混合的砂巖含水層，但是各內(nèi)部含水層之間不連續(xù)，依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)煤層組內(nèi)部地下水的自然流動(dòng)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了地下水對(duì)煤層氣的側(cè)向封堵。含煤地層與承壓含水層無(wú)水體流動(dòng)，煤層組內(nèi)部的含水層的不連續(xù)性對(duì)于煤層氣起到分隔與縱向封堵作用，有利于低煤階煤層氣的保存。

2.6 蓋層

煤層氣儲(chǔ)層的蓋層分為頂板和底板，其巖性對(duì)于防止煤層氣散失具有重要的意義［21］。測(cè)井與鉆孔錄井資料均表明，S區(qū)塊的地層除煤層以外的主要巖性為砂巖、粉砂巖以及泥巖，煤巖直接頂板、底板巖性主要為灰色、深灰色泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖，厚度在6 m以上，局部最大厚度可以達(dá)到20 m，該泥巖具有較高的突破壓力，能夠很好地封閉煤層氣，防止散失，有利于低煤階煤層氣的保存。

2.7 溫度與壓力

溫度、壓力均與吸附氣含量密切相關(guān)，其中壓力與含氣量呈正相關(guān)性，隨著壓力的增大，含氣量呈指數(shù)升高；溫度與壓力呈負(fù)相關(guān)性，隨著溫度的升高，煤層含氣量逐漸降低。煤層氣儲(chǔ)層的壓力與溫度測(cè)試結(jié)果表明，澳大利亞?wèn)|部S區(qū)塊壓力系數(shù)處于正常的壓力系數(shù)范圍內(nèi)，為1.5～5.5 MPa，隨著煤層埋藏深度增加，研究區(qū)煤層氣儲(chǔ)層壓力呈線性增加。溫度亦處于正常范圍，為25～55℃，隨著煤層埋藏深度增加，區(qū)內(nèi)煤層氣儲(chǔ)層溫度呈線性增加。正常且穩(wěn)定的溫度、壓力系統(tǒng)保證了煤層氣的富集和保存。

3 開發(fā)有利區(qū)預(yù)測(cè)

開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選可以有效地節(jié)約煤層氣開發(fā)成本，提高煤層氣開發(fā)效率，是煤層氣開發(fā)中最常用的手段之一。相比于常規(guī)儲(chǔ)層，煤層氣儲(chǔ)層開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選的影響參數(shù)更多，而且儲(chǔ)層參數(shù)之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，各儲(chǔ)層參數(shù)對(duì)開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選的影響程度也不一樣［22-23］。準(zhǔn)確的儲(chǔ)層參數(shù)的選擇以及對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)計(jì)算是開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選的根本。①利用已生產(chǎn)井，選擇煤層氣產(chǎn)量的儲(chǔ)層參數(shù)作為產(chǎn)氣量的主控參數(shù)；②構(gòu)建主控參數(shù)的多層次模糊評(píng)價(jià)模型，計(jì)算不同主控參數(shù)對(duì)于產(chǎn)氣量的權(quán)重系數(shù)；③結(jié)合煤層氣主控因素的分布特征構(gòu)建開發(fā)效果評(píng)價(jià)參數(shù)，確定開發(fā)效果評(píng)價(jià)參數(shù)截止值，獲得主控參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊的開發(fā)有利區(qū)劃分。

研究區(qū)內(nèi)的煤層氣屬于典型的低煤階煤層氣，具有煤層夾矸少、滲透率高、煤組埋深間距小等特征。在實(shí)際生產(chǎn)中，多采用直井合層開采的方式生產(chǎn)，而含氣量、累計(jì)厚度、滲透率、孔隙度、灰分等儲(chǔ)層參數(shù)對(duì)于產(chǎn)氣量影響較大，被選為含氣量的主控參數(shù)。利用多層次模糊評(píng)價(jià)模型計(jì)算出上述主控參數(shù)的權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建低煤階煤層氣開發(fā)效果評(píng)價(jià)參數(shù)。在構(gòu)建產(chǎn)氣量與開發(fā)效果評(píng)價(jià)參數(shù)函數(shù)關(guān)系式的基礎(chǔ)上，結(jié)合低煤階煤層氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，以3萬(wàn)m3/d和0.6萬(wàn)m3/d作為高產(chǎn)區(qū)、中產(chǎn)區(qū)以及低產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)氣量門限值，確定不同開發(fā)有利區(qū)的開發(fā)效果評(píng)價(jià)參數(shù)以及主控參數(shù)的門限值（表3）。

在主控參數(shù)平面展布、權(quán)重系數(shù)以及主控參數(shù)門限值基礎(chǔ)上，劃分研究區(qū)為高產(chǎn)區(qū)、中產(chǎn)區(qū)以及低產(chǎn)區(qū)3個(gè)部分（圖6）。從圖6可以看出，高產(chǎn)區(qū)主要位于研究區(qū)西南部、低產(chǎn)區(qū)則位于東北部，中產(chǎn)區(qū)位于兩者之間。

表3 S區(qū)塊開發(fā)有利區(qū)的優(yōu)選預(yù)測(cè)指標(biāo)Table3 Optimal predictor of thefavorableareasin Sblock

圖6 S區(qū)塊開發(fā)有利區(qū)分布Fig.6 Distribution of favorable areas in Sblock

通過(guò)對(duì)研究?jī)?nèi)已開發(fā)的井的單井產(chǎn)氣量分析（圖7），可以看出在高產(chǎn)井區(qū)，單井的產(chǎn)氣量往往表現(xiàn)為產(chǎn)量的上升期短，穩(wěn)產(chǎn)期較長(zhǎng)，衰減期較短的特點(diǎn)，可以形象地形容為“爬坡快，衰減慢”的特點(diǎn)；中產(chǎn)區(qū)的單井產(chǎn)量則主要表現(xiàn)為產(chǎn)量上升期慢，穩(wěn)定期較長(zhǎng)，衰減期較短，穩(wěn)產(chǎn)期的產(chǎn)氣量小于高產(chǎn)區(qū)產(chǎn)氣量；低產(chǎn)區(qū)的單井產(chǎn)氣量表現(xiàn)為爬坡速時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)，同時(shí)衰減期也長(zhǎng)的特點(diǎn)，單井產(chǎn)氣量整體上都低。同時(shí)在已經(jīng)開發(fā)的低產(chǎn)區(qū)中，位于低產(chǎn)區(qū)的單井穩(wěn)產(chǎn)期產(chǎn)氣量均小于0.6萬(wàn)m3/d，中產(chǎn)區(qū)單井穩(wěn)產(chǎn)期產(chǎn)氣量主要為0.6～3.0萬(wàn)m3/d，高產(chǎn)區(qū)單井穩(wěn)產(chǎn)期產(chǎn)氣量通常大于3萬(wàn)m3/d。從單井的產(chǎn)氣量統(tǒng)計(jì)結(jié)果上來(lái)看，也表明了基于儲(chǔ)層特征研究的主控參數(shù)的開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選的準(zhǔn)確性、實(shí)用性，為基于地質(zhì)模型的低煤階煤層氣藏的開發(fā)有利區(qū)優(yōu)選奠定了基礎(chǔ)。

圖7 S區(qū)塊高產(chǎn)區(qū)（a）、中產(chǎn)區(qū)（b）和低產(chǎn)區(qū)（c）典型井產(chǎn)氣量Fig.7 Production of typical wellsin high yield area（a），middleyield area（b）and low yield area（c）in Sblock

4 結(jié)論

（1）澳大利亞?wèn)|部S區(qū)塊煤層屬于典型低煤階煤層氣，含煤地層屬于典型的河流、沼澤相沉積，發(fā)育6套煤層組，單層厚度為4～6 m，累計(jì)厚度為25 m。煤層構(gòu)造特征表現(xiàn)為西傾的單斜構(gòu)造，在東部煤層出露地面而受到剝蝕，西部地區(qū)形成構(gòu)造洼陷。

（2）澳大利亞?wèn)|部S區(qū)塊煤層屬于中—高灰分的長(zhǎng)焰煤，宏觀煤質(zhì)以亮煤—半亮煤為主，主要顯微組分為鏡質(zhì)組，反映出較好的生氣潛力。孔隙結(jié)構(gòu)主要發(fā)育中孔—大孔，孔隙度為17.2%，滲透率為0.1～789.6 mD，良好的儲(chǔ)層物性為煤層氣的流動(dòng)與開發(fā)提供了富集空間與滲流通道。

（3）澳大利亞?wèn)|部S區(qū)塊煤層含氣質(zhì)量體積為3.65 m3/t，含氣量受構(gòu)造特征影響，高含氣量區(qū)位于西南部，低含氣量區(qū)位于東北部。等溫吸附模擬表明研究區(qū)煤層具有很強(qiáng)的煤層氣富集能力。煤層良好的水文地質(zhì)、蓋層、溫度以及壓力特征十分有利于煤層氣的保存與富集。

（4）澳大利亞?wèn)|部S區(qū)塊煤層氣可劃分為高產(chǎn)區(qū)、中產(chǎn)區(qū)以及低產(chǎn)區(qū)。有利開發(fā)區(qū)的分布特征主要受含氣量、煤層累計(jì)厚度以及滲透率控制，高產(chǎn)區(qū)位于研究區(qū)西南部、低產(chǎn)區(qū)則位于東北部，中產(chǎn)區(qū)位于兩者之間。