摘要
山西省高煤级储层物性进行了大量研究，高煤级储层煤层气也实现了商业性开发。但中煤级储层物性的研究尚较薄弱，中煤级储层只在河东煤田保德、柳林地区展现出较好的开发效果。本文针对山西省域石炭—二叠纪煤层，采集18件矿井煤样，基于煤岩、煤质、等温吸附、高压压汞和脉冲渗透率等配套实验/测试，结合课题组的测试成果，运用煤地质学、能源地质学、煤层气地质学等理论知识，采用煤矿井下观测—煤样实验测试—成果数据分析相结合的研究手段，系统地分析了山西省中煤级储层的展布规律、孔渗特征以及吸附性、含气性特征，探讨了其影响因素；建立了以煤储层物性为主导的煤层气开发潜力评价体系，运用层次分析法对省内不同矿区的中煤级储层煤层气开发潜力进行了综合评价排序。结果表明，山西省中煤级储层分布在大同煤田、霍西煤田、宁武煤田的全部，河东煤田大部（除南部乡宁矿区）、沁水煤田沁源矿区、西山煤田古交矿区；中煤级储层煤岩类型主要为半亮煤和半暗煤，显微组分以镜质组为主，惰质组次之，壳质组含量最低；实测含气量较高的区域集中在宁武煤田南部、河东煤田中北部及中南部、西山煤田清徐-交城一带、沁水盆地沁源矿区；含气量与埋深和煤岩组分均呈正相关关系，Langmuir体积与煤级呈正相关关系，与水分含量、灰分产率以及挥发分产率都表现为负相关关系；中煤级储层微孔最发育，中孔发育最差，孔隙度整体处于较低水平；渗透率与埋深呈负相关关系；层次分析法选取煤层厚度、含气量、资源丰度、煤层埋深、渗透率和裂隙密度6个参数建立了评价体系，评价结果显示中煤级储层煤层气开发潜力以柳林矿区最优，其余依次为和保偏矿区、西山古交矿区、宁武轩岗矿区、静乐岚县矿区，平朔朔南矿区最差。
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