煤层甲烷成藏的地质条件及评价预测——以华北石炭纪—二叠纪煤区为例

尽管煤层气藏与常规天然气藏存在诸多重要差异 ,特别是在煤储层的吸附性能及其不均一性等方面 ,但煤层气成藏同样需要良好的封闭保存条件、相对稳定而简单的构造条件、较高的煤层气资源丰度、较高的含气饱和度、十分有利的煤层气藏围岩封闭与合适的水文条件、较高的煤储层渗透率。煤层气藏评价的主要方面包括 :煤层气藏的资源条件、封闭保存条件、煤储层的渗透性。运用煤层气藏的概念与评价方法体系有助于推动煤层气勘探选区的技术进步 ,也有利于在靶区内优化井网的部署     

河南胡襄矿区深部煤层地质特征及其对瓦斯赋存的影响

胡襄矿区是河南省新发现的大型煤炭后备开发基地.经勘查,地面下960~1400 m为二叠系下统山西组煤系（二煤组）地层,含中厚-厚煤层2层,属中高变质的贫煤、瘦煤及焦煤.由于该区煤岩层埋藏深,封闭性较好,瓦斯逸散条件差,致二煤层赋存有大量的瓦斯,且全区富集.本文就胡襄矿区深部煤层瓦斯的赋存及其地质特征进行了剖析,为以后进一步探讨或研究瓦斯的富集条件及赋存规律提供了第一手资料.     

子长–延川矿权区三叠系煤炭资源开发潜力评价

为促进子长–延川矿权区石油、煤炭等资源的合理勘探和综合开发利用,在分析矿区煤层分布特征及聚煤规律研究成果的基础上,分别采用地质块段法和层次分析结合权重分析法,对区内三叠系延长组五段(长1油层组)的煤炭资源量及其开发潜力进行了预测与评价。结果表明:矿区内2个煤组(3煤组和5煤组)的原地煤炭资源量为44.87×108 t,可采资源量33.89×108 t;区内煤炭资源开发潜力优度为78.32分,属于资源富集有利区,加上区内煤层赋存条件良好,构造较简单,且开采条件较好,因此本区煤炭资源开发前景好。     

平顶山煤田煤层气赋存地质条件及资源潜力评价

平顶山煤田煤层气资源丰富,本文在分析煤层气赋存地质条件的基础上,对影响煤层气开采利用的煤层厚度、含气量、储层压力、吸附能力、渗透率等基本参数进行了分析,并评价了其的资源潜力。结果显示:平顶山煤田煤层厚度大,层数多,地层倾角小,各煤段基本都覆盖有泥岩、砂质泥岩等密闭性良好的区域性盖层,主采煤层二1煤厚度大,分布稳定,加之以水力封闭为主的水文地质条件,使得煤层气保存良好,赋存程度较高;煤变质程度较高,镜质组含量普遍大于60%,主采煤层主要是原生结构煤,割理、裂隙较发育,较大的吸附能力,这些有利因素为煤层气的生成和富集奠定了基础;根据煤层气试井资料,煤层渗透率普遍较低,平均仅为0. 07mD,这可能与试验井煤层结构破环较为严重,裂隙多被充填致使连通性阻塞所致;煤储层压力属正常压力储层,煤层气解吸速率较高,煤层气的赋存处于欠饱和状态。     

平庄煤田矿区外围及深部含煤性评价及找煤预测

平庄煤田开采元宝山组煤层已有多年,多个矿井面临资源枯竭局面,寻找后备资源已成为目前亟待解决的问题。通过对矿区含煤地层含煤性评价,认为矿区深部的元宝山组不具有形成可采煤层的条件,其下伏的杏园组沉积晚期为扇三角洲相,扇三角洲平原下部朵叶间湾及湖滨地段为聚煤作用有利场所。根据钻探资料证实,在五家矿区、古山矿区和四龙头矿区杏园组上段均见可采煤层,该组应作为找煤预测区目的层加以勘查。     

神府矿区5-2煤层富油煤赋存特征及资源潜力评价

随着煤炭清洁高效利用的推广以及黄河流域中段高质量发展的需求,榆林地区煤炭产业转型升级势在必行,而富油煤开发正是转型发展的重要方向之一。基于大量钻孔数据,结合井下实地采样化验结果及区域地质资料,详细分析神府矿区5-2煤层的焦油产率特征和富油煤的赋存特征。采用层次分析法,将资源赋存、煤层赋存、开发技术和社会环境效益4个因素作为主要指标,并细分10个评价参数,建立富油煤资源潜力评价体系。结果表明:神府矿区5-2煤层焦油产率平均值为9.81%,富油煤整体上发育良好;富油煤赋存特征主要为焦油产率高、整体发育稳定、局部存在差异性、面积广、潜力巨大等;研究区富油煤资源开发潜力平均综合得分77.34分,属于资源富集有利区;划分出2个资源有利区,面积约为700 km2,煤层厚度均大于5 m,焦油产率大于9%,富油煤储量超过2 000 Mt,主要包括红柳林井田、柠条塔井田、张家峁井田、大柳塔井田、大海则井田、石窑店井田、青龙寺井田,为下一步富油煤勘探开发指明了方向。      

平顶山矿区首山一矿戊组煤高瓦斯压力成因

为厘清平顶山矿区首山一矿戊组煤高瓦斯压力成因,运用瓦斯赋存地质构造控制理论,根据平顶山矿区地质构造特征、矿井实测瓦斯参数、矿区地应力场特征等,分析了矿区瓦斯地质特征、区域地质构造形成与演化对矿区煤层瓦斯赋存与排放的控制作用、戊组煤成煤作用、变质作用及生烃过程,在此基础上重点研究了首山一矿井田地质构造及地层特征、水动力条件对戊组煤层瓦斯压力及含量的影响。认为平顶山矿区东区为高地应力、高瓦斯压力赋存区;位于东区的首山一矿井田的构造特征和由巨厚砂质泥岩、泥岩组成的戊组煤层顶底板岩石条件,弱的水动力条件,以及高水平挤压应力等形成独特的三维封闭型构造组合,是造成首山一矿戊组煤层高瓦斯压力的主要原因。     

川南古叙矿区煤层气资源有利区优选

川南煤田二叠系龙潭组是重要的含煤层系,也是煤层气的主要赋存层段。古叙矿区是川南地区煤矿主要产区,煤层气资源丰富,在大村矿段已实现工业开采,其他矿段尚处勘探阶段。依托区域矿产地质调查,在分析区域煤层展布特征基础上,优选区域分布稳定的煤层C25、C23、C19、C17、C11为古叙矿区煤层气勘探目的层段。目的层段普遍具有有机质组分含量高、灰分含量中-高、内生裂隙发育、含气性高的特征,煤层累计厚度呈东厚西薄展布。以煤层厚度、构造条件、埋藏深度为主要评价指标,优选出大村矿段、石宝矿段为煤层气富集有利区,观沙矿段观文井田、古蔺矿段石屏-象顶井田及河坝矿段白头沟地区为煤层气富集较有利区。     

新疆巴里坤矿区煤层气赋存规律及控气地质因素

新疆巴里坤矿区唯一含煤地层为下侏罗统八道湾组(J1b),根据煤层赋存状态可分为西区、中区与东区,通过对矿区大量钻孔数据和生产矿井实测资料的综合分析,基本查明矿区煤层气赋存状态为水平方向上从西到东呈阶梯状增长、垂直方向上随煤层埋深呈线性增长的赋存规律。矿区煤层气赋存受多种控气地质因素共同作用:稳定的沉积环境有利于成煤聚煤,为煤层气的生成提供了原始条件;后期的构造运动导致西部矿区煤层抬升露头,中东部矿区逆冲、压扭性断层发育,断层面的封闭性与构造煤的透气性共同导致煤层气在近断层处的应力集中带聚集形成气顶;地下水对游离态煤层气形成有效封堵,且随着煤层埋深煤层含气量有显著增大的趋势。上述控气地质因素共同造成巴里坤矿区煤层气赋存呈现西部逸散、中东部富集形成水力封堵-断层型煤层气藏。     

试论煤层气藏概念与成藏要素

通过对前人煤层气藏概念的调研和对煤层气性质及成藏要素的研究, 认为: 煤层气藏是在压力封闭作用下, 吸附煤层气达到相当数量的煤岩体或煤层, 是煤层气聚集和煤层气勘探开发的基本地质单元。煤层气藏的成藏要素主要包括煤层条件、压力封闭和保存条件。煤层条件是煤层气藏形成的物质基础, 压力封闭是煤层气藏的必要条件, 保存条件是煤层气藏从形成到现今能够存在的前提。      

神木北部矿区5-2煤层厚度及其底板高程趋势分析

为了查清神木北部矿区5-2煤层赋存特征及成因,选取了该矿区172个典型钻孔数据,用趋势分析法研究了5-2煤层的厚度及其底板高程度变化特征。结果显示:该区煤层厚度总体为南北厚中部薄,东厚西薄;底板高程为南北高中部低,东高西低;煤层厚度和其底板高程间普遍存在正相关关系。在该区构造稳定的背景下,后期改造对煤层厚度及其底板的影响很小,煤层赋存特征主要受沉积与剥蚀的控制。     

贵州黔西煤田白岩脚矿区煤中硫的分布规律

通过对黔西煤田白岩脚矿区龙潭组主要煤层进行化验分析,认为矿区煤中硫含量从低到高均有分布,垂向上自下而上逐渐降低,平面上9、14及15煤总体呈现东北部高西南部低的趋势,4煤层则表现为西南部相对较高;硫的赋存形态以硫化物硫为主,沉积环境控制了煤中硫的含量及各种形态硫的分布;9、14煤层以硫化物硫为主,脱硫效果良好,15煤层以有机硫为主,脱硫效果一般。建议在矿山开发过程中对低硫煤和高硫煤进行配采。     

煤系叠合型气藏及其勘探开发技术模式

煤系叠合型气藏是含煤地层煤系气特有的关键成藏类型,煤系叠合型气藏的发现、勘探开发实践与研究探索为我国煤系非常规天然气勘探开发提供了新领域和新思路。提出并阐述煤系叠合型气藏的概念、主要类型、发育特征和赋存分布,探讨煤系叠合型气藏的形成条件、成藏过程、成藏模式,揭示其形成机理,重点讨论2种主要类型煤系叠合型气藏的地质适配性勘探开发技术模式,分析前瞻了煤系叠合型气藏在煤系气勘探开发中的应用。研究表明:我国发育(分流)河道砂体与煤层接触型(华北型)、煤层?砂岩–泥岩互层型(华南型)、煤层–砂岩–泥岩互层夹砂砾岩型(东北型)3类煤系叠合型气藏,分布赋存分别以华北地区山西组、华南地区龙潭组和东北地区城子河组为代表;沉积作用是煤系叠合型气藏的关键主控地质因素,三角洲沉积体系的泥炭沼泽、分流河道、支流间湾的沉积微相组合为煤系叠合型气藏的有利沉积相序组合;煤层为主的叠置复合储层结构和岩性圈闭是煤系叠合型气藏的重要特征,统一的含气系统和压力梯度一致是其本质特征;含煤段煤层/砂岩/页岩不同类型储层间发生能量物质传递和平衡、煤层气/致密砂岩气/页岩气间运移和相态转化是煤系叠合型气藏形成的主要机理,喜马拉雅期是华北地区山西组煤系叠合型气藏成藏关键期;高分辨率地震岩相解释识别气藏与虚拟产气层合层开发是华北型煤系叠合型气藏勘探开发技术模式的关键特征,“层段优选、小层射孔、分段压裂、投球分压、合层排采”构成华南型煤系叠合型气藏勘探开发技术模式的核心内涵。这些技术模式已得到应用并将为我国煤系气共探共采和深层煤层气高效开发提供重要支持。      

湖南省攸县兰村矿区深部龙潭组及煤层发育特征

攸县兰村矿区深部勘查区位于郴耒煤田北部,含煤地层二叠系上统龙潭组含煤层数较多且结构复杂,通过岩性特征、物性特征以及煤层特征等分析,基本查明了研究区煤层的赋存特征。结果显示：龙潭组上段1、2、6、9煤层为大部分可采不稳定煤层,3、4、5、7煤层为局部可采不稳定煤层,8、10、11、12煤层为不可采煤层;龙潭组下段含煤13～16层,只有16煤层在柳树冲区段大部分可采,为不稳定煤层。煤层可采范围的确定,为煤炭资源科学规划、合理开发及矿井安全提供了地质依据。     

重庆观音峡矿区新店子井田煤层气赋存影响因素及开发模式研究

基于煤层气赋存及开发理论,运用煤层煤心含气量等测试手段,以重庆观音峡矿区新店子井田为研究对象,对煤层气赋存影响因素进行了分析研究,并优选出适合于研究区的煤层气开采利用模式。研究认为,煤化程度、地质构造、围岩物性及封盖能力、煤层埋深、煤层厚度、水文地质条件是影响煤层气赋存的主要因素,其中煤层埋深起主导作用,煤层埋深与甲烷含量呈显著正相关关系,其次是区内压扭性断裂构造较为发育,构造应力相对集中的断层附近煤层甲烷含量明显高于其他区域。研究区开发层段的煤储层属超压、较高渗透率储层,层数多,倾角较大,高角度沿煤层钻井、排水降压增渗的开采技术更适合研究区的煤层气开发。     

黄河北煤田赵官井田煤层瓦斯赋存规律及主控因素

基于煤层瓦斯的生成、赋存、运移理论,结合地质勘探和矿井生产揭露的瓦斯地质资料,分析了山东黄河北煤田赵官井田煤层瓦斯赋存规律及其主控因素。从区域地质演化、煤的生储气能力、岩性组合特征、地质构造、埋藏深度、基岩厚度、水文地质条件和岩浆侵入等因素综合研究发现,影响赵官井田煤层瓦斯赋存的主控因素为地下水动力条件及岩浆侵入事件。地下水动力条件对煤层瓦斯的控气作用明显,浅部水动力条件对煤层瓦斯主要表现为水力运移逸散作用,不利于煤层瓦斯保存,向深部主要表现为封闭和封堵2种类型,有利于瓦斯的保存。岩浆侵入煤层的方式及其程度是造成下组煤（11号、13号煤）瓦斯含量普遍低于上组煤（7号、10号煤）的主控因素。      

晋普山煤矿瓦斯赋存相关因素及涌出量预测

晋城矿区晋普山煤矿目前开采9煤层,煤层瓦斯含量高,经鉴定属高瓦斯矿井。利用井田地质勘查成果及井下瓦斯监测数据,对区内瓦斯赋存规律及涌出量进行了分析。结果显示:煤层煤类、褶皱构造和煤层围岩是其主要控制因素,而煤层埋深对瓦斯赋存影响不明显。按开采层和邻近层瓦斯涌出量叠加原理,采用分源预测法分别预测了9、15号煤层回采工作面瓦斯涌出量,其绝对瓦斯涌出量均大于5 m3/min,局部瓦斯含量较高,具有煤与瓦斯突出危险,建议矿井做好防范瓦斯灾害相应措施。     

煤储层中裂隙充填物的特征及其研究意义

煤储层中裂隙充填物主要是围岩裂隙中的水溶液与煤中有机显微组分热解产生的以气相为主的流体相互作用的产物,它们相互作用带的位置对煤层气藏封闭保存条件的影响至关重要。若无机充填物仅发育于封闭围岩之中,则其相应的煤层气藏的封闭条件好,含气饱和度高;反之,若在煤储层的裂隙中发育大量无机充填物,则煤层气藏的封闭条件差,含气饱和度低。此外,充填物还堵塞了煤储层中裂隙的通道,使渗透率降低。      

广旺矿区的煤种分布规律研究

广旺矿区的煤种（煤变质程度）沿走向上自西向东呈规律性变化。研究从分析区域地质构造入手,分析了该矿区煤种规律性变化的具体原因,对预测区域性的煤层赋存状况、指导毗邻区及深部资源勘查工作具有重要的参考作用,也为研究和探讨含煤地层煤变质作用机理提供了具体的实证。     

碱沟山矿区煤质特征及煤炭合理利用途径

碱沟山矿区煤层赋存条件、成煤环境、聚煤规律及煤质特征研究程度较低。经对煤层露头及小窑资料的研究,认为该矿区含煤地层为上石炭系羊虎沟组下段,主要开采10、12、14、15、16号煤层,12和15号煤层原煤灰分、硫分稍高,10、14和16号煤层为特低灰、特低硫至富硫煤层;该区煤为高发热量,特低磷-低磷煤。煤的加工利用途径主要为作碳素类制品、石墨类制品、高炉喷吹的原料（冶金喷）以及作烧结铁矿的原料等;也可进行深加工及转化加工。