摘要：在煤层气开发过程中,地质条件不仅是煤层气开采的先决条件和地质保障,也直接影响了水力压裂施工,从而影响煤层气井的产能。以沁水盆地柿庄南区块施工参数相近的34口煤层气井为例,从地应力条件、煤体结构和煤层顶底板岩性组合3个方面具体分析了地质因素对煤层气井水力压裂效果的影响,进而对研究区压裂效果进行评价。结果表明:三向地应力的大小关系控制裂缝的延伸方向和缝长,煤体结构类型决定能否形成有效裂缝,煤层顶底板砂岩、泥岩厚度及比例影响裂缝能否穿透隔水层。应力比越小、水平主应力差系数越大、煤层中原生结构煤比例越高、煤层顶底板的泥岩隔水层厚度及比例越大,水力压裂效果越好,煤层气井的平均日产气量也越高。综合上述3方面地质因素,研究区中部地区具有易发育垂直裂缝的地应力特征,且煤层的原生结构煤比例和顶底板泥岩比例高,最有利于水力压裂裂缝的形成与延伸,该区域为水力压裂的优选区域。其次为南部及西南部地区,地应力和顶底板条件较好,但煤体结构破坏程度相对较大。研究区北部、东北部及东南部区域由于煤体结构破坏程度大、顶底板封闭性差等因素,在进行水力压裂时应尽量规避。建议在对煤层气井进行水力压裂时应根据煤层气井的地质条件进行压裂方案设计。

摘要：煤储层含气性是贯穿于煤层气勘探开发全生命周期关键参数之一,为解决煤层气开发过程对含气量认知程度和空间分布特征等难题,选取沁水盆地南部柿庄南高煤阶煤层气田山西组3号煤层为研究对象,依托38口煤层气参数井含气量测试数据和476口生产井常规测井资料,采用随机森林算法建立含气量预测模型,与盲井验证吻合度较好,并利用常规油气成熟建模软件构建含气量三维模型,精细刻画3号煤层含气量空间分布特征。研究表明,区内3号煤层含气量分布在6.4~25.4 m^(3)/t,空间上高含气区分布在西部和北部,纵向上分布在煤层上部1.0 m和下部2.0 m范围内。该模型对煤层气精准选区、水平井轨迹设计、射孔层段优选以及低产低效井综合治理方面具有指导意义。