煤层气01井钻井地质设计eivt.docx
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1、引 言为了发展展我国煤煤层气产产业,扩扩大煤层层气勘探探成果,实实现煤层层气勘探探开发的的产气突突破,同同时顺应应国家西西部大开开发的战战略部署署,加快快云南省省煤层气气勘探开开发的步步伐。按按照云云南省恩恩洪煤田田煤层气气勘探总总体部署署方案,我我公司与与云南省省1433勘探队队共同组组织人员员于20002年年3月初初进行了了现场实实地踏勘勘,搜集集有关资资料,特特编制此此地质质设计书书。1 基基本数据据(1)井井名:EEH01(2)井井别:煤煤层气参参数井兼兼生产试试验井(3)设设计井位位:云南南曲靖市市东山镇镇咱得村村北、清清水沟井井田北部部第155勘探线线上15501号号钻孔以以东12
2、25米处处。(4)构构造位置置:恩洪洪矿区清清水沟井井田咱得得向斜西西翼(5)设设计井深深:6660米(6)设设计座标标: 纵纵座标(XX):2280220500横座标(YY):11841128225标 高高(H):+20005米米(7)目目的煤层层:二叠叠系龙潭潭组C99、C166和C211b煤层(8)完完井层位位:二叠叠系上统统峨眉山山玄武岩岩组(PP2)(9)完完井方式式:根据据采样、试试井、测测井等综综合勘探探手段获获得的成成果研究究、分析析,若结结论显示示本井不不具有开开发潜力力,则分分段对含含水层及及井口封封固完井井;若分分析结论论显示本本井具有有开发潜潜力,则则对参数数井进行行扩
3、孔改改造,变变成生产产试验井井,完井井方式为为套管完完井。(10)完完钻原则则:C221b号煤层层底板以以下500米完钻钻。2 部部署方案案及钻探探的目的的任务2.1 部置置方案(见见图1)恩洪煤层层气勘探探项目分分为煤层层气资源源评价,钻钻井与地地震勘探探、生产产试验三三个阶段段,为了了查清勘勘探区内内煤层赋赋存状况况,根据据综合分分析与研研究以往往地质勘勘探成果果资料,结结合野外外实地踏踏勘情况况,首先先在恩洪洪勘探区区南部煤煤炭勘探探区与未未勘探区区的结合合部附近近,布置置一口参参数井,即即EH01;在勘探探区北部部煤炭普普查勘探探区内,布布置另一一口参数数井,即即EH02井井。以获获取
4、不同同区域,不不同构造造部位,不不同应力力均条件件下有关关煤层气气地质储储层参数数。同时时针对该该区构造造比较复复杂的特特点,在在煤田普普查区及及预测区区,进行行二维地地震勘探探,提高高勘探程程度与煤煤层气储储量的控控制程度度,为下下一步的的勘探开开发提供供科学依依据。2.2 钻探探的目的的任务获取该该区实际际含煤性性、含气气性,及及目标煤煤层的可可采性参参数、储储层参数数等,主主要包括括煤层厚厚度、埋埋深、煤煤岩及煤煤质特征征、割理理发育程程度、含含气量、含含气饱和和度、等等温吸附附曲线、煤煤的吸附附常数,煤煤及其顶顶底板的的力学性性质,储储层压力力、煤层层渗透率率、原地地应力等等煤储层层参
5、数。评价该该区煤层层气地质质条件、储储层特征征、资源源分布与与开发条条件。通过储储层模拟拟技术、预预测煤层层气产能能,评价价该地区区的煤层层开发潜潜力,估估算该区区的煤层层气储量量。根据分分析、测测试资料料决定是是否对参参数井进进行扩孔孔改造,变变成生产产试验井井;是否否对目标标煤层进进行压裂裂,排采采试验等等下步作作业,进进一步获获取煤层层气生产产数据。寻找煤煤层气开开发有利利的高渗渗富集区区,为进进一步勘勘探开发发奠定基基础。3 设设计依据据中联煤煤层气有有限责任任公司下下发的云云南省恩恩洪煤田田煤层气气勘探总总体部署署方案。恩洪洪煤田清清水沟井井田地勘勘报告。以往地地质勘探探工作及及评价
6、研研究成果果。有关的的煤层气气勘探规规程、规规范与技技术规定定。现场地地表实际际踏勘情情况。4 地地质概况况4.1 地层层4.1.1 区域地地层恩洪矿区区地层表表 表1界系统恩洪矿区区地层名称称厚度(mm)新生界第四系Q0300第三系上第三系系N01557下第三系系E01448中生界三叠系中 统统缺失关岭组TT2g5000下 统统永宁镇组组上段T11y2约2500下段T11y21902055飞仙关组组第四段TT1f436886第三段TT1f335885第二段TT1f21392055第一段TT1f1751145卡以头组组T1k811125上古生界二叠系上 统统龙潭组上段P22l3411106中段
7、P22l2601119下段P22l1591146玄武岩组组P22344600下 统统茅口组PP1m3186344栖霞组PP1q371112梁山组PP1l611116石炭系上 统统C3701125中 统统C230665下 统统C1240泥盆系上 统统D3334中 统统D2423中元古界昆阳群PPt270恩洪矿区区位于古古扬子板板块康滇滇古陆东东缘,出出露最老老地层为为中元古古界昆阳阳群,其其上直接接为上古古生界(DD、C、PP)及中中生界(TT)地层层覆盖,缺缺失震旦旦系、下下古生界界及中生生界的侏侏罗系(JJ)、白白垩系(KK)地层层。晚二二叠世含含煤地层层主要出出露于恩恩洪复向向斜东部部边缘
8、及及区域主主干断裂裂带附近近,其下下伏地层层广泛分分布于恩恩洪矿区区外围,上上覆地层层(T11、T2)主要要在恩洪洪矿区内内分布,见见表1。4.1.2 预计钻钻井地层层剖面(见见表2)依据恩恩洪清水水沟矿区区井田精精查报告告和恩恩洪矿区区清水沟沟井田115011号钻孔孔柱状资资料,预预计本井井地层剖剖面自上上而下为为(见表表2):第四系系(Q)井深010米米,厚110米,为为坡积、残残积、河河流冲积积物,与与下伏地地层呈不不整合接接触。三叠系系(T) 三叠系下下统永宁宁镇组(TT1y)井深100166米,厚厚6米,为为深灰色色灰岩,与与下伏地地层呈断断层接触触。三叠系系下统飞飞仙关组组(T11
9、f)井深1663400米,厚厚3244米,为为滨海及及浅海相相沉积。上上部以紫紫色泥岩岩、粉砂砂岩、细细一中粒粒砂岩不不等厚互互层组成成,岩屑屑成份以以单斜辉辉石、斜斜长石、玄玄武岩屑屑为主,铁铁泥质胶胶结;下下部以紫紫红色泥泥岩为主主,夹少少量细砂砂岩、粉粉砂岩、岩岩屑成份份以玄武武岩为主主,绿泥泥石、钾钾长石次次之,铁铁泥质胶胶结。本本组层理理复杂,以以大型斜斜层理为为主,顶顶部和下下部发育育水平层层理及小小型交错错层理,含含化石,与与下伏地地层呈假假整合接接触。三叠系系下统卡卡以头组组(T11k)井深34404455米,厚厚1055米,顶顶部一般般以紫红红色、泥泥岩、砂砂质、泥泥岩细条条
10、带重复复出现,为为与飞仙仙关组分分界标志志;中、下下部主要要以灰绿绿色砂质质泥岩、泥泥质粉砂砂岩为主主,底部部常夹钙钙质细砂砂岩薄层层。与下下伏地层层呈整合合接触。二叠系系二叠系系上统龙龙潭组(PP2l):井井深44456500米,厚厚2055米,为为绿设计地层层分层预预测表 表2地 层层 系系 统统代号设计分层层与下伏地地层接 触 关 系系故 障障提 示示系统组底界深度度(m)厚度(m)第四系Q1010不整合接接触防塌、防防漏三叠系下统永宁镇组组T1y166断 层 接 触触防斜、防防卡防漏漏、防涌涌飞仙关组组T1f340324假整合接接触卡以头组组T1k445105整 合 接 触触二叠系上统
11、龙 潭 组T1l650205假整合接接触防斜、防防涌防漏漏玄武岩组组T166010未 穿灰色、灰灰色、深深灰色细细砂岩、粉粉砂岩、砂砂质泥岩岩、菱铁铁岩、炭炭质泥岩岩及煤层层组成,含含C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C100、C111b、C133、C144、C144b、C155b、C166、C177、C188、C199a、C199b、C211a、C211b、C233b、C244煤层,其其中C99、C166、C211b为本井井的目标标煤层。二叠系系上统峨峨眉山玄玄武岩组组(P22):井深深65006600米,厚厚10米,为为绿灰色色、灰色色玄武岩岩,致密密、坚硬硬,具气气孔
12、状方方解石,含含菱铁质质鲕粒。4.2 主要目目的煤层层及煤层层气储层层条件4.2.1主要要目的煤煤层及分分布恩洪矿区区煤系地地层为上上二叠统统龙潭组组(P22l),主主要可采采煤层集集中在中中部,其其基本情情况如下下:(1)9煤层位于P22l上部,为为恩洪矿矿区唯一一全区可可采的主主要可采采煤层,煤煤厚为22.522.7米,夹夹矸03层,结结构简单单,夹矸矸厚0.020.22米,煤煤层顶、底底板岩性性主要为为泥岩、砂砂质泥岩岩及粉砂砂岩,局局部为细细砂岩顶顶板。此此煤层对对比可靠靠,全区区层位稳稳定。(2)16煤层层位于P22l中上部部,为本本区主采采煤层之之一,除除恩洪矿矿区龙海海沟井田田外
13、,几几乎全区区可采,仅仅次于9煤层,厚厚1.4483.8米,为为中厚厚煤层,厚厚度较稳稳定。本本煤层含含夹矸114层层,夹矸矸厚数厘厘米至00.633米,结结构较简简单,一一般在煤煤层中下下部有一一层稳定定高岭石石泥岩夹夹矸。煤煤层顶、底底板岩性性以泥岩岩、砂质质泥岩为为主,局局部为粉粉砂岩或或细砂岩岩。(3)21b煤层位于P22l中下部部,在恩恩洪矿区区可采,层层位较稳稳定,常常分叉形形成上、下下两层,属属薄中中厚煤层层,厚度度不稳定定,变化化较大,厚厚2.114.22米,含含夹矸113层层,煤层层夹矸和和顶、底底板岩性性以泥岩岩为主,局局部为砂砂岩,煤煤层对比比可靠性性较差。4.2.2煤岩
14、岩煤质(1)煤煤岩显微微组份:有机组组份在77589%之间,其其中以镜镜质组为为主(占占5882%),半半镜质组组较少(411%),稳定组组份极微微;无机机组份以以粘土矿矿物为主主(122%),次次为石英英(20%)及硫硫化物(03.66)。(2)宏宏观煤岩岩类型:以亮煤煤为主,煤煤的成因因类型为为陆相煤煤,其中中煤系上上部煤层层以暗亮亮煤型(丝丝质暗亮亮煤亚型型)为主主,煤系系中部(CC8C9)以亮亮煤(丝丝质亮煤煤亚型)为为主,中中下部(CC10C16)亮亮煤型与与暗煤型型交替出出现(以以亮煤型型、丝质质亮煤亚亚型为主主,暗煤煤型、丝丝质暗亮亮煤亚型型次之)。(3)煤煤质恩洪矿区区主要煤煤
15、层煤质质汇总表表平均均值(点点数)见表(4)煤煤阶分布布规律恩洪矿区区煤阶有有明显的的分带规规律,总总体分带带线以北北东、北北北东(局局部北西西)展布布,自北北西向南南东,依依次以11/3焦焦煤焦煤瘦煤无烟煤煤有序分分布排列列。区内内无论垂垂向还是是平面上上,变化化规律明明显:在在垂向上上煤层越越深、层层位愈老老、变质质程度愈愈高,上上部7713号煤煤层以焦焦煤为主主,局部部为1/3焦煤煤及瘦煤煤,中部部14417号煤煤层以焦焦煤为主主,次为为瘦煤,局局部出11/3焦焦煤。下下部11924号煤煤层以瘦瘦煤为主主。平面面上各煤煤层有由由矿区北北西向东东南方向向变质程程度增高高的分带带规律。煤煤阶
16、以焦焦煤为主主,矿区区显微煤煤岩组份份以镜质质组为主主,由东东南向西西北变质质程度明明显降低低。恩洪矿区区主要煤煤层煤质质汇总表表平均均值(点点数)表煤层原煤工业业分析(%)全硫St,dd(%)固定碳FFC(%) 视密度度(ARRD)最大反射率RRmaax煤阶WadAdVdaff7-10.60024.331(1103)24.883(999)0.188(611)56.5561.3881.3990JM70.81121.886(1184)22.559(1181)0.199(1115)60.0001.3441.5004JM90.90016.002(4474)22.009(4454)0.200(3006
17、)64.8841.3331.4337JM110.84422.227(3315)21.229(3315)0.177(1777)61.5511.3661.4446JM130.79922.991(1123)23.772(1122)0.166(788)58.3341.3771.5229JM140.91122.883(2295)20.445(2294)0.255(1882)60.8831.4111.411SMJM150.84421.339(4454)20.660(4402)1.400(2554)61.8881.3771.511SMJM160.81120.555(5503)19.994(4487)1.28
18、8(3221)63.111.3881.588SMJM170.75522.447(1181)19.339(1178)0.988(1119)62.0031.4001.4886SMJM190.82221.113(3335)18.884(3332)3.655(2116)63.4481.4221.677SMJM210.82225.449(5508)19.334(5505)4.299(3116)59.661.4551.611SMJM230.82226.220(3304)20.227(2296)5.222(2004)58.3351.4661.7001SMJM240.90029.007(2202)21.117
19、(2202)6.500(1113)55.6641.4551.5881SMJM4.2.3煤体体结构勘探区内内大量的的煤田地地质勘查查钻孔、煤煤矿井下下煤炭开开采现况况、以及及浅部小小煤窑井井下调查查情况表表明,本本区各煤煤层的煤煤体结构构主要以以原生结结构为主主,仅在在较大断断裂附近近及受牵牵引的局局部构造造部位发发育有构构造煤。由由于构造造作用,煤煤层在受受到挤压压、搓揉揉、研磨磨时,沿沿层间产产生滑动动、蠕动动、水平平挤压和和错动,使使煤的原原生结构构遭到破破坏,变变成碎粒粒状、糜糜棱状、甚甚至鳞片片状或粉粉状的构构造煤。使使煤层失失去了内内生裂隙隙,割理理系统遭遭到严重重破坏,导导致煤层层
20、的渗透透率降低低。.2.4煤层层割理、裂裂缝发育育特征根据煤的的割理裂裂隙镜下下观测资资料,恩恩洪矿区区煤层割割理、裂裂隙发育育,割理理密度均均大于3300条条/m。参参照邻区区盘关向向斜矿井井的实际际观测和和取样薄薄片显微微分析,具具有如下下特点:() 主割理(面面割理)走走向基本本与主构构造线方方向一致致;() 次割理(端端割理)方方向与主主构造线线近于垂垂直(次次构造线线);() 割理密度度大的有有三组裂裂隙,割割理密度度小的有有两组裂裂隙。此外,矿矿井观察察还发现现各矿井井内煤层层的内生生裂隙十十分发育育。面割割理宽度度0.111.00mm,长长度20085mmm,端端割理宽宽度0.0
21、50.445mmm,长度度1554mmm,数数据表明明,割理理的开启启性较好好。4.2.5煤层层埋深恩洪矿区区总体为为轴向向北北东东近南南北向的的大型复复向斜构构造,由由向斜构构造东南南边缘向向中心煤煤层埋藏藏深度逐逐渐加深深,煤层层气勘探探区煤层层埋深在在30007000m。本井目的的煤层的的预计深深度、厚厚度见表表4:表 4煤层编号号深、厚度度C9C16C21bb底界深度度510580610厚 度2.8553.3004.4004.3煤煤层含气气性及分分布规律律4.3.1煤层层含气性性显示恩洪矿区区在以往往煤炭勘勘探中,发发现了个钻孔孔有煤层层气显示示。如清清水沟井井田422/CKK6孔有有
22、煤层气气逸出,孔孔口用火火柴点燃燃,火焰焰高达223米;同时探探煤钻具具提至地地面时,煤煤层气将将煤芯从从取煤管管中冲出出;煤芯芯刚从钻钻具中取取出时,可可听见煤煤层气嗤嗤嗤逸出出声,并并常见沿沿裂缝带带不断有有气泡涌涌出的现现象。有有一些生生产矿井井中也有有大量的的瓦斯涌涌出现象象,井下下低洼积积水处不不断有涌涌出的气气泡,显显示煮沸沸现象。经经常发生生井下煤煤与瓦斯斯突出,及及瓦斯燃燃烧与爆爆炸事故故,矿区区内绝大大多数生生产矿井井为高沼沼矿井。4.3.2含气气量分布布特征通过对恩恩洪矿区区内煤田田勘探钻钻孔煤层层气样中中甲烷成成份含量量大于或或等于770%样样品,进进行分勘勘查区或或构造
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