GB/T 31537-2015 煤层气(煤矿瓦斯)术语

ICS73.040

D04

中华人民共和国国家标准

/—

GBT315372015

()

煤层气煤矿瓦斯术语

()

Termsrelatintocoalbedmethanecoalmineas

gg

2015-05-15发布2015-09-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT315372015

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2一般术语…………………1

3煤层气地质………………3

4煤层气勘查………………17

5煤层气地面开发工程……………………22

6煤矿井下瓦斯抽采工程…………………28

7煤与煤层气协调开发……………………35

8煤层气加工与利用………………………39

参考文献……………………43

索引…………………………44

Ⅰ

/—

GBT315372015

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准由中国煤炭工业协会提出。

(/)。

本标准由全国煤炭标准化技术委员会SACTC42归口

:、、

本标准起草单位山西蓝焰煤层气集团有限责任公司中国煤炭科工集团有限公司中国石油大学

()、()、、、

北京中国矿业大学北京西安科技大学煤炭科学技术研究院有限公司中煤科工集团重庆研究院

、、、

有限公司中煤科工集团西安研究院有限公司国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室山西省煤层

气开发利用工程技术研究中心。

:、、、、、、、、、、

本标准主要起草人王保玉田永东张遂安孟召平马东民姜英白建平申宝宏赵旭生朱川

、、、、、。

刘建忠韩宝山杨利平姜在炳张典坤何庆宏

Ⅲ

/—

GBT315372015

()

煤层气煤矿瓦斯术语

1范围

、、、、

本标准规定了煤层气地质煤层气勘查煤层气地面开发工程煤矿井下瓦斯抽采工程煤与煤层气

、。

协调开发煤层气加工与利用等术语及其英文译名和定义

、、、、、、、

本标准适用于与煤层气勘探开发集输和加工利用有关的标准规程规范文件教材书刊和手

册等。

2一般术语

2.1

煤层气;

coalbedmethaneCBM

、。

赋存于煤层中与煤共伴生以甲烷为主要成分的天然气体

2.2

煤矿瓦斯coalmineas

g

矿井瓦斯mineas

g

,。

在矿井中从煤和围岩中逸出的以甲烷为主的混合气体

2.3

煤层气井CBMwell

为勘探开发煤层气而在地面施工的钻井。

2.4

煤层气生产井CBMroductionwell

p

,。

通过地面工程为获得工业性煤层气气流的煤层气井

2.5

煤层含气量CBMcontent

,3/。

在标准状态下单位质量煤中所含气体的体积单位为mt

2.6

甲烷浓度methaneconcentration

煤层气中甲烷所占的体积分数。

2.7

煤层透气性系数asermeabilitcoefficientofcoalseam

gpy

22

、,/(·)。

表征煤层对瓦斯流动的阻力反映瓦斯在煤层中流动难易程度的系数mMPad

2.8

煤层渗透率coalreservoirermeabilit

py

。。

表示煤层渗透性强弱的量渗透率值由达西渗流定律确定

2.9

煤储层coalreservoir

。。

储集煤层气的煤层在压力作用下具有储集气体和允许气体渗流的能力

1

/—

GBT315372015

2.10

煤层气地质学CBMeolo

ggy

、、、

研究煤层气形成储集与保存条件煤层气分布与富集规律煤层气资源及其勘查与开发的地质

科学。

2.11

瓦斯分带coalbedaszonin

gg

根据煤层中的瓦斯气体成分由浅至深变化所划分的区带。

2.12

瓦斯风化带asweatheredzone

g

。:

煤层气成分中甲烷浓度低于的瓦斯区带称为瓦斯风化带瓦斯风化带包括二氧化碳氮气

80%-

、、。

带氮气带氮气甲烷带

-

2.13

煤层气资源评价assessmentofCBMresources

。

为圈定有可能成为煤层气勘探开发有利区块所作的综合性地质研究与评估其主要包括煤层气地

、/。

质煤储层特征和煤层气资源储量计算等内容

2.14

煤层气资源量CBMresourceamount

,,

根据一定的地质和勘查工程依据估算的赋存于煤层中当前或未来可开采的具有现实经济意义和

,,。

潜在经济意义的煤层气总量按照有无探井工程控制分为已发现储量和待发现的潜在资源量

2.15

煤层气储量CBMreserves

,。

在原始状态下赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量

2.16

煤层气勘查方法CBMexlorationmethod

p

,、、、

用于调查地下煤层气资源赋存条件和赋存数量的方法包括地质调查遥感物探钻探以及生产

试验。

2.17

煤层气采收率recoverefficiencofCBM

yy

采出的煤层气量与地质储量的百分比。

2.18

储采比ratioofreservetoroduction

p

年初剩余可采储量与上年产量之比。

2.19

煤层气地面开发CBMsurfacedeveloment

p

通过地面钻井工程开发煤层气资源的活动。

2.20

煤层气井下抽采CBMunderroundextraction

g

、。

通过煤矿井下钻孔巷道等工程实施的煤层气抽采活动

2.21

煤层气井排采工程CBMwelldrainaeenineerin

ggg

,,

煤层气井经过产能强化改造后自放喷返排开始直至煤层气井枯竭使得煤层气生产井可以连续稳

定产气并进行收集的全部作业活动。

2

/—

GBT315372015

2.22

钻井well

钻孔borehole

;。

通常把煤层气勘探和地面开发所施工的井称之为钻井而把煤田地质勘探所施工的井称之为钻孔

2.23

煤储层保护rotectionofCBMreservoir

p

、、、、,,。

在钻井固井射孔压裂排采等环节通过采用一系列的技术对策防止储层伤害的行为

2.24

煤与煤层气共采coalandCBMCo-extraction

在煤矿区煤炭生产过程中有效开采煤与煤层气资源的活动。

2.25

煤与煤层气协调开发coordinateddevelomentofcoalandCBM

p

、,、

从时间空间上合理部署煤层气开发工程和煤炭开采工程确保煤层气煤炭两种资源的开发相互

,、。

促进实现有效安全的资源开发模式

3煤层气地质

3.1煤层条件

3.1.1

煤层coalseam

,。

自然界中由植物遗体经成煤作用转变而成的层状可燃沉积矿产由有机质和混入的矿物质所组成

煤层既是煤层气的生气层又是储气层。

3.1.2

煤组rouofcoalseam

gp

,。

集中发育于含煤岩系中某一或某些层段并在成因上有联系的一组煤层

3.1.3

煤系coalmeasures

,。

一套在成因上有共生关系并含有煤层或煤线的沉积岩系

3.1.4

煤层形态formofcoalseam

。,、、

煤层在空间的展布特征根据煤层在剖面上的连续程度可分为层状似层状鸡窝状和马尾状等

多种形态。

3.1.5

煤层厚度thicknessofcoalseam

,。

煤层顶底板岩层之间的垂直距离为真厚度否则为视厚度

3.1.6

煤层净厚度netthicknessofcoalseam

煤层有效厚度effectivethicknessofcoalseam

扣除夹矸层的煤层厚度。

3.1.7

煤层结构textureofcoalseam

。,。

煤层中煤与夹矸的组成状态和分布特征不含夹矸为简单结构否则为复杂结构

3

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GBT315372015

3.1.8

煤层分叉bifurcationofcoalseam

单一煤层在空间分开成为若干煤层的现象。

3.1.9

煤层尖灭thinninoutofcoalseam

g

煤层变薄直至消失的现象。

3.1.10

煤层厚度稳定性stabilitofcoalseamthickness

y

,。

指煤层厚度在空间的变化程度通常用变异系数和可采指数来表征

3.1.11

煤相coalfacies

。,、、。

煤的原始成因类型取决于成煤植物群落和泥炭聚积环境即堆积方式覆水条件水介质特征等

3.1.12

宏观煤岩类型macrolithote

yp

,。

煤岩成分的典型共生组合是煤的岩石分类的基本单位按宏观煤岩成分的组合及其反映出来的

,,、、。

平均光泽强度可划分为种宏观煤岩类型即光亮煤半亮煤半暗煤和暗淡煤

4

3.1.13

宏观煤岩成分lithote

yp

,、、。

用肉眼可以区分的煤的基本组成包括镜煤亮煤暗煤和丝炭

3.1.14

显微煤岩类型coalmicrolithote

yp

,。

显微组分的典型共生组合其最小厚度为50m

μ

3.1.15

煤的显微组分coalmaceral

,,、

显微镜下可辨别的基本组成单元是由植物遗体变化而成的有机显微组分包括镜质组惰质组和

壳质组。

3.1.16

煤体结构coaltexture

,。

煤层在地质历史演化过程中经受各种地质作用后煤体内部受破坏变形程度的特征

3.1.17

煤的原生结构rimartextureofcoal

py

。、、、、、

由成煤原始物质及成煤环境所形成的结构常见的结构有条带状线理状透镜状均一状粒状

、。

叶片状木质状和纤维状

3.1.18

煤的次生结构secondartextureofcoal

y

,、

煤层形成后受到构造应力作用而产生各种次生的宏观结构包括碎裂结构碎粒结构和糜棱结

构等。

3.1.19

煤的构造coalstructure

。。

煤岩成分空间排列和分布所表现出来的特征煤的原生构造分为层状构造和块状构造

3.1.20

成煤作用coal-forminrocess

gp

。()。

植物残骸从堆积到转变成煤的作用包括泥炭化或腐泥化作用和煤化作用

4

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GBT315372015

3.1.21

煤化作用coalification

、、、,、、

泥炭转变为褐煤烟煤无烟煤超无烟煤或腐泥转变为腐泥褐煤腐泥烟煤腐泥无烟煤和腐泥超

,。

无烟煤的过程包括成岩作用和变质作用两个阶段

3.1.22

煤成岩作用coaldiaenesis

g

,、,、、、

泥炭或腐泥被掩埋后在压力为主并包括温度微生物等多种因素的影响下经压实脱水增碳游

、。

离纤维素消失凝胶化组分开始形成并具有微弱反射能力等物理化学作用转变为年轻褐煤的作用

3.1.23

煤变质作用coalmetamorhism

p

、、,、、。

褐煤在地下受温度压力时间等因素影响转变为烟煤或无烟煤天然焦石墨等的地球化学作用

3.1.24

煤变质作用类型teofcoalmetamorhism

ypp

根据影响煤变质的主要因素及其作用方式和变质特征而划分的类型。

3.1.25

煤深成变质作用deeburialmetamorhismofcoal

pp

,,,。

煤层形成后在沉降过程中在温度和上覆岩层静压力的影响下使煤发生变质的作用

3.1.26

煤接触变质作用contactmetamorhismofcoal

p

,,

浅成岩浆岩体侵入或接近煤层时在岩浆热和岩浆中的热液与挥发性气体等的影响下使煤发生变

质的作用。

3.1.27

煤的区域岩浆热变质作用reionalmamaticthermal-metamorhismofcoal

ggp

,,

大规模岩浆侵入含煤岩系或其外围在大量岩浆热和岩浆中的热液与挥发性气体等的影响下导致

,。

区域内地温增高使煤发生变质的作用

3.1.28

煤动力变质作用dnamicmetamorhismofcoal

yp

,。

地壳构造运动所产生的构造应力和伴随的热效应使煤发生变质的作用

3.1.29

煤阶

煤级coalrank

,。

煤化作用深浅程度的等级也用以表示煤变质程度

3.1.30

煤变质程度dereeofcoalmetamorhism

gp

、。

煤在煤化作用过程中其物理化学性质变化的程度

3.1.31

镜质体反射率vitrinitereflectance

,。

垂直反射时反射光强度和入射光强度的百分比值

3.1.32

煤的工业分析roximateanalsisofcoal

py

、、。

水分灰分挥发分和固定碳四个项目分析的总称

5

/—

GBT315372015

3.1.33

外在水分freemoisture

在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分。

3.1.34

内在水分inherentmoisture

在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分。

3.1.35

灰分ash

煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。

3.1.36

挥发分volatile

,。

煤样在规定条件下隔绝空气加热并进行水分校正后的质量损失

3.1.37

固定碳fixedcarbon

,、。

从测定挥发分后的煤样残渣中减去灰分后的残留物通常由100减去水分灰分和挥发分得出

3.1.38

生物成因气bioenicas

gg

有机质通过微生物作用生成的以甲烷为主的气体。

3.1.39

原生生物成因气oriinalbioenicas

ggg

,()

在成煤作用阶段早期泥炭沼泽环境中的未变质煤泥炭褐煤经过微生物作用使有机质发生一系

-

列复杂过程所生成的气体。

3.1.40

次生生物成因气secondarbioenicas

ygg

,(),

煤系在后期被构造作用抬升并剥蚀到近地表细菌通过流动水多为大气降水运移到煤层水中当

、,(),

温度盐度等环境条件又适宜微生物生存时在相对低的温度下一般小于56℃细菌通过降解和代谢

、,

作用将煤层中已生成的湿气正烷烃和其他有机化合物转变成甲烷和二氧化碳这种在微生物作用下形

成的煤层气称为次生生物成因气。

3.1.41

热成因气thermoenicas

gg

、,。

煤在温度和压力作用下发生一系列物理化学变化的同时生成的以甲烷为主的气体

3.2储层条件

3.2.1

孔隙ore

p

()。

煤体中未被固体物质有机质和矿物质充填的空间

3.2.2

孔隙结构orestructure

p

、。

煤中孔隙形状大小分布及其相互连通关系

3.2.3

喉道orethroat

p

煤储层中连通不同类型储集空间的狭窄通道。

6

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GBT315372015

3.2.4

孔径oresize

p

煤中孔隙的直径。

3.2.5

煤的孔隙成因oriinofcoalmatrixore

gp

。,。

煤中孔隙形成的原因根据成因煤孔隙可分为原生孔和次生孔

3.2.6

原生孔rimarore

pyp

煤沉积过程中形成的结构孔隙。

3.2.7

次生孔secondarore

yp

煤化作用过程中形成的孔隙。

3.2.8

结构孔structuralore

p

,,、、、,

也称植物组织孔是成煤植物本身具有的各种组织结构孔如细胞腔纹孔筛孔髓射孔等其中细

胞腔最为常见。

3.2.9

屑间孔interranularore

gp

(、、)。

煤中各种碎屑状显微组分如镜屑体惰屑体壳屑体等碎屑颗粒之间的孔隙这些碎屑颗粒无一

,、。

定形态呈不规则棱角状半棱角状或似圆状等

3.2.10

气孔asore

gp

煤化过程中气体逸出留下的孔洞。

3.2.11

矿物质孔mineralore

p

,、。

由于矿物质的存在而产生的孔隙常见的有铸模孔溶蚀孔和晶间孔

3.2.12

铸模孔moldicore

p

煤中矿物质在有机质中因硬度差异而铸成的印坑。

3.2.13

溶蚀孔dissolvedore

p

(、)。

煤中可溶性矿物质碳酸盐类长石等在气水长期作用下受溶蚀而形成的孔

3.2.14

晶间孔inter-crstallineore

yp

。。

煤中矿物晶粒之间的孔晶间孔有原生的也有次生的

3.2.15

煤的裂隙fractureincoal

煤体因受到自然界各种应力作用而形成的断裂。

3.2.16

宏观裂隙macrofracture

自然条件下肉眼可以识别的裂隙系统。

7

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3.2.17

显微裂隙microfracture

借助显微镜或扫描电镜才能观察的裂隙。

3.2.18

裂隙产状fractureoccurrence

、。

裂隙的走向倾向和倾角

3.2.19

裂隙线密度lineardensitoffracture

y

单位长度裂隙的条数。

3.2.20

裂隙张开度fractureaerture

p

,。

裂隙面两壁面间的垂直距离单位为mm

3.2.21

煤的内生裂隙endoeneticfractureincoal

g

,,,

在煤化作用过程中煤中凝胶化物质受温度和压力的影响体积均匀收缩产生内张力从而形成的

裂隙。

3.2.22

煤的外生裂隙exoeneticfractureincoal

g

煤形成后由构造应力作用而产生的裂隙。

3.2.23

割理cleat

煤中的自然裂隙。

3.2.24

面割理facecleat

。。

煤中一组延伸较长的主要割理面割理是煤层气渗透的主要通道

3.2.25

端割理buttcleat

,,。

煤中一组次要割理发育在两条面割理之间其延伸受面割理的制约

3.2.26

煤的比表面积secificsurfaceareaofcoal

p

,2/。

单位质量煤中孔隙的表面积单位为mg

3.2.27

煤的孔容orevolumeofcoal

p

,,,3/。

煤中孔隙的容积常用比孔容表示即单位质量煤所具有的孔隙容积单位为cmg

3.2.28

煤层渗透性ermeabilitofcoalseam

py

,(、),

在压力差作用下流体气水在煤层中流动的难易程度或煤层允许流体通过的能力一般用渗透

率来表示。

3.2.29

煤孔隙度

煤孔隙率coalorosit

py

,。,

煤中孔隙体积与煤的总体积之比以百分比表示煤孔隙度分为基质孔隙度和割理孔隙度二者之

和为总孔隙度。

8

/—

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3.2.30

有效孔隙率effectiveorosit

py

,。

煤层中互相连通的孔隙的体积与煤层总体积之比又称连通孔隙度

3.2.31

绝对渗透率absoluteermeabilit

py

,,

若孔隙中只存在一相流体且流体与介质不发生任何物理化学作用则多孔介质允许流体通过的能

力称为绝对渗透率。

3.2.32

相对渗透率relativeermeabilit

py

,。

若孔隙中存在多相流体某一相流体的有效渗透率与绝对渗透率的比值

3.2.33

单相渗透率sinle-haseermeabilit

gppy

、。

单相流体通过煤岩体孔裂隙时的渗透率

3.2.34

有效渗透率effectiveermeabilit

py

,,

若孔隙中存在多相流体则多孔介质允许每一相流体通过的能力称为每相流体的渗透率也称为有

效渗透率。

3.2.35

煤储层伤害coalreservoirdamae

g

、、。

钻井完井井下作业及开采全过程中造成煤储层渗透率下降的现象

3.2.36

煤基质收缩效应coalmatrixshrinkaeeffect

g

,,

煤基质吸附气体或解吸气体可引起自身的膨胀与收缩随着煤基质气体解吸量增加煤基质开始收

,。

缩进而使煤储层渗透率增加的特性

3.2.37

滑脱效应sliaeeffect

ppg

,,

由于气体分子平均自由程与流体通道在一个数量级上气体分子与流动路径上的壁面相互作用造

,()。

成气体分子沿通道壁表面滑移的现象又称克林肯伯格效应Klinken-bereffect

g

3.2.38

渗透率变异系数variationcoefficientofermeabilit

py

,。

反映渗透率变化程度的统计指标为渗透率均方差与平均值之比

3.2.39

平衡水分含量euilibriummoisturecontent

q

相当于工业分析中空气干燥基水分与煤样水平衡时吸附水分含量之和。

3.2.40

甲烷吸附容量methaneab