乌鲁木齐河东矿区水文地质对煤层气的控制作用

文章主要从煤系含水层的水化学特征,含水层间水力联系,地下水补、径、排特征及水动力条件等探讨了水文地质条件对煤层气成藏的控制作用。研究表明:矿区整体上属中矿化度-高矿化度区,八道湾向斜核部区域矿化度高,不利于产甲烷菌的生存和产气,浅部地区较适于甲烷菌的生存,但产气效率不高;矿区多发育具阻水作用的逆断层,对煤层气的逸散起到一定的封堵作用,水力联系主要为上覆的烧变岩含水带、松散岩类孔隙含水岩系对煤系含水层产生的垂向渗滤,造成煤层气随水的流动而运移和散失,进而形成一定深度的煤层气风化带;矿区的西部和北部区域是矿区煤系地下水的高矿化度和低水位的汇水洼地,是该水文地质单元中煤层气的富集区域;八道湾向斜径流带以深-轴部区域及北单斜径流带以深的滞留区水动力条件较弱,有利于煤层气的保存和富集。     

永陇矿区麟北区水文地质特征及其对煤层气的控制作用

对麟北区水文地质特征进行了详细的论述,结合煤层实测含气性特征,探讨了水文地质条件对该区煤层气成藏的控制作用。研究表明:研究区构造简单,延安组煤系含水层与其他含水层不具明显水力联系,有利于煤层气富集成藏;矿区划分为两个水动力强弱不同的区域:侧向径流区和相对滞流区,其中位于矿区西北部的相对滞流区,也是水势低洼带煤层气汇集区,有利于煤层的富集成藏。同时,西北部煤层的含气量相对最高,说明该区水文地质条件确实对煤层气成藏起着关健作用。     

新疆典型矿区低煤阶煤层气成藏差异对比研究

基于沙尔湖矿区和阜康白杨河矿区两个发育煤层火烧的典型低煤阶含气地区的地质背景和煤储层物性研究,结合两矿区火烧区水文地质条件的差异对比分析,阐明了新疆火烧区低煤阶煤层气成藏差异及主控因素。研究结果表明:两矿区煤层厚度大、构造样式简单、孔隙发育良好,但沙尔湖矿区由于地下水动力条件较弱,且为矿化度极高的原生水,不利于低煤阶煤层气的生成,且矿区东部煤层火烧使得气体发生逸散,导致矿区内含气量偏低;阜康白杨河矿区水源补给充足,在火烧区低洼处形成滞水层,一方面,滞水层为次生生物成因气的生成提供了有利条件,另一方面形成水力封堵利于煤层气的保存。火烧区滞留水对煤层气富集成藏具有指向作用,因此本次研究成果将为新疆低煤阶煤层气勘探提供理论参考。     

三交区块水文地质条件对煤层气富集高产控制作用

为了研究水文地质条件与煤层含气性及煤层气产能之间的关系,基于三交区块煤层气井产能在水平上和垂向上存在显著差异,通过对该区水文地质特征进行深入剖析,探讨了其对煤层含气性及气井产能的影响,揭示了水文地质条件对煤层气富集高产的控制作用。研究结果表明:区域上,研究区中南部碛口一带地下水活动弱、矿化度高,为煤层气富集高产的优势区域,具有高含气量、高产气量、低产水量、短排水期的特点;垂向上,山西组地层水较太原组矿化度高,水动力弱,更有利于煤层气富集高产,导致3+4+5号煤层较8+9号煤层含气饱和度高、产气量高、产水量低、排水期短,此外,8+9号煤层顶部灰岩含水层与断层相互作用,不利于煤层气的富集和高产。     

青山矿区水文地质控气特征研究

青山矿区煤层埋藏适中,可采煤层层数多、煤层总厚度大;煤体结构较为完整,渗透性较好,煤层气保存条件良好,含气量高,资源丰度大。通过对研究区内的水文地质与煤层含气性的耦合分析,对区内水文地质控气特征进行了研究。结果表明:青山矿区为向斜型水力封闭的含煤盆地,水力封闭和水力封堵是造成区内煤层气富集的主要原因;不同岩性及其组合之间水力联系微弱,造成了多层叠置独立含气系统。     

依兰矿区煤层气成藏模式研究

本文分析了依兰煤田煤层气富集成藏主控因素,研究了矿区内构造条件与水文地质条件和煤层气赋存规律,并建立了依兰矿区煤层气成藏模式,研究表明:煤系顶部和底部发育稳定分布的隔水层,并在矿区中部形成相对滞留区,同时中部发育封闭性逆断层及次级背斜,矿区中部形成煤层气富集带,构成了依兰矿区典型的水力封堵-断层型气藏模式,逆断层所在的矿区中部将会是煤层气富集高产区.     

寿阳区块煤层气田的水文控藏模式及控产特征

地下水对煤层的补、径、排关系不仅影响着煤层气的富集程度,而且影响着煤层气井的产气特征。为查明水文地质条件对煤层气富集和产气的影响,以寿阳区块15号煤层为研究对象,基于排采水离子测试数据和地下水势,分析了排采水化学特征参数、地下水势与含气量关系;结合水文控气作用分析,提出了3种控藏模式。根据不同控藏模式下煤层气井的产水、产气曲线形态及成因机制,划分了6种控产特征,并提出了相应的开发建议。结果表明：水化学特征参数、地下水势与含气量相关性显著。即矿化度、变质系数越大,钠氯系数、碳酸盐平衡系数、地下水势越小,含气量越高。水文地质条件以水动力逸散、封堵、封闭作用控制着煤层气逸散和富集成藏;水动力逸散控藏区,低含气量是煤层气井低产的主控因素,开发风险高;水动力封堵控藏区产水量普遍大。其中水动力强、低渗透率地区,易出现高产水低产气井,不建议开发;供液能力强、低渗透率易出现中产水低产气井,储层改造效果决定了开发的可行性;较高渗透率地区易出现高产水中产气,应注意排采的连续性。水动力封闭控藏区产水量小,其中低渗透储层易出现低产水低产气井,应注意储层改造的有效性;渗透率好的地区,一般为中-高产气井,应尽量保...     

柳林区块多煤层含气性差异与煤层气成藏模式

基于柳林地区山西组与太原组煤层含气性差异特征,以保存条件为重点,从煤层顶板岩性和水文地质条件2个方面,剖析了2组煤层含气性差异控制因素,总结了2组煤层气成藏模式。研究表明,煤层顶板岩性和水动力条件共同控制了该区2组煤层含气性的差异。山西组煤层含气量和甲烷浓度总体高于太原组煤层;太原组煤层二氧化碳浓度偏高,甲烷碳同位素偏轻;山西组煤层顶板为弱含水泥岩和砂岩,有利于煤层气富集;太原组煤层顶板为强含水灰岩,不利于煤层气富集。在活跃的水动力条件下,太原组煤层碳同位素分馏作用和甲烷与二氧化碳间的碳同位素交换作用,是造成太原组煤层二氧化碳浓度偏高、甲烷碳同位素偏轻的根本原因。研究认为,山西组煤层气藏为气压封闭型气藏,太原组煤层气藏为水力封闭型气藏。     

水力封堵型煤层气藏类型及地质意义

水力封堵型煤层气藏有着自身独特的性质,是最常见的煤层气藏边界,对其深入研究有助于总结受水力影响煤层气富集地区的规律,丰富地质学理论.文章对国内外各类型水力封堵型煤层气藏分析的基础上,根据气藏区域构造特征和岩性特征,将水力封堵型煤层气藏分为两类六型,即构造类:单斜型水力封堵煤层气藏、向斜型水力封堵煤层气藏、断层型水力封堵煤层气藏,以及复合类:水力封堵-物性型煤层气藏、水力封堵-岩性型煤层气藏和水力封堵-断层型煤层气藏.     

焦作马厂勘查区煤层气富集规律及主控因素研究

为了查明马厂勘查区煤层气富集规律及主控因素,采用了现场调研、取样和实验室测试的方法,结合煤炭资源勘查阶段的资料,深入总结了该区二_1煤层含气性分布特征,系统分析了影响该区煤层含气量的内在和外在因素。结果表明:马厂勘查区实测煤层含气量13.77～27.30 cm~3/g,平均20.26cm~3/g,整体呈现出由西到东、由南到北减小的趋势,西南部最高。这种分布首先受4种内在因素控制:(1)二_1煤镜质组含量较高,具有较强的生气能力,有利于煤层气的生成;(2)二_1煤灰分和水分含量较低,煤层吸附能力较强,有利于煤层气的赋存;(3)二_1煤层主要由微孔组成,能够为煤层气吸附提供较大的比表面积,有利于煤层气的赋存;(4)软煤在构造应力的作用下,煤的分子和晶体结构发生变化,孔隙度和比表面积有所增加,使得其亲甲烷能力有所增强,煤层含气量增高。然后受2种外在因素控制:(1)随着上覆基岩厚度的增加,封存能力逐渐增强,煤层含气量逐渐增大;(2)因断层的作用使得北部断块中二_1煤层与奥陶系石灰岩直接对接,形成相对导水边界,地下水的径流不可避免地带走一定量的煤层气,引起煤层含气量降低;中部断块中因凤凰岭强径流带的作用,煤层气以水流为载体进行运移,导致煤层含气量降低,但相对高于北部断块;南部断块中二_1煤层与二叠系弱透水岩层对接,对煤层气的保存有利,煤层含气量较高,形成马厂勘查区煤层气最有利富集区。     

韩城矿区煤层气成藏条件及类型划分

韩城矿区是我国最早实现煤层气商业开发的区块之一,分析前期煤层气勘探开发试验成果,有助于进一步认识煤层气成藏机理,提升开发效率。从含气性和渗透性两个关键储层参数、以及构造变形和水文地质条件两大宏观地质因素出发,揭示了煤层气成藏地质条件及其耦合作用,并划分了成藏类型:韩城矿区基本构造形态为一走向NE,倾向NW的单斜构造,地下水在东南边浅部接受补给并向西北流动,流动过程中径流强度逐渐减弱,在中深部形成水力封堵造成煤层气富集。煤层含气量总体沿地层倾向增大,边浅部在活跃地下水补给条件下生成次生生物气,造成含气量局部增高。构造曲率显示边浅部构造带和东泽村构造带是煤层变形最强的两个区域,受其控制,边浅部煤级局部可达贫煤,且分布范围与高变形区域基本吻合,揭示存在动力变质作用。400 m和800 m两个深度界限划分了含气量和渗透率的垂向分异格局,在此基础上区分出3种煤层气成藏类型,分别为边浅部隆起断裂带逸散型,深部斜坡带富集型以及中部过渡型,中部过渡型含气量与渗透率可实现优势叠合,煤层气开发条件最好,实际产能情况与之相符。     

保德煤矿瓦斯储层特征及主控因素研究

保德煤矿位于鄂尔多斯盆地东缘,煤层气资源较为丰富。在矿区深部区域存在高瓦斯风险,目前煤矿井下治理瓦斯方法不能很好适应生产需要,对安全生产造成一定影响。为了解决高瓦斯风险,需要进一步探索新的高效快速治理办法,地面治理瓦斯是其中一种方法。为了验证该方法的有效性,对该区进行了瓦斯地质勘查和地质分析研究;通过获取的现场和试验数据,结合煤矿已有资料,对矿区主力煤层8号和11号煤的储层特征展开研究,分析控制瓦斯富集的主要因素,认为该区煤层分布稳定,构造简单,封盖条件较好,瓦斯含量高于煤矿安全指标,煤层渗透率较高,属于低压储层,在深部形成瓦斯富集区,具备开展地面瓦斯治理的条件。     

基于瓦斯涌出量的采动稳定区煤层气资源量计算

为计算煤矿采动影响稳定区煤层气资源,首先依据工作面顶板垮落带和导水断裂带高度和底板破坏带深度以及工作面四周本煤层瓦斯极限排放宽度,提出了工作面受采动影响形成的裂隙空间范围,并由此构建了采动影响区域原始煤层气资源量计算模型和方法;其次利用工作面瓦斯涌出量预测法对工作面损失煤层气资源量进行了计算;最后依据物质平衡原理,建立了采动稳定区煤层气资源量计算方法。     

山西古交矿区煤层气组成特征及成因探讨

山西古交矿区煤层气资源丰富,是我国煤层气重点开发区块之一。区内地质条件复杂,煤层气地质研究起步晚,尤其是对煤层气组成特征及成因方面的讨论还较匮乏,制约了煤层气开发进程。煤层气组成特征及成因与煤层气母质性质、生成机理、运移和逸散规律等密切相关,对于煤层气保存条件和分布规律的认识和煤层气资源评价具有重要意义。为揭示古交矿区煤层气化学组成特征及气体成因,采集矿区内10口煤层气井口排采气样品,开展了气体化学组分和碳、氮同位素检测,分析了煤层气中甲烷及氮气的成因;结合构造演化背景、构造形态、水文地质条件和煤芯解吸气化学组成,讨论了煤层气富氮气机理及保存条件。结果表明:古交矿区内煤层气中氮气含量偏高,为0.86%～14.13%,平均6.10%,甲烷含量在83.79%～97.57%,平均91.33%,乙烷含量在0～0.46%,平均0.09%,不含2个碳原子以上的烃类,二氧化碳含量在1.47%～4.71%,平均2.48%;煤层气属于极干气体,干燥系数(C_1/C_(1～5))为0.994 9～1,甲烷δ~(13)C值在-47.13‰～-39.26‰,平均值为-44.03‰,为有机质热解成因;氮气δ~(15 )N值在-1.16‰～-0.51‰,平均值为-0.80‰,为大气与有机质热降解混合成因,且以大气来源为主,有机成因氮气含量很少;地表水下渗与煤层发生相互作用,地表水携带的大气与煤层气发生组分交换,导致煤层气解吸、逸散,煤层含气量降低、甲烷δ~(13)C值降低、氮气含量升高。     

观音山井田煤层气资源赋存条件与影响因素分析

观音山井田主煤层含气量较高,煤层气资源较为富集,为煤层气开发提供了较为优良的条件。研究表明:井田地质构造简单,主煤层分布稳定,煤级为贫煤,煤层顶底板以泥岩类为主,含煤地层地下水动力微弱,这些条件有利于煤层气的保存;煤层含气量随埋深的增大而规律性增高,表现为单斜控气的典型特征。     

山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征

为了研究沁水盆地南部太原组15号煤储层及其顶板灰岩的含水特征及水动力条件,从沁水盆地南部柿庄地区采集了煤层气井排出水、矿井下的煤层水与煤层顶板灰岩水、地表水共51个水样进行氢氧同位素及主要离子浓度测定。结果表明：目前排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩裂隙含水层之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。煤层顶板灰岩裂隙含水层封闭性较差,水在灰岩裂隙中径流速度较快。煤层顶板灰岩水表现出 18O漂移的特点,排采15号煤的煤层气井排出水既表现出 18O漂移特点,也表现出D漂移特点,而排采3号煤的煤层气井排出水则主要表现出D漂移特点。煤层气井排出水的δD和δ18O值都与矿化度TDS呈现出一定的正相关性,δD和δ18O值也可以作为判断煤层水径流条件的参考因素。     

The enrichment characteristics and geological controlling factors of coalbed methane occurrence in Laochang area, Yunnan Province

The enriched characters of methane content in the main coal seam of Yunnan??s Laochang coal mine was analyzed through combined with the geologic conditions of the research area: structure type, hydrogeology condition, coal reservoir??s macerals, ash, water content, and so on. The geology factors of controlling gas in Laochang coal mine were illustrated; and the different geology models of controlling gas of geologic condition coupling were posed. Research shows that, in the region, the methane contents of the main coal seams decrease gradually from middle to all around it; the northeast and southeast is higher than the west. In the local area, the methane content of anticline axis is higher, and the gas content is reduced to both wings and plunging crown. On macroscopic view, the distribution of methane content in coal-beds was controlled by structural type. On microscopic view, the methane content in coal-beds is mainly involved in coal reservoir??s macerals, ash content, and water content. The enriched characters of CBM in the research area are mainly the result of structure-hydrogeology-petrophysics coupling controls of CBM. On the basis of above analysis, according to the distribution character of methane content in coalbeds, the research area was divided into low gas area, middle gas area, and high gas area.     

赵家寨煤矿瓦斯的分布特征

赵家寨煤矿煤层瓦斯分布极不均衡,瓦斯呈西高东低的特征,总体矿区东北部应属瓦斯风化带,西南部为沼气带范围。文章对煤矿瓦斯的成分含量及煤层瓦斯涌出量鉴定结果进行了论述,对煤层瓦斯分布的不均衡性特征进行了分析。     

安阳矿区双全井田煤层气赋存特征分析

安阳矿区双全井田是一个正在建设的矿井,煤层气资源丰富。为了更好地指导该区煤层气开发及煤矿瓦斯灾害治理,根据煤田勘探、煤层气勘探资料,对该井田煤层气的赋存特征进行了系统论述。指出该区煤层压力高、煤的吸附能力强,煤层气含量高,可达10~33.5m3/t,并具有南高北低、东高西低的展布趋势。这种展布规律主要受埋深和地下水动力条件的影响。地下水弱径流区和滞留区成为煤层气富集的有利场所。泥质岩类顶底板为煤层气的保存提供了有利条件,北北东走向的封闭性断层及有利的对接关系是煤层气聚集的又一因素。双全井田的地质条件决定了煤层气的富集,但强烈的构造运动使得煤体破坏为糜棱煤,渗透性差,该区传统工艺下的煤层气开发仍是个值得探讨的问题。