[01246200]高产煤层气储层物性精细定量表征与动态预测

在分析整理各煤阶含煤盆地（高煤阶沁水盆地，中低煤阶鄂尔多斯盆地和低煤阶三江-穆棱河含煤区）煤岩样品基础测试数据的基础上，重点解剖煤层气储层的非均质性特征。

率先采用国内外最先进的低场核磁共振分析（NMR）、恒速压汞分析、X射线CT扫描分析（X-rayCT）和小角度X 射线散射（SAXS）等测试手段，结合常规的三轴应力及渗透率测试实验，对煤储层孔裂隙系统、渗透性及储层非均质性进行了精细定量表征，模拟研究了煤层气生产过程中孔、渗变化规律，建立了高产储层的孔裂隙系统和渗透性的定量评价标准体系。

基本阐明了煤储层的孔裂隙系统对煤层气储集和产出的控制机制，揭示了煤层气产出过程中温度压力的动态变化对渗透率影响的动态耦合机制，同时评价了我国主要低、中、高煤级煤层气区的煤层气地质控制因素，可为我国煤层气勘探和开发中的地质与储层问题提供理论依据和新的研究思路。

研究成果居于国内领先水平。

（1）开发了煤储层物性的无损定量表征技术（NMR 和X-Ray CT）：率先将低场核磁共振方法引入煤的孔裂隙研究。

阐明了韩城地区煤层气开发的储层响应特征：研究揭示了影响韩城地区煤层气开发效果的主控因素为煤储层渗透率、煤层气含量、含气饱和度、煤层厚度、煤储层压力、煤体结构、地质构造、压裂及增产措施等。

提出了中煤阶煤储层高产有利储层的判别标准。

建立了煤岩孔隙介质（不考虑裂隙）的渗流预测模型：渗透率主要受中大孔及裂隙控制，当煤岩以孔隙介质控制时可排除裂隙影响，主要渗流通道即为中大孔。

建立了煤岩孔渗随温度变化的演化模式。

实现了裂隙的分形表征，建立了裂隙演化的分形数学模型，根据裂隙分形特征，建立了裂隙系统分布规律的分形数学模型。

运用SAXS技术，揭示了温压变化下煤的孔隙结构演化过程。

剖析了单轴与三轴不同载荷条件下煤的应力-应变特征。

应用声发射技术识别煤岩裂隙发育期次及规模。

阐明了温度压力对煤岩吸附能力的控制机制。

分析了不同气体对扩散速率的控制机理。

探讨了温度和压力对吸附速率的影响。

探讨了温度和压力对渗透率的影响。

剖析了不同煤阶含煤盆地煤层气富集及流动的主控因素。

利用多层次模糊评价方法，对各煤阶含煤区进行煤层气资源评价并预测有利开发区。