屯兰矿奥陶系叠层水文地质条件分析

屯兰矿奥陶系叠层水文地质条件分析

一、屯兰矿奥陶系层压水水文地质条件分析(论文文献综述)

陈红影[1](2019)在《我国矿井水害的类型划分与水文结构模式研究》文中认为随着近年来我国煤炭资源的开采重心不断向西部矿区和东部矿区的深部拓展,使得煤炭资源的开采条件逐步复杂化,各类新问题、新特征也逐步涌现,有别于已有的传统认识。本文在大量检索国家煤矿安全监察总局事故查询、网络及文献资料中报道水害事故的基础上,全面统计了2000-2019年之间发生的各类水害事故619起,分类统计并分析了上述事故的基本类型、地域分布特征、伤亡人数及事故煤矿性质,重点针对其中的263起资料详实的事故进行了基本特征要素统计,全面获取了已有发生各类事故的各类要素的统计规律;在此背景下,提出基于矿井水文地质结构的水害类型综合划分的依据和分类原则,并对上述各水害事故的综合类型进行了划分,将已有水害事故类型划分为7个大类、22个亚类、48个细类;同时,结合各类水害事故中开采煤层与含隔水层、充水水源、充水通道的相对位置与组合关系,初步提出了48种水害类型的水文地质结构模式,并结合典型事故背景,阐明了各种水害类型的典型特征与控制因素;最后,总结提出了48种水害类型危险性评价过程中的关键评价因素。论文的研究纳入了近年来我国矿井水文地质工作开展过程中出现的一些新问题、新特征,提出了综合水害类型划分的新方法及评价关键因素,研究成果可为各类型水害危险性评价工作提供一定的指导意义。

李畅[2](2019)在《煤体水力/Sc-CO2压裂特征与效果试验研究》文中研究说明我国煤层气资源开采的难度较大,加之煤层气产业发展的时间较短,所使用的开采技术主要参考其他国家,对于煤层气开采的技术体系和相关理论理解不深,导致煤层气井产气效果不理想。此外,国外技术团队进行开发的煤层气基地存在大量低产井,这表明现有的技术手段本身具有一定的适用范围,增产、增渗效果有限,亟待开发新的工艺。基于此,本文首先着眼于我国现有煤层气开发技术体系进行了理论研究,找出了造成煤层气单井产量过低的原因,并以此为基础提出了相应的解决措施;再结合无水压裂思想下提出的超临界CO2压裂(Sc-CO2压裂)增渗技术,对Φ50 mm×70 mm的无烟煤试件进行了水力/Sc-CO2压裂、压裂-渗流试验,以研究Sc-CO2致裂煤体的压裂特征(压裂曲线、起裂压力、裂纹形态)及致裂后煤体的渗透率演化规律、增渗效果,同时与传统水力压裂进行对比。主要结论如下:(1)目前我国煤层气开采中面临的主要问题有:煤储层具有较强的吸附性,采用单一的排水降压工艺较难促使煤体中的瓦斯发生解吸;由于煤储层具有较强的非均质性和较差的可压裂性,直井水力压裂煤储层的改造范围十分有限;在常规的水基压裂施工中,耗水量较大、较强的储层污染、压裂效果较差、环境污染等问题对煤层气的开发较为不利。(2)基于上述问题,提出了以下解决方案:建议对可压裂性较差的煤层采取“以井眼的延伸代替裂纹的扩展”解决思路,采用水平钻孔代替直井,以解决裂纹扩展距离有限的问题;穿层压裂能很好的规避在煤层中较难钻取水平钻孔的问题,同时减轻储层污染(水锁效应、煤粉堵塞),对于碎软煤储层具有较好的适用性;Sc-CO2致裂煤体具有较低的起裂压力、较好的压裂效果以及较小的环境污染等突出优点,具有良好的应用前景。(3)在一定围压(10 MPa),轴压为12、14、16 MPa下,Sc-CO2压裂的起裂压力比水力压裂的分别低12.34%、13.15%、24.38%,相同的条件下压裂,Sc-CO2更易于促使裂纹起裂扩展,且Sc-CO2压裂释放的能量更大、影响范围更广,裂纹网络趋于一次形成。和水力压裂类似,Sc-CO2压裂中裂纹起裂、扩展方向受到三维应力状态和层理面、原生裂隙等弱面的影响,在轴压×围压为12 MPa×10 MPa和14 MPa×10 MPa下产生了横向裂纹,而在16 MPa×10 MPa产生了纵向裂纹。(4)采用最大拉应力理论能较好的预测拉伸破坏发生时,纵向裂纹产生的临界起裂压力,但对于横向裂纹,临界起裂压力的预测结果与实际情况相差较大;基于摩尔-库伦理论推导了剪切破坏下的起裂准则,并计算了水力/Sc-CO2压裂下横向裂纹产生的临界起裂压力,计算结果与试验结果吻合良好。(5)随着温度的升高(4070℃),Sc-CO2的黏度逐渐降低,在相同应力条件下,致裂煤体的起裂压力也相应减小:在40℃下的平均起裂压力为14.95 MPa,在55℃下的平均起裂压力为14.36 MPa,而在70℃下的平均起裂压力为14.19 MPa。且随着温度升高,Sc-CO2压裂压力升高到峰值的耗时越来越长。(6)表面裂纹特征表明,与其他岩石不同(页岩、砂岩),Sc-CO2致裂煤体形成裂纹的开度小于水力压裂;显微CT结果表明,Sc-CO2压裂能在驱动主裂纹起裂、扩展的同时,诱发较多的次生裂纹,这使得Sc-CO2致裂煤体后的孔裂隙率增幅(7.22%)大于水力压裂(4.27%),Sc-CO2压裂改造效果好于水力压裂;三维形貌扫描结果表明,Sc-CO2致裂煤体后裂纹断面的Sa、Sz、RMS的值分别比水力压裂大31%,22%,58%,Sc-CO2能诱发煤体内部缺陷起裂、扩展、贯通,从而形成较为粗糙的裂纹面。(7)压裂使煤体中气体渗流形式由压裂前的孔隙流转变为压裂后的孔、裂隙流,水和Sc-CO2压裂后煤体的渗流规律大体相似:随孔隙压力的增大,渗透率先减小后小幅回升继而趋于稳定。此外,压裂后煤体的渗透率随有效应力变化规律满足负指数关系。(8)与压裂前相比,在轴压×围压为16 MPa×10 MPa下采用Sc-CO2和水压裂后煤体的渗透率分别提高了472.0倍、34.0倍,而轴压×围压为12MPa×10 MPa下采用Sc-CO2和水压裂后煤体的渗透率分别提高了46.5倍、19.0倍。在相同条件下,Sc-CO2压裂增渗效果比水力压裂更好。

常浩宇[3](2018)在《水质分析在矿井突水水源判别中的应用》文中认为我国大部分煤矿水文地质条件复杂,受矿井水灾危害较严重,矿井充水来源多,充水通道多,一旦有异常突涌水情况发生,快速准确地识别突涌水水源对于安全生产和抢险救灾工作都十分重要。矿井水因其赋存条件、补给径流条件的多样性,而具有不同的水化学特性,矿井突涌水水源识别工作主要运用水文地球化学内容、数学理论、结合矿井水防治的专业知识,提出适用于矿山日常生产、矿井涌水异常增大及陷落柱突水等情况下的矿井突涌水水源判别方法。在掌握矿区整体水文地质条件的基础上,对矿井含水层分布及充水水源水质特征进行研究。矿山在日常防治水工作中积累了大量常规水化学数据,对这些数据的整理汇总是进行突涌水水源识别的基础。选取开滦东欢坨矿井作为研究对象,收集、整理和分析矿井水文地质条件,收集各含水层水样进行常规水化学组分检测,利用检测结果作为基础水化学数据,挖掘研究区域主要含水层的水化学特征,提取各含水层特征离子,构建了矿井充水水源初步识别方法。基于SPSS数据处理软件建立了矿井突涌水水源Fisher判别模型和贝叶斯判别模型,提升了矿井水水源识别的准确性。对东欢坨矿3086工作面疑似陷落柱导致的涌水量异常增大,利用特征离子初步识别方法和数学判别模型分别进行了水源识别,发现特征离子判别方法结果不够精确,利用判别正确率较高的Fisher判别模型及贝叶斯判别模型进行水源辨识,分析结果表明疑似陷落柱出水水质较复杂,证明疑似陷落柱向上导通第四系含水层,向下发育至12-2煤底板含水层,为下一步水灾治理提供了依据。

郭均中[4](2018)在《上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究》文中研究说明煤矿井下工作面回采时受矿井周边老窑水,上部采空区积水,砂岩和灰岩含水层组的水等充水水源的威胁日益严重。煤层在开采过程中,煤层顶板覆岩发生破断和移动形成导水裂隙带,当导水裂隙带的发育高度波及到充水水源的边界时,导水裂隙带则成为导水通道,对井下安全生产带来严重的影响。论文主要以西山矿区马兰矿,官地矿和东曲矿为研究矿井。前期收集、整理各矿的生产地质条件,煤层赋存条件,煤岩层物理力学性质和回采工艺参数等资料。阅读文献,归纳总结导水裂隙带形成机理,分析影响导水裂隙带发育高度及规律的主要因素。采用井下仰孔压水试验法对具有试验条件的工作面开展实测工作,并统计矿井(以石炭—二叠纪煤层为主)已完成实测导水裂隙带高度的数据。详细介绍了官地矿22611工作面导水裂隙带发育高度的研究工作,采用井下仰孔压水试验法测得导水裂隙带发育高度为上限为47.6m。利用FLAC3D数值模拟软件对工作面回采过程模拟分析,得到顶板覆岩破坏高度为54.5m。随着工作面走向长度推进至不同距离时,得到“拱形”和“马鞍形”塑性破坏区形状。工作面后方的塑性区破坏范围要比塑性区前段破坏范围大,且工作面后方的应力集中区的应力值较大。统计35个回采工作面实测导水裂隙带的发育高度的数据(剔除5个异常样本数据)。统计分析后,得到采深、采厚、岩体单轴抗压强度和工作面长度与导水裂隙带高度的回归方程,单因素与导水裂隙带高度的拟合公式。经过模型检验,模型优化后,得到新的回归方程,采厚与导水裂隙带高度的拟合公式。新公式对预计生产石炭—二叠纪煤层的顶板导水裂隙带高度和西山矿区综采条件下煤层顶板导水裂隙带高度具有实际意义,对提高煤炭资源回收率和矿井安全生产具有重要意义。

黄波[5](2018)在《西山—古交区块煤体结构及优质储层预测模型》文中认为分析和预测煤体结构及其控制因素,是制订煤层气勘探开发方案的首要基础。以山西省太原市古交区块为对象,研究了构造演化、样式组合、围岩强度对煤体变形的控制效应,建立了煤体结构判识和裂缝渗透率预测模型,提出了基于煤体结构的煤层压裂可改造性分区,进而预测了煤层气有利建产区。发现区块内煤层主要发育脆性节理,揉皱变形少见,煤体结构主要为原生结构煤和碎裂煤,发育少量糜棱煤。基于5口刻度井的测井响应,建立了8号煤层煤体结构判识数学模型,识别了31口井煤体结构,提出了煤体结构可改造性分区方案。量化表征了煤体结构分布的控制因素,采用灰色关联度方法筛分了影响煤体结构的煤岩力学参数,利用构造曲率方法表征煤体受力条件,认为影响区内煤体结构的关键地质因素为煤层厚度、煤层结构和局部构造。采用FLAC3D软件,模拟研究了褶皱、断裂对煤层变形特征的影响,揭示了煤层受力变形的力学机理。基于构造曲率、煤层厚度以及煤层裂隙开合度数学模型,以试井结果为约束,预测了8号煤层裂缝渗透率。依据煤岩力学性质实测数据,建立了煤岩泊松比、弹性模量、抗压强度等参数与声波测井响应之间关系的预测模型,进而分析了顶底板岩石力学性质对煤层水力压裂缝的控制作用。采用灰色模糊方法,划分了8号煤层的煤层气建产区类型,分析了制约不同类型建产区煤层气开发的地质因素。

李瑞[6](2017)在《煤层气排采中储层压降传递特征及其对煤层气产出的影响 ——以山西沁水盆地为例》文中提出煤岩作为一种有机岩石,其微孔隙发育,具有强烈的吸附特性。煤储层压降传递规律及动态变化与常规油气储层存在本质不同。煤储层压力是煤层内甲烷气解吸以及流体从裂隙流向井筒的能量,煤层气排采过程中,储层压力随着时间和空间的变化而变化。煤储层压力是影响煤层气排采过程中流体运移,储层有效渗透率,有效解吸范围,井间干扰以及多层合排层间干扰的关键因素,对煤层气采收率影响极大。研究排采过程中储层压降传递规律对于认识煤基质内气体的解吸,煤层裂隙系统中地层流体(煤层气、地层水)的运移规律,有效解吸范围的扩展等具有重要的理论意义。同时,掌握排采过程中储层压降规律及其对煤层气产出的影响可为制定井筒液位与井底流体调控制度,维持合理的生产压差,实现煤层气井精细化排采管理,最终实现煤层气的高产、稳产提供理论依据。本文以山西省沁水盆地为例,分析了煤层气排采过程中储层压降传递特征及其对煤层气产出的影响。煤储层压降随着时间和空间均在发生变化。首先,从空间角度介绍了煤储层内发育的天然裂隙系统,包括大裂隙系统(外生节理、气胀节理、内生裂隙)以及微裂隙。外生节理系统构成了煤储层压降传递的主干通道,这些裂缝产状受区域构造地应力控制,次级裂缝为气胀节理,在外生节理及气胀节理周围则分布着大量的内生裂隙。煤岩基质内微裂隙则是连接煤基质内孔隙与内生裂隙系统的桥梁。时间角度,在煤层气井产气和产水变化特征基础上,将不饱和煤层气藏排采划分为产水单相流阶段、产气产水两相流阶段、稳产气阶段以及产气衰减阶段。同时,若考虑储层压力与临界解吸压力的关系,可以将煤层气藏排采划分为产水单相流阶段以及产气阶段。产水单相流阶段,储层压力大于临界解吸压力;产气阶段,储层压力则小于临界解吸压力。其次,分析了煤层气排采中煤储层裂隙系统及煤基质内压降传递过程,提出了储层压降的两种基本传递方式,包括水传递以及气传递,在此基础上,分别建立了煤裂隙系统及煤基质内压降传递概念模型。在储层大裂隙系统内,压降传递以水传递为主;而在煤基质当中,储层压降传递则以气传递为主。排采初期,储层压降传递以水传递为主,而当煤层气排采进入稳产气阶段以后,气传递在压降过程中起着主导作用。此外,从储层压降正演的角度分析总结了压降传递影响因素,认为煤储层压降传递及动态变化主要受储层渗透率、含水性、含气饱和度、煤解吸/吸附特性以及井底流压影响,其中储层大裂隙系统内的压降传递主要与渗透率、含水性以及井底流压相关;而煤基质内的压降传递则主要与含气饱和度及煤解吸/吸附特征相关。第三,在产水单相流阶段压力扰动范围动态变化以及产气阶段气体解吸范围动态变化研究的基础上,建立了不饱和煤层气藏以及饱和煤层气藏储层压降传递数学模型,并以山西沁水盆地典型煤层气开发井为例,分析总结了煤层气排采过程中储层压降在时间与空间上的变化规律。排采边界的确定是平均储层压力计算的前提,因为不同范围内的平均储层压力截然不同。对于不饱和煤层气藏,在产水单相流阶段,平均储层压力随着排采时间的增加呈直线下降;进入产气阶段以后,平均储层压力的变化趋势与井底流压变化趋势十分相似,均表现为先快速下降而后逐渐变慢,而气体解吸半径则表现为先快速增加而后缓慢增加。在空间上,压降梯度在井筒附近最大,并随着与井筒距离的增大而逐渐变小。对于饱和煤层气藏,储层压力在气水两相流阶段下降缓慢,稳产气阶段下降速率变快,进入产气衰减阶段以后,储层压降逐渐变慢。通过本研究所提出储层压降动态模型与现有模型对比,表明本模型计算结果与现有计算模型结果具有良好的拟合关系。最后,综合对储层压降传递过程及其动态变化的分析计算,归纳总结了沁水盆地煤层气井排采中储层压力、气体解吸范围以及含气量动态变化规律。鉴于煤层气排采过程中储层压降传递特征及其对煤层气产出的影响,提出了几点煤层气排采优化建议:一方面煤层气排采前应掌握影响储层压降的地质参数特征,包括裂隙发育程度、储层边界条件、试井参数、临界解吸压力、等温吸附参数、吸附时间、含气饱和度、储层含水性等;另一方面,排采过程中必须严格控制井底流压的下降,遵循不同地质条件下储层压降客观规律,并充分考虑储层压降影响因素之间的联系,减少对储层造成的伤害。煤层气排采过程中储层压降动态变化研究是对煤层气排采控制原理的探索性研究,旨在为制定适应不同地质条件下的煤层气排采精细化调控制度提供理论依据。

李慎举[7](2017)在《山西霍宝干河煤矿煤层底板突水评价与预测预报研究》文中指出煤层底板水害因其剧烈的致灾性引起了国内外广泛研究与关注。近年来,作为山西焦煤霍州煤电集团主力生产矿井之一的霍宝干河煤矿,其主采煤层(上组2#和下组10#煤层)开采正受到煤层底板承压含水层水的巨大威胁。针对以上问题,为控制煤层底板承压含水层水对该矿主采煤层开采构成的威胁,文中综合运用水文地质钻探、抽水试验、水文测井、岩与水试样测试、煤层底板破坏理论计算和有限元RFPA-2D数值模拟分析、“脆弱性指数法”和“五图双系数法”煤层底板突水评价等技术方法,对该矿2#和10#主采煤层在其底板石炭系太原群灰岩和奥陶系灰岩含水层水源威胁下的底板突水危险性进行了评价区划,并与实际开采揭露的水文地质条件进行了对比与完善,优选了适合相似地质条件下相关问题的综合评价技术与方法,并提出了针对具体评价结果和煤层回采实际揭露水文地质条件的煤层底板水害评价方法与防控措施,为保障矿山的安全开采提供了重要技术支持。通过以上相关研究,其主要成果如下:⑴通过水文地质钻探、抽水试验、水文测井和岩、水试样分析测试和相关理论计算等工作方法与技术手段,查明了矿井边界断层性质及其对矿井开采的威胁,预测了未来开采矿井涌水量,查明了石炭系太原群灰岩(K2灰岩)和奥陶系灰岩的厚度、岩性和富水性等特征,即:K2灰岩属弱富水性含水层,而奥陶系灰岩属强富水性含水层;查明了主采煤层(上组2#煤和下组10#煤,下同)与其底板主要承压含水层的隔水层厚度、岩性、岩石力学指标和阻水性能等特征,查明了主要煤层底板各主要承压含水层之间的水力联系,即奥灰含水层在局部通过垂向构造补给K2灰岩含水层,是K2灰岩含水层的主要补给来源。⑵运用有限元RFPA-2D软件对上组2号煤开采造成的底板矿压破坏范围进行了数值模拟分析,并将其模拟结果与理论计算及周边矿井原位实测经验值及成果进行了对比分析。即:在考虑随工作面长度推进和工作面不同采宽时的该煤层底板矿压破坏深度为约14m,小于理论公式及现场实测成果的2225m,为确保后续评价成果安全性,将经理论公式计算和周边矿井原位实测成果作为后续评价主要依据。该煤层开采底板矿压破坏深度的综合评价为后续煤层底板突水危险性区划评价提供了技术支持。⑶对研究区主采煤层的底板突水脆弱性采用“脆弱性指数法”进行了评价区划。结果表明:(1)在干河矿区范围内,2#号煤层底板K2灰岩含水层突水可能性从南向北呈递增态势,而在断层和褶皱等构造分布区域则多处于脆弱和较脆弱区;(2)干河煤矿10#煤层开采时底板奥灰突水可能性整体较大,即:其相对安全区主要分布在矿井东南部,较脆弱区则集中在矿井中北部,而脆弱区则主要集中在矿井构造较发育地带的矿井北部和矿井其他部位。⑷对研究区主采煤层的底板突水危险性采用“五图双系数法”进行了评价和区划。结果表明:(1)该矿2#煤层开采时底板K2灰岩含水层在矿井中北部易形成非直通式突水,而因奥灰含水层形成的突水可能性较小,危险区仅存在于矿井北部小部分区域;(2)该矿10#煤层开采时底板形成奥灰含水层直通式突水的区域主要集中在井田西部,而形成非直通式突水的区域主要集中在井田中东部。⑸综合上述两种方法所得评价结果并与开采揭露水文地质条件对比,可以看出:(1)运用“脆弱性指数法”进行底板突水危险性评价时,考虑主控因素比较多,体现了地质现象的逐渐变化特征,而“五图双系数”进行底板突水危险性评价,考虑的因素少,没有明显的过渡区;(2)“五图双系数法”没有考虑构造对煤层底板突水评价的影响致使其评价结果安全性偏低;(3)底板突水是一个非线性的多因素的突发性比较强的过程。“脆弱性指数法”更好地反映了煤层底板突水非线性、多因素和突发性特征,而单纯考虑底板隔水层与水头因素,不能更好地反映实际情况;(4)“五图双系数法”评价结果较为保守,导致大量煤炭资源浪费,而脆弱性指数法则能更大地解放煤炭资源,增加经济效益,缓解能源紧张。综上所述,文中将基于“脆弱性指数法”的评价结果作为其最终依据。⑹提出了基于上述“脆弱性指数法”评价结果和经开采实践验证的主采煤层底板突水防控技术方法。即:(1)对于评价区划结果的相对安全区和较安全区,应采取在生产中时刻关注回采工作面情况、涌水量变化和太灰水位变化,发现异常,及时上报的应对措施。(2)对于评价区划结果的过渡区,除采取在相对安全区和较安全区的防控措施在,还应采用含水层改造和隔水层加固、注浆措施改造含水层或加固隔水层,进一步提高隔水层强度。(3)对于评价区划结果的较脆弱区,应主要采取以下措施,即:在回采过程中进行超前探水;利用物探、钻探等综合勘探手段,查明隔水层薄弱地段、富水区段和潜在导水通道(断层、裂隙带);采用地球物理、钻探等手段,查明回采工作面范围内煤层底板岩层的连续性与裂隙发育特征,确定裂隙发育地段,采取注浆改造措施改造含水层和加固隔水层,使其变为相对隔水层甚至隔水层,进一步提高开采安全性;在生产中疏降含水层水压至安全水压再进行回采作业,特别对于情况复杂地段,在巷道掘进过程中应进行超前探放水并酌情设立防水闸门。(4)对于评价区域结果的脆弱区,应采取以下主要防控措施:对隔水层厚度较薄区域,采取注浆加固隔水层方法,以确保隔水层强度满足水压破坏与安全开采要求,对于矿压破坏带下脆性岩厚度较小区域,亦可采取注浆加固,以确保隔水层强度;对于区域富水性较高区域,可疏水降压后进行开采;而对于水头压力较大采区,则需采取疏水降压方法,基于具体情况和现场经验,把承压含水层水头压力降到隔水层所能承受的安全水头压力范围内。(5)需要特别指出的是,对于断层、褶皱等构造分布区,因构造的存在破坏了隔水层连续性,因此当煤层回采揭露这些构造时,其可能会作为导水通道直接或间接把含水层承压水引入工作面进而造成严重后果。故主要应采取以下措施加以应对,即:首先,在煤层回采中对这些区域留设足够的隔水煤(岩)柱,严重的可采取两盘预注浆或局部疏水降压等措施处理;其次,在巷道掘进靠近这些构造分布区域时应进行超前探放水,利用物探、钻探等综合探查手段,查明构造具体产状和影响区域,同时利用其他手段探查构造富水性,再基于此采取超前探放水措施或预留煤柱进行水害防治,并酌情设立防水闸门实现分区隔离开采,以确保回采安全;最后,对工作面回采已揭露但未突水断层,须加强观测,严防滞后突水灾害发生。

刘强强[8](2016)在《兴隆庄井田奥陶系顶部充填带隔水性多元信息评价及应用》文中研究指明随着兖州煤田下组煤的开采深度加大,奥灰岩溶充水含水层的威胁愈加明显,利用下组煤至奥陶系的隔水层已很难实现安全带压开采,研究奥陶系顶部古岩溶风化壳充填带是否存在隔水层及其隔水性能、赋存厚度,对于增加下组煤底板厚度,降低突水系数,实现安全带压开采具有很大意义。以兖州煤田兴隆庄井田为例,基于前人对于华北煤田奥陶系沉积演化的研究成果阐述了充填带的区域形成过程;在系统收集、整理研究区地质资料的基础之上,结合奥陶系露头的野外地质调查,总结了充填带的三种隔水结构:完全充填隔水结构、不完全充填弱隔水结构、无(微)充填导水结构;统计了大量奥灰钻孔的岩性组成、测井曲线、涌水情况,特别是井下钻孔揭露的奥陶系顶部不同深度的涌水情况,得到了充填带自上而下泥质充填段赋存厚度递减、涌水量递增的变化特征,以及从古岩溶发育角度分析了充填带的变化规律,并利用冲洗液消耗量变化和井下钻孔揭露涌水量得到隔水性充填带的赋存厚度;本文综合考虑泥质充填厚度比、综合测井因子、RQD值、隔水性充填带厚度、断层5个评价因子,运用基于目标函数的熵值加权模糊聚类法(EWFCM),对充填带隔水性进行了评价,并构建了基于Matlab平台的系统模块;最后将研究结果应用于兴隆庄井田下组煤奥灰突水危险性评价,表明充填带隔水性对于下组煤的奥灰水防治具有很重要的借鉴价值。

苏驰[9](2016)在《古交矿区太原组层序地层与含气特征研究》文中指出以沉积(岩石)学、层序地层学、油气地质学等学科的理论和方法为指导,通过对古交矿区七里沟剖面、GS-26等6口钻井的野外观察与室内样品实验研究、结合200余口钻孔资料的统计与分析,对研究区晋祠组-太原组沉积环境、层序地层、古地理演化及其与煤层气、页岩气含气特征的关系等方面进行了研究。基于相标志研究,在研究区太原组中识别出了障壁海岸、碳酸盐台地、浅水三角洲3种沉积相类型及8种亚相及15种微相,总结了其特征;通过层序界面识别与层序对比,将研究区晋祠组-太原组划分为2个Ⅱ级层序、5个Ⅲ级层序、10个体系域,建立了研究区晋祠组-太原组层序地层格架,层序发育主要受海平面变化、构造沉降等因素的控制;在层序地层格架内探讨了晋祠组-太原组古地理格局及演化特征,总结了沉积模式。通过晋祠组-太原组煤层气、页岩气含气特征分析,认为晋祠组-太原组为一套煤层气与页岩气复合的含气系统,煤层气为自生自储;水进体系域下形成的凝缩层常有利于对封闭煤层气、有利于生成页岩气,见于泻湖-潮坪沉积组合以及泥炭沼泽-分流间湾(分流间洼地)沉积组合。

汪岗[10](2016)在《古交区块石炭二叠系含煤层气系统》文中进行了进一步梳理古交区块垂向上发育多套含气系统,流体压力系统差异以及合采兼容性差异是制约煤层气合层开采的重要因素。以古交区块煤层气勘探开发资料为依据,研究了流体压力系统以及含气性空间展布特征。以典型钻孔煤及岩石物性实验为基础,分析了含煤地层垂向上物性旋回特征及其沉积控制机理,认为古交区块大部分储层处于欠压状态,受到断裂影响,山西组与太原组储层压力梯度差在北部构造断裂发育区较小。发现最大海泛面附近岩石渗透率较低,为隔水阻气层的关键层;含煤层气系统垂向分布与层序地层单元具有较好的对应关系。根据层序地层以及含煤层气单元发育特征,认为上、下煤层间泥岩累积厚度2m可作为划分不同含气系统的界限,据此,讨论了古交区块含煤层气系统关键层形成过程及其空间展布格架。研究了区内开放性断层发育规律,确定了含煤层气系统叠置关系。分析前期煤层气井单层与合层开采效果,结合煤层气井气、水产出历史,分析了影响产气效果的主控地质因素。通过煤层气产能数值模拟,分析了研究区多煤层合采兼容性,建立了地质兼容性评价方法,据此划分了煤层气开发地质单元。

二、屯兰矿奥陶系层压水水文地质条件分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、屯兰矿奥陶系层压水水文地质条件分析(论文提纲范文)

(1)我国矿井水害的类型划分与水文结构模式研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
    1.3 主要研究内容
    1.4 主要研究技术框架
2 我国煤田水文地质条件概述与水害事故统计
    2.1 我国煤田水文地质背景条件
    2.2 水害事故分布特征
    2.3 水害事故伤亡人数统计
    2.4 水害事故发生煤矿的性质特征
    2.5 水害事故的类型初步统计
    2.6 本章小结
3 矿井水害类型的划分方案与结果
    3.1 矿井水文地质结构
    3.2 水害类型的划分依据
    3.3 水害类型的划分结果
    3.4 本章小结
4 矿井水害的水文地质结构模式
    4.1 大气降水水害
    4.2 地表水水害
    4.3 顶板水害
    4.4 底板水害
    4.5 贯通型水害
    4.6 老空水水害
    4.7 特殊类型水害
    4.8 本章小结
5 典型矿井水害危险性评价的关键因素
    5.1 顶板突水评价的关键因素
    5.2 底板突水评价的关键因素
    5.3 老空突水评价的关键因素
    5.4 本章小结
6 主要结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(2)煤体水力/Sc-CO2压裂特征与效果试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤层气开发技术现状
        1.2.2 煤层气产能影响因素研究现状
        1.2.3 Sc-CO_2压裂研究现状
        1.2.4 压裂特征(起裂压力、裂纹形貌)研究现状
        1.2.5 压裂效果(渗透率)研究现状
    1.3 论文研究目的与意义
    1.4 论文研究内容和方法
    1.5 技术路线
第二章 传统水力压裂增产煤层气失效机理
    2.1 压裂液体系的发展
    2.2 传统水力压裂增产煤层气井的低产表现
        2.2.1 排水量异常
        2.2.2 产气量小或产量递减速度快
    2.3 传统水力压裂增产煤层气井产量的影响因素
        2.3.1 地质因素
        2.3.2 工程因素
    2.4 新型煤层气增渗、增产技术的提出
        2.4.1 排水降压对瓦斯解吸的效果分析
        2.4.2 直井水力压裂对煤储层改造的效果分析
        2.4.3 无水压裂技术的提出
    2.5 结论
第三章 水力/Sc-CO_2致裂煤体压裂特征
    3.1 起裂压力基本理论
        3.1.1 压裂孔周围的应力场分布
        3.1.2 不同方向拉伸破坏起裂压力计算
    3.2 试验方法
        3.2.1 试验仪器
        3.2.2 试样制备及试验条件
        3.2.3 试验步骤
    3.3 压裂曲线对比分析
    3.4 裂纹形态对比分析
    3.5 起裂压力的影响因素
        3.5.1 压裂介质对起裂压力的影响
        3.5.2 地应力对起裂压力的影响
        3.5.3 温度对起裂压力的影响
    3.6 结论
第四章 水力/Sc-CO_2致裂后煤体渗透率演化规律
    4.1 试验方案
        4.1.1 试件制备
        4.1.2 试验仪器
        4.1.3 试验参数设置
        4.1.4 试验方法与步骤
        4.1.5 渗透率的测量与计算
    4.2 压裂前后渗透率演化规律
        4.2.1 孔隙压力对煤体渗透率的影响
        4.2.2 有效应力对煤体渗透率的影响
    4.3 压裂条件对增渗效果的影响
        4.3.1 增渗效果对比
        4.3.2 增渗机理分析
    4.4 结论
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及参与项目

(3)水质分析在矿井突水水源判别中的应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题依据及研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 技术路线和主要研究内容
2 矿井充水因素概述
    2.1 矿井充水水源
    2.2 矿井充水通道
    2.3 矿井充水强度
3 矿井水水化学分析内容
    3.1 矿井水水化学组成
    3.2 矿井水收集和留存
    3.3 矿井水水质类型
4 东欢坨矿井水文地质概况
    4.1 区域水文地质
    4.2 矿井水文地质
    4.3 矿井含水层水质数据分析
5 矿井含水层水化学特征
    5.1 含水层离子特征
    5.2 含水层组分因子分析
6 水质辨识模型
    6.1 Fisher判别模型
    6.2 贝叶斯判别模型
7 东欢坨矿工作面涌水水源判别实例
    7.1 工作面概况
    7.2 异常涌水情况简介
    7.3 判别涌水水源
    7.4 涌水水源判别结论
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 研究区井田工程地质概况
    2.1 西山煤田地质及水文地质概况
    2.2 矿井充水条件
    2.3 煤层顶板岩层工程地质特性
    2.4 本章小结
3 导水裂隙带发育高度的理论研究
    3.1 导水裂隙带的破坏规律及其影响因素
    3.2 “两带”发育高度预计值
    3.3 本章小结
4 导水裂隙带发育高度现场实测研究
    4.1 井下仰孔压水试验
    4.2 实测数据处理
    4.3 本章小结
5 导水裂隙带发育高度数值模拟研究
    5.1 理论分析
    5.2 模型建立
    5.3 模拟结果的分析
    5.4 本章小结
6 导水裂隙带发育高度及规律的数学方法研究
    6.1 数据统计
    6.2 数理统计分析
    6.3 模型检验
    6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)西山—古交区块煤体结构及优质储层预测模型(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 研究基础
    1.1 选题依据
    1.2 研究现状
    1.3 现存问题与难点
    1.4 研究方案
2 煤层气地质背景
    2.1 含煤地层及沉积特征
    2.2 地质构造
    2.3 煤储层形态与煤岩特征
    2.4 煤层含气量
    2.5 水文地质条件
    2.6 岩浆活动
    2.7 小结
3 煤体变形和渗透率地质控制
    3.1 构造演化及煤体变形响应
    3.2 不同构造对煤体变形的控制
    3.3 煤层顶底板强度与煤体变形响应
    3.4 小结
4 煤体结构与煤层可改造性分异
    4.1 刻度井煤体结构及其测井响应
    4.2 煤体性质分异及测井响应敏感参数
    4.3 煤体结构数值预测模型
    4.4 基于测井响应的煤体结构预测
    4.5 小结
5 煤体宏观变形机理及对煤层渗透率的控制
    5.1 煤体变形控制因素
    5.2 煤体变形控制因素相关性分析
    5.3 煤体变形数值模拟
    5.4 8号煤层渗透率预测
    5.5 小结
6 基于煤体结构的煤层气有利建产区预测
    6.1 煤层顶底板岩石力学性质分析
    6.2 煤层压裂可改造性分区
    6.3 煤层气有利建产区优选
    6.4 小结
7 结论与创新点
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)煤层气排采中储层压降传递特征及其对煤层气产出的影响 ——以山西沁水盆地为例(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 选题来源
    1.2 研究意义与目的
        1.2.1 研究意义
        1.2.2 研究目的
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 煤储层压降传递过程分析
        1.3.2 储层压降参数的获取
    1.4 论文创新点
    1.5 论文结构安排
第二章 沁水盆地煤层气地质
    2.1 沁水盆地南部煤层气地质
        2.1.1 研究区地理位置
        2.1.2 自然地理
        2.1.3 地层
        2.1.4 构造
        2.1.5 煤层含气性
    2.2 沁水盆地西北缘煤层气地质
        2.2.1 地理位置
        2.2.2 自然地理
        2.2.3 地层
        2.2.4 构造
        2.2.5 煤层含气性
第三章 煤储层压降传递过程及影响因素
    3.1 煤储层压力概念
    3.2 煤储层中的裂隙网络系统
    3.3 煤层气排采阶段划分
    3.4 煤层气排采过程中的压降传递过程
    3.5 煤层气排采过程中的压降传递方式
    3.6 储层压降影响因素分析
        3.6.1 储层压降影响因素
        3.6.2 储层压降影响因素之间的时空联系
第四章 煤储层压降定量表征
    4.1 不饱和煤层气藏排采过程中的储层压降定量表征
        4.1.1 产水单相流阶段储层压降
        4.1.2 产气阶段储层压降
    4.2 饱和煤层气藏储层压降定量表征
第五章 煤储层压降动态变化实例分析及规律总结
    5.1 实例分析 1—沁水盆地南部晋城矿区不饱和煤层气藏典型井
        5.1.1 产水单相流阶段
        5.1.2 产气阶段
    5.2 实例分析 2—沁水盆地南部晋城矿区饱和煤层气藏典型井
    5.3 实例分析 3—沁水盆地西北缘古交矿区不饱和煤层气藏
        5.3.1 典型井储层压降动态变化分析
        5.3.2 西山煤田古交矿区煤层气低产原因分析
    5.4 储层压降动态变化规律
        5.4.1 不饱和煤层气藏
        5.4.2 饱和煤层气藏
    5.5 储层含气量动态变化规律
        5.5.1 含气量与储层压力的关系
        5.5.2 储层含气量动态变化规律
    5.6 煤层气排采控制优化探讨
        5.6.1 储层压降量化表征在煤层气排采控制中的意义
        5.6.2 煤层气井排采前
        5.6.3 煤层气排采过程中
第六章 结论与下步计划
    6.1 结论
    6.2 下步工作计划
符号注释
致谢
参考文献

(7)山西霍宝干河煤矿煤层底板突水评价与预测预报研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究目的及意义
    1.2 煤层底板突水研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 主要创新点
    1.5 本章小结
2 研究区概况
    2.1 自然地理概况
    2.2 地质概况
        2.2.1 地层岩性
        2.2.2 含煤地层
        2.2.3 地质构造
    2.3 本章小结
3 充水水文地质条件
    3.1 区域水文地质条件
        3.1.1 地下水系统及边界
        3.1.2 含水层类型及其富水性
        3.1.3 区域地下水补给、径流及排泄条件
    3.2 矿井水文地质条件
        3.2.1 矿井主要含水层及其特征
        3.2.2 矿井主要隔水层
        3.2.3 地下水补给、径流和排泄条件
        3.2.4 含水层之间水力联系
        3.2.5 矿井充水条件
        3.2.6 矿井南北边界断层水文地质意义及其影响
        3.2.7 矿井涌水量预计及排水能力评价
    3.3 本章小结
4 上组煤开采煤层底板破坏数值模拟
    4.1 程序简介
    4.2 工作面推进过程对底板破坏深度影响的模拟分析
        4.2.1 数值模型的建立
        4.2.2 数值模拟结果分析
        4.2.3 底板破坏深度模拟结果
    4.3 工作面不同采宽对底板破坏深度影响的模拟分析
        4.3.1 数值模拟结果分析
        4.3.2 底板破坏深度模拟结果
    4.4 数值模拟与经验公式计算结果对比分析
    4.5 本章小结
5 基于“脆弱性指数法”的煤层底板突水危险性区划
    5.1 基于GIS的AHP型脆弱性指数法
        5.1.1 理论基础
        5.1.2 研究思路
    5.2 主采煤层底板突水主控因素的确定
        5.2.1 煤层底板承压含水层
        5.2.2 煤层底板隔水层
        5.2.3 地质构造
    5.3 主控因素专题图的建立与模型设计
        5.3.1 主控因素专题图建立
        5.3.2 属性数据库建立
        5.3.3 层次分析法(AHP)模型设计
    5.4 评价流程与结果分析
        5.4.1 数据归一化
        5.4.2 单因素归一化专题图
        5.4.3 专题图叠加过程
        5.4.4 模型的建立
        5.4.5 评价区划成果
        5.4.6 模型的识别与检验
    5.5 本章小结
6 基于“五图双系数”的煤层底板突水危险性区划
    6.1“五图双系数”法简介
    6.2 突水危险性评价
        6.2.1 2#煤层底板太灰突水危险性评价
        6.2.2 2#煤层底板奥灰突水危险性评价
        6.2.3 10#煤层底板奥灰突水危险性评价
    6.3 本章小结
7 防隔水煤(岩)柱的留设
    7.1 防隔水煤(岩)柱的作用与类型
    7.2 相邻工作面防隔水煤(岩)柱留设
    7.3 断层防隔水煤(岩)柱留设
    7.4 本章小结
8 矿井防治水对策与建议
    8.1 针对不同突水危险性级别的防治水对策
    8.2 典型关键防治水技术对策
    8.3 本章小结
9 结论与展望
    9.1 主要结论
    9.2 建议与展望
参考文献
致谢
作者简介
在学期间发表的学术论文
在学期间参加科研项目

(8)兴隆庄井田奥陶系顶部充填带隔水性多元信息评价及应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容、方法及技术路线
2 研究区概况
    2.1 研究区范围及自然地理
    2.2 矿井地质条件
    2.3 矿井水文地质
3 充填带地质组成结构及其隔水性评价因子
    3.1 充填带的形成过程
    3.2 充填带结构类型
    3.3 充填带水文地质特征
    3.4 充填带变化规律及赋存厚度
    3.5 充填带的隔水性评价因子
4 属性权重模糊聚类多因素决策方法
    4.1 评价因子的筛选
    4.2 基于目标函数的聚类算法
    4.3 属性加权模糊c均值聚类
5 充填带隔水性评价方法的实现与应用
    5.1 充填带隔水性评价系统模块的设计
    5.2 充填带隔水性评价系统模块的实现
    5.3 充填带隔水性评价系统模块的应用
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录 1
附录 2
附录 3
作者简历
学位论文数据集

(9)古交矿区太原组层序地层与含气特征研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题依据及意义
    1.2 研究现状及存在问题
    1.3 研究内容及研究思路
    1.4 完成实物工作量
2 区域地质概况
    2.1 自然地理特征
    2.2 区域构造及演化特征
    2.3 区域地层特征
3 沉积相类型及特征
    3.1 沉积相类型
    3.2 碳酸盐台地相
    3.3 障壁砂坝-泻湖—潮坪相
    3.4 浅水三角洲相
    3.5 小结
4 层序地层格架
    4.1 层序界面类型及特征
    4.2 层序特征
    4.3 层序地层格架
    4.4 层序地层控制因素
    4.5 小结
5 层序格架内的古地理特征及沉积演化
    5.1 古地理研究方法
    5.2 层序古地理特征
    5.3 沉积演化与沉积模式
    5.4 小结
6 层序地层与含气特征
    6.1 煤层气含气特征
    6.2 页岩气含气特征
    6.3 层序地层与含气特征关系
    6.4 小结
7 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(10)古交区块石炭二叠系含煤层气系统(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 研究现状
    1.3 现存问题
    1.4 研究方案
2 煤层气成藏宏观地质条件及其空间分异
    2.1 地质构造
    2.2 含煤地层及其沉积序列
    2.3 现代地温场及其展布
    2.4 煤储层几何形态与物性特征
    2.5 水文地质条件
    2.6 小结
3 含煤层气系统界定与地质显现
    3.1 煤(岩)层流体压力及其非单调函数式分布
    3.2 煤层含气量及其波动式分布
    3.3 含煤地层孔渗特性及其旋回式分布
    3.4 沉积旋回下煤岩煤质
    3.5 小结
4 含煤层气系统形成过程及叠置性
    4.1 含煤地层沉积序列与关键层形成
    4.2 构造演化及其控气特征
    4.3 含煤层气系统区域分布格局
    4.4 小结
5 含煤层气系统开采潜力与开发地质单元
    5.1 煤层气井前期产气效果分析
    5.2 煤层气井生产效果主控地质因素
    5.3 含煤层气系统合采兼容性评价与预测
    5.4 煤层气开发地质单元划分
    5.5 小结
6 结论与创新点
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
参考文献
作者简历
学位论文数据集

四、屯兰矿奥陶系层压水水文地质条件分析(论文参考文献)

  • [1]我国矿井水害的类型划分与水文结构模式研究[D]. 陈红影. 中国矿业大学, 2019(09)
  • [2]煤体水力/Sc-CO2压裂特征与效果试验研究[D]. 李畅. 太原理工大学, 2019(08)
  • [3]水质分析在矿井突水水源判别中的应用[D]. 常浩宇. 华北科技学院, 2018(05)
  • [4]上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究[D]. 郭均中. 华北科技学院, 2018(05)
  • [5]西山—古交区块煤体结构及优质储层预测模型[D]. 黄波. 中国矿业大学, 2018(12)
  • [6]煤层气排采中储层压降传递特征及其对煤层气产出的影响 ——以山西沁水盆地为例[D]. 李瑞. 中国地质大学, 2017(01)
  • [7]山西霍宝干河煤矿煤层底板突水评价与预测预报研究[D]. 李慎举. 中国矿业大学(北京), 2017(02)
  • [8]兴隆庄井田奥陶系顶部充填带隔水性多元信息评价及应用[D]. 刘强强. 中国矿业大学, 2016(02)
  • [9]古交矿区太原组层序地层与含气特征研究[D]. 苏驰. 中国矿业大学, 2016(02)
  • [10]古交区块石炭二叠系含煤层气系统[D]. 汪岗. 中国矿业大学, 2016(02)

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屯兰矿奥陶系叠层水文地质条件分析
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