简介:煤层气的商业性开采在阿巴拉契亚(Appalachian)盆地北部开始于上世纪30年代,而在圣胡安(SanJuan)盆地开始于50年代初。然而,直到70年代和80年代初经美国矿务局、美国能源部、天然气研究所和油气作业者共同努力,证明可用垂直井对煤层气进行商业性开采时才认识到煤层气资源的重要性和经济意义。勘探和开发工作在80年代末和90年代初得以扩展,部分是由于非常规燃料的税收减免法。到2000年,煤层气已占美国干气储量(15.7万亿立方英尺[4400亿m^3])的8.8%和年产量(1.38万亿立方英尺[400亿m^3)的9.2%。从1989到2000年,美国煤层气的累积产量为9.63万亿立方英尺(2720亿m^3)。目前,煤层气的开发已扩展到美国12个盆地左右,而勘探工作则发展到全世界。煤层是自生自储的气藏,它们可含有热成因气、运移来的热成因气、生物成因气或混合气。煤层气主要呈吸附状态储集在煤基质的微孔隙中,其次呈游离气储集在微孔隙和裂缝中,或者呈水中的溶解气。控制气资源量和生产能力的主要参数是热成熟度、显微组分组成、气含量、煤层厚度、裂缝密度、地层应力、渗透率、埋藏史和水文环境。这些参数在美国和世界的生产气田中有很大差异。在2000年,圣胡安盆地占美国煤层气产量的80%以上。这个盆地有个巨大的煤层气成藏层发育区,即弗鲁特兰富集区带(FruitIandfairway),它已采出7万亿立方英尺(2000亿m^3)以上的气。弗鲁特兰煤层含气系统及其基本要素和保德河(PowderRiver)盆地的尤宁堡(FortUnion)煤层气成藏层形成显明对比。尤宁堡煤层气成藏层是美国开发最快的天然气成藏层之一,其产量由1997年的140亿立方英尺(4亿m^3)迅速增加到2000年的1473亿立方英尺(41亿m^3),占当时美国煤层气产量的10.7%。到2001年,年产量为2447亿立方英尺(69亿m^3)。
简介:通过监测诱发的微地震事件可以描述水力裂缝的分布,这些裂缝一般沿着垂直于区域最小应力的方向生长发育。然而,在较小的规模上,岩石矿物成分的变化以及现有的断层和裂缝网络会影响人工裂缝网络的发育。我们把微地震事件的位置与由多道反射地震资料提取的地震属性进行了综合,这些地震资料包括波阻抗反演结果、拉梅参数以及地震曲率属性。研究发现,微地震事件位置与波阻抗低值以及入ρ和μρ低值区段具有很好的相关性,这些参数可以描述北得克萨斯州巴尼特组下段和上段页岩中易破裂层段的典型物理性质。此外,微地震事件位置与根据体积曲率(volumetriccurvature)确定的背斜构造的关联性比较弱。我们认为,波阻抗以及入ρ和μρ低值区与充填有方解石的裂缝和围岩之间的界面具有关联性。
简介:我们根据美国密执安盆地泥盆系黑色页岩——Antrim页岩产出的天然气的丰富资料详细研究了固一气一液系统中相关化学组分和同位素成分的变化,据此可以鉴别微生物成因气和热成因气。在Antrim页岩中,有经济价值的微生物气藏位于盆地边缘附近。在那里,页岩的热成熟度比较低,而且有淡水渗入渗透性裂缝网络。微生物成因气最明显的证据是甲烷和伴生水中的氘同位素之间存在相关关系。沿着盆地边缘,尽管乙烷和丙烷的浓度不断降低,但其中的^13C仍呈规律性富集,这表明这些热成因气组分发生了微生物氧化作用。微生物氧化作用不仅反映了乙烷的8^13C值的变化,而且也部分反映了气体组分的地理分布,因为乙烷和高链烃容易被微生物氧化。这种氧化作用可能是一种厌氧作用,其中包含甲烷微生物和硫酸盐还原茵之间的互养关系。将此项研究成果综合成一个预测模型,以便根据气体和伴生水中的关键地化指标进行微生物成因气的勘探。微生物成因甲烷的一个明显标志是水和伴生CO2气体中溶解无机碳(DIC)的碳同位素值特别偏正。相反,甲烷的δ^13C值只适用于δ^13C值介于典型的热成因气和微生物成因气之间的储层。此外,同位素和组分都发生了微生物氧化作用,从而使^13CC1,C2,C3值增大到典型的热成因值范畴,因此可能模糊了甲烷成因气和热成因气之间的界限。