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煤储层渗透率影响因素摘要：煤储层渗透率对研究煤层气的产出及运移规律有着重要的意义理清其影响因素对于有效预测煤储层渗透率、寻找有利勘探区具有重要的实际价值。该文从裂隙系统、构造应力、煤岩类型、煤变质程度、煤体结构、温度、有效应力、基质的收缩效应、层理等方面对煤储层渗透性的影响进行了分析并得出了具有针对性的结论。关键词：煤层气渗透率影响因素综述中图分类号：P618文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-02煤层气是以吸附状态富集在煤储层中的一种“自生自储”式非常规天然气我国煤层气资源丰富储量居于世界前列开发利用的前景广阔。渗透率是煤层气开发中的关键因素之一直接关系到煤层气的产出能力同时煤层气渗透率对研究煤层气的赋存、压力分布、解吸排放及运移规律也有着重要的意义。煤储层渗透率主要受裂隙系统的发育程度、基质显微结构等内部因素以及多种外部因素的影响笔者在系统分析前人研究成果的基础上总结了不同地质条件下煤储层渗透率的主控因素这对于有效预测煤储层渗透率、寻找有利勘探区具有一定的实际意义和参考价值。1煤储层渗透率的控制因素1.1裂隙系统煤储层的裂隙系统一般分为内生裂隙（割理）和外生裂隙、继承性裂隙三部分。裂隙系统是煤层气在煤层中的渗透路径煤层的渗透性取决于裂隙系统的发育程度和连通程度[1]经前人研究发现裂隙发育的煤储层与裂缝不发育的煤储层相比渗透率相差1～2个数量级且裂隙越发育连通性越好越利于流体的渗流这对煤层气可采性评价有极其重要的指导意义。煤储层裂缝的形成主要受构造应力、煤岩类型、煤变质程度等因素的影响。1.1.1构造应力由于煤的低杨氏模量性软而脆的力学性质所以外部条件对裂缝的产生及对渗透率的影响是通过煤储层自身形变而实现的而应力的改变最易引起形变。有学者认为是古构造应力是控制割理发育程度的主控因素成煤期后的构造活动是产生煤层构造裂缝的主要因素构造活动强度的大小对煤储层的渗透性既有建设性作用也有破坏性作用。适度的断裂和褶皱等构造作用可以增加煤层的割理密度提高渗透率所以构造裂缝发育地带可以是高渗透煤层发育带[2]。另外成煤演化过程中产生的内生裂隙在后期构造作用下会成为煤岩体中的破裂带而形成应力集中演生为构造裂隙[3]。构造应力场的最大主应力方向控制着煤储层的渗透性：当构造应力场最大主应力方向与储层的优势裂隙组发育方向一致时裂隙受到张应力的作用裂隙宽度增大渗透率增高此时渗透率最大；当构造应力场最大主应力方向与煤储层的优势裂隙组发育方向垂直时裂隙受到压应力的作用裂隙宽度减小渗透率降低此时渗透率最小；当构造应力场最大主应力方向与煤储层的优势裂隙组发育方向斜交时则渗透率介于最大值与最小值之间。1.1.2煤岩类型前人[4]研究表明光亮煤中割理比较发育暗淡煤中也可见割理但其割理密度远小于光亮煤。毕建军等[5]也发现割理一般发育在光亮煤分层中极少延伸到暗淡煤分层中。因此从显微组分的组成上讲镜质组含量越高割理越发育渗透性越好。从煤岩类型看光亮煤的渗透性为最好其次为半亮煤、半暗煤、暗淡煤[6]。1.1.3煤变质程度在煤化作用过程中煤的组成及结构发生一系列变化随着这些变化煤的孔隙特征也表现出特有的演化规律从而影响渗透性。一些学者在研究割理密度与煤级之间的关系时发现割理密度从褐煤向烟煤（肥煤、焦煤）方向增大而从烟煤向无烟煤方向减小呈正态分布即低变质和高变质程度的煤割理欠发育中变质程度的煤割理发育且割理越发育渗透率越大[6]。1.2煤体结构煤体结构是煤层气渗透率评价和预测的基础煤体结构的好坏很大程度上影响着渗透率的高低。由于煤是一种低杨氏模量高泊松比的岩石其抗变形能力远低于其他岩石所以在成煤作用过程中后期含煤系统经历了不同期次的构造运动使得煤储层发生了不同程度、不同性质的变形其结果是：依次将原生结构煤储层破坏成碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤煤体[7]。1）裂隙闭合阶段：原生结构煤体渗透率低但可通过压裂强化增透；2）弹性阶段：原生结构煤体微裂隙摩擦滑动出现破裂导致渗透率增加；3）弹塑性阶段：碎裂煤体岩石非弹性体积增长岩石即将出现宏观断裂破坏是渗透率增加速率最大的阶段；4）塑性阶段：碎裂煤体形成阶段渗透率达到极大值；5）沿某破裂面破坏阶段：碎裂煤晚期及碎粒煤形成早期由于裂隙的相互切割、煤沿破裂面滑移导致渗透率降低；6）流变破坏阶段：糜棱煤阶段渗透率急剧下降。1.3有效应力孔隙内部的流体有分散上覆岩石压力的作用从而改变岩石的应力