李勇
- 作品数：50 被引量：276H指数：10
- 供职机构：中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程自动化与计算机技术矿业工程更多>>
- 深部煤层气游离气含量预测模型评价与校正——以鄂尔多斯盆地东缘深部煤层为例
- 2023年
- 鄂尔多斯盆地深部煤层气资源量丰富,实现规模开发有助于油气增储上产,助力双碳目标落实。围绕深部煤层游离气含量预测这一关键问题,以盆地东缘埋深在1911.60~1924.84 m煤层的保压取心数据为依托,基于已有游离气含量预测模型的验证与评价,提出了新的游离气含量预测模型。研究结果表明,9件保压密闭取心样品的含气量在4.22~16.35 m^(3)/t,其中游离气含量为1.24~2.56 m^(3)/t,占总含气量的11.00%~36.17%。含气量差异受灰分含量影响明显,高灰分和高密度样品的含气量偏低,在垂向上呈现中间煤层过饱和、上下煤层欠饱和的特点。综合实验和理论计算储层实际温压条件下的甲烷气体密度、含水饱和度和孔隙度等参数,结合吸附态甲烷占据的孔隙空间,构建了基于吸附膨胀效应的深部煤层游离气含量预测模型。采用该模型预测的游离气含量在1.29~2.69 m^(3)/t,占总含气量的10.01%~38.54%,含气比(实际含气量与理论最大吸附气量的比值)在33.86%~148.26%,与保压取心样品实测含气量的吻合程度高。相关模型可应用于深部煤层的含气性评价,为深部煤层气资源的准确预测和定量排采提供理论支撑。
- 李勇高爽吴鹏徐立富马立涛胡维强杨江浩
- 关键词：游离气含气量等温吸附
- 鄂尔多斯盆地北缘石炭-二叠纪/侏罗纪煤储层特征对比分析被引量：1
- 2017年
- 鄂尔多斯盆地北缘发育石炭-二叠纪和侏罗纪两套含煤岩系,探究两套煤储层特征的差异性,可以为该地区多套煤层共采提供理论参考,同时为深部煤层气和中低煤阶煤层气地质选区提供理论支撑。侏罗纪煤储层埋深较石炭-二叠纪煤储层浅,而厚度相当,前者以半暗-暗淡煤为主,后者以半亮-暗淡煤为主。研究区石炭-二叠纪煤储层孔隙度在3.60%~7.40%,以微孔为主,比表面积分布在10.24~14.22m2/g;渗透率为(23.20~26.00)×10^(-3)μm^2;而侏罗纪煤储层孔隙度一般大于22%,个别样品孔隙度接近30%,平均孔径较大而微小孔、中孔和大孔含量大致相当,比表面积0.50~1.53 m^2/g,渗透率在(20.40~28.00)×10^(-3)μm^2,相比于石炭-二叠纪煤储层,侏罗纪煤储层的孔隙度高、孔径大,对煤层气的开发更为有利。此外,研究区石炭-二叠纪煤储层兰氏体积分布在9.75~15.20 cm^3/g,平均11.47 cm^3/g;侏罗纪煤储层兰氏体积分布在6.23~18.74 cm^3/g,平均11.99 cm^3/g,与石炭-二叠纪煤储层相当。因此,整体上看,石炭-二叠纪与侏罗纪煤储层均有良好的物性特征,而侏罗纪煤层拥有更好的孔隙结构。
- 聂敬李勇魏迎春王安民贾煦曹代勇
- 关键词：储层特征
- 正断层发育特征对煤层气直井开发的影响——以沁水盆地南部柿庄南区块为例被引量：12
- 2020年
- 为了深入挖掘断层发育特征对煤层气开发的影响机理,揭示其控产方式,以沁水盆地南部柿庄地区3号煤层为研究对象,分析了不同规模及组合形式的正断层对煤储层物性、工程效果和排采工作的影响;选取正断层控制下的含气量、煤体结构、渗透率、井径扩大率、破裂压力以及日产水量6个因素,采用灰色关联法分析了不同因素对产气量影响的主次关系,进而揭示了正断层对产气的主要控制方式。结果表明:正断层对产气的影响存在一定距离范围,该范围受控于断层的规模和上下盘位置,寺头断层上盘控制范围约为300 m,下盘约为250 m,F11断层上盘控制范围约为250 m,下盘约为200 m,由于正断层上盘为断层形成过程中的主动盘,沿断层面的剪应力大于下盘,造成上盘的影响范围大于下盘。随着距断层距离的减小,正断层所产生影响不断增大,影响特征为含气量和破裂压力逐渐减小,孔裂隙发育程度和井径扩大率逐渐增大,煤体结构更加破碎,压裂曲线形态更加复杂断层控制范围内煤层气井产水量普遍高于平均值。分析认为,正断层是在构造应力的作用下形成的,在断层面附近存在应力集中带,位于该区域的煤层受应力集中作用的影响,发生明显的变形破裂,力学强度大幅度降低,随着距断层距离的增大,应力作用强度也逐渐降低,其变形破裂也逐渐减弱;同时,正断层周围一般发育张性裂缝,随着距离的增加进而转变为压扭、张扭性裂隙,其张开度较低,到达一定的距离后,裂缝转为张性。故造成距离正断层越近,地质条件更加复杂,工程实施难度越大,产气效果一般。并且正断层主要通过控制渗透率、含气量以及沟通含水层来影响煤层气井日产气量,若要实现断层附近煤层气的高效开采,应优先关注这些参数是否异常。
- 韩文龙王延斌倪小明李勇陶传奇刘振明吴翔
- 关键词：沁水盆地煤层气开发
- 临县地区煤系致密砂岩孔隙结构特征被引量：1
- 2017年
- 临县地区是当前煤系致密砂岩气勘探的潜力区域。基于铸体薄片、扫描电镜、孔渗测试和高压压汞等实验手段,对该地区40块岩心样品孔隙结构进行综合表征;在此基础上,根据分形理论,对砂岩孔隙分形特征进行了系统的研究。结果表明:(1)研究区煤系致密砂岩储层物性较差,孔隙结构复杂,喉道狭窄,孔隙间连通性差,储集空间以次生孔隙为主,粒间孔隙较少。(2)压汞曲线分两类:I类,呈平台状,排驱压力低,效喉道半径分布在0.002 5~0.63μm;II类,排驱压力较高,曲线向右上方偏移,喉道半径集中在0.002 5~0.063μm之间。(3)致密砂岩孔隙结构具有多段分形特征。分形维数与空隙结构参数之间存在良好的相关性,分形维数可以很好地表征孔隙结构的复杂程度和非均质性。
- 牛鑫磊曹代勇李勇
- 关键词：孔隙结构
- 非常规地质力学研讨
- 2020年
- 非常规地质力学研讨会(UG2014)自2014年初首次举办以来,已经连续举办了5次。第6届非常规地质力学(UG6)于2019年10月12~13日在中国矿业大学(北京)成功举办。此次会议旨在促进非常规资源开采相关学科之间的交流与合作,通过理论创新和多学科合作解决非常规资源开采的困境。UG6由中国矿业大学(北京)、共伴生能源精准开采北京市重点实验室以及煤炭资源与安全开采国家重点实验室联合举办,由中国地质大学(北京)、中国科学院大学协办。UG会议系列重点聚焦非常规资源开采中的多物理场耦合问题,但每一届都设重点议题,UG6重点议题包括非常规资源开采过程中压裂与诱发地震、深部非常规资源开采多物理场耦合、共伴生资源协调开采多物理场耦合、废弃矿井资源再开发多物理场耦合、深部地下空间开发利用中的多物理场耦合、深部煤矿瓦斯突出多物理场耦合以及智能开采过程的地质力学问题。
- 李勇
- 关键词：废弃矿井地下空间开发利用诱发地震
- 煤系成矿学内涵与发展——兼论煤系成矿系统及其资源环境效应被引量：3
- 2022年
- 煤炭、煤系气、煤制油气和煤基新材料是中国能源安全稳定供应和经济社会发展的有力保障.以煤炭为主的资源禀赋和经济社会发展阶段,决定了煤炭资源在中国能源体系中的重要地位.煤系矿产包括有聚集或分散的固态、液态、气态多类型能源、金属和非金属矿产,是地球多圈层相互作用和成矿物质形成、运移和聚集的产物.煤系记录了海陆过渡相和陆相泥炭沼泽丰富的深时地质信息,是揭示表生生态系统演化、巨量有机碳埋存、大气O/CO变化和野火事件的重要载体;煤系演化伴随成岩-变质作用过程中的多种物质迁移、转化,形成差异化的煤岩煤质及赋存其邻近层系的多种矿产;煤系矿产的富集条件、赋存状态和分离潜力,是煤炭分质分级利用和矿产资源高效开发的前提.围绕多种矿产共生机制、共探基础和共采条件,认识成矿物质源-汇体系变化、差异聚碳/富氢效应、有机(煤岩及烃类)-无机(矿产)相互作用,将成矿过程天然富集与选冶过程人工富集有机结合,形成以煤系成矿系统及其资源环境效应为基础的煤系成矿学,对推动煤炭资源由燃料向原料转变、强化煤系矿产资源属性具有重要作用.煤系成矿学是研究煤系矿产资源类型、形成机理、分布特征、富集规律、产出机制、评价方法和发展战略的地质学科,研究煤系地质作用与矿产富集过程、成矿机制与成矿规律、赋存状态与精准开发等关键科学问题,对完善关键矿产成矿理论、揭示深时地球系统变化、实现国家能源转型和高质量发展具有重要意义.
- 李勇潘松圻宁树正邵龙义荆振华王壮森
- 关键词：煤地质学地球系统
- 煤层气和致密气合采产能方程及影响因素被引量：10
- 2018年
- 煤系煤层气、致密气、页岩气("三气")资源量丰富,实现同井筒合采将极大提高资源动用率和开发经济效益,但是当前多层合采条件下气、水的流动状态并不清楚。运用等值渗流理论,建立两层气藏压裂直井模型,推导了煤层气和致密气合采产能方程,分析了排水期和气水同产期的影响因素。结果表明:借鉴电路并联原理,可以建立多层合采渗流方程,求取排水期和气水同产期的合理生产压差;在排水期,岩石压缩系数越小,排水量越大,合理的排采压差也越高,泄流半径和初始渗透率等对排水量有影响,但对排采合理压差没有影响;在气水同产期,初始渗透率和岩石压缩系数对排采合理压差有一定影响,但兰氏应变常数、裂缝导流能力和弹性模量等对排采合理压差基本没有影响。相关成果对认识多层合采条件下气、水流动过程,开展产能分析,建立合理的排采制度具有重要的指示意义。
- 孟尚志李勇吴翔郭晖徐延勇
- 关键词：产能方程
- 沁南-郑庄区块深部煤层气“临界深度”探讨被引量：20
- 2016年
- 基于沁南—郑庄区块35层次煤层气井注入/压降及地应力实测数据,系统分析了郑庄区块地应力垂向变化规律,并在此基础上探讨了煤储层渗透性、含气性、气水产出垂向差异性演化,揭示了郑庄地区深部煤层气界限。郑庄区块地应力状态在垂向上发生转换:575 m以浅,σH>σv>σh,表现为大地动力场,现今地应力状态为压缩状态;575 m^675 m,水平主应力较浅部有所降低(σH≈σv>σh),表现为准静水压力场,现今地应力状态为过渡状态(由压缩状态过渡为拉张状态);675~825 m以深,σv>σH>σh,表现为大地静力场型,现今地应力状态为拉张状态;825 m以深,σH>σv>σh,现今地应力状态为压缩状态。煤储层试井渗透率随埋深的变化与地应力场状态的转变基本一致,其实质是地应力作用下煤体孔隙结构的变形与破坏;含气量与埋深之间存在一个"临界深度"范围(800~1 000 m),超过此埋深范围之后煤层含气量随埋深增大而趋于降低。整体来说,825m以深煤层气资源处于地应力转换状态和(或)含气量"临界深度"之下,其赋存和开发地质条件发生转换,气体采收率相对较低,属于深部煤层气范畴。该埋深(825 m)以下煤层气开发将面临"低渗透率、低含气量、高地应力"的挑战。
- 陈世达汤达祯陶树赵俊龙李勇刘文卿
- 关键词：地应力渗透率含气量
- 基于流动物质平衡理论的煤层气井定量化排采新方法
- 2023年
- 煤层气勘探开发正受到越来越多的关注,科学合理的排采制度是实现煤层气田效益开发的关键环节,但目前绝大部分煤层气井生产制度都依据各区块总结的排采经验,缺乏单井定量化的控制制度,煤储层渗透率动态变化直接影响气水产出效率,并最终影响气井的采收率。为此,基于流动物质平衡理论,结合煤层气生产过程中渗透率动态变化,从煤层气井实际生产管控角度出发,提出了一种煤层气井定量化排采新方法。研究结果表明:①排液指示曲线法根据累计产水量和井底流压的关系,将曲线划分为水平型、上凸型和下凹型,分别对应渗透率稳定型、改善型和敏感型3种情况,并根据斜率曲线形态动态调整排采制度。②产气指示曲线法中,日提产效率定义为日提产量/井底流压损失量,日稳产压降定义为稳产前后井底流压损失量/稳产时间,采用阶梯提产稳产模型进行产气规划,提取日提产效率和日稳产压降2个关键指标进行产量预测和提产制度制订。③针对单相流和气水两相流阶段采用排液指示曲线法确定合理的降压制度,形成了实时动态井底流压控制策略;产气之后跟踪排液指示曲线形态、日提产效率和日稳产压降参数,对气井进行合理配产,确定降压幅度并实时优化。结论认为:①上述两种方法相结合将煤层气井的定性、半定量的排采控制方法转换为定量化方法,且该新方法在四川盆地沐爱、山西郑庄、新疆拜城等区块多口煤层气井验证,该方法实现煤层气井稳产和高产。②该方法实现了煤层气排采制度动态调整,可以有效保障排采制度合理,最大化释放煤层气单井产能,该方法可以在国内不同煤阶煤层气开发区有效应用,对促进煤层气高效开发具有重要推动作用。
- 李金平潘军李勇周秦汉赵恒平
- 关键词：煤储层产能预测煤层气开发稳产
- 准噶尔盆地南缘中低煤阶煤层气富集成藏规律被引量：43
- 2016年
- 准噶尔盆地南缘（准南）中低煤阶煤层气资源丰富但勘探程度相对较低,气体富集和主控因素认识不足,制约了开发。基于对准南地区构造、沉积、水文、物性和含气量分布的精细解剖,总结了煤层气富集成藏规律。准南煤系主要发育在天山山前断褶带,EW向断层和背斜密集;煤系沉积以冲积扇和河流相为主,煤层层数多且与砂岩叠置发育;煤层倾角大（部分地区大于50°）,风氧化带深延（大于400~600 m）;构造切割作用明显,多个水文地质单元发育;煤岩孔径较大,孔隙连通性好。针对研究区＂深部低煤阶、急倾厚煤层、多层砂煤组、构造断煤区＂的特点,提出了符合东部阜康等地区＂急倾斜煤层自吸附-水力封堵型＂,中部构造密集区＂断冲褶皱带多煤层压力封闭型＂,和西部大埋深地区＂构造-岩性圈闭煤系多源气混合型＂富集成藏模式。在煤层气开发中应优选相对构造高点和缓倾斜,并考虑地表水与地下水的稳定过渡带。多层次模糊评价表明东部四工河—乌鲁木齐河区段的煤层气资源、储层和保存条件均相对有利,可优先开发。
- 李勇曹代勇魏迎春王安民张强吴鹏
- 关键词：准噶尔盆地南缘低煤阶煤层气
