沁水盆地郑庄区块构造演化与煤层气成藏

基于沁水盆地郑庄区块的构造发育特征,研究了自二叠纪煤系形成以来该区域构造应力场演化,分析了其对煤层气藏的控制作用,包括构造-埋藏史、后期成藏演化及成藏控制因素.研究表明:郑庄地区主要经历了印支期、燕山期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期—现代4个期次的构造应力场演化.在构造控制下,二叠纪煤层经历了印支期和燕山中—晚期两次成烃作用,特别是燕山中、晚期煤层生气量巨大,是煤层气的主要成藏期.此后,随着地壳持续抬升剥蚀,煤层埋藏不断变浅,并发育了多组封闭性较好的节理.受南东侧的寺头断层控制,煤层埋深处于600～1 200m,为煤层气成藏以来的最浅埋藏,虽然本区二叠系煤层气的成藏时间较早,但保留的煤层气含量大,煤储层厚度大,且煤层埋藏适中.     

开滦唐山煤矿地质构造规律性研究

矿井地质构造是影响煤矿建设与生产最重要的地质因素,运用多种方法,就唐山煤矿构造的展布、组合、形成与演化特征进行了较深入的研究.研究表明:唐山煤矿构造受多期构造作用叠加,至少经历两期构造演化,分别是燕山期的近SN向的挤压和喜山期近EW向的水平压应力作用,导致构造复杂化.     

川南龙马溪组页岩孔隙结构综合表征及其分形特征

为了科学评价川南地区龙马溪组页岩孔隙发育特征对页岩气赋存与流动过程的影响,综合采用压汞、液氮吸附及二氧化碳吸附等测试方法,对页岩孔隙结构进行全尺度表征,并对不同尺寸的孔隙进行分形拟合,计算综合分形维数,最后结合地球化学和矿物组成对综合分形维数的影响因素进行探讨。结果表明：页岩样品孔径分布呈多峰态,各阶段孔隙均对总体积有一定贡献,而孔隙比表面积主要由微孔和介孔贡献。龙马溪组页岩孔隙符合分形规律,具有自相似性,宏孔孔隙结构较介孔、微孔更为复杂。以2个孔径段的孔体积比为加权值,计算获得综合分形维数为2.491～2.623,平均为2.560,孔隙结构较为复杂。有机碳含量和矿物组成对综合分形维数具有明显控制作用,有机碳含量越高,综合分形维数越大。孔隙结构复杂程度与综合分形维数呈正相关关系,脆性矿物含量与综合分形维数呈负相关关系,有机质成熟度和黏土矿物对孔隙综合分形维数有积极影响。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气形成条件分析

以野外调查、实验测试、理论分析为研究思路,对湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的形成条件进行了分析.根据页岩厚度、有机质丰度、热演化程度以及储层物性等信息,提出龙山—永顺一带和桑植—石门一带可作为页岩气有利勘探区.研究结果表明:该套含气页岩在研究区内广泛分布,沉积厚度大,约为70～110m,有机质丰度高,达1.9%～7.0%,热演化程度高,达到过成熟阶段(2.5%～3.5%),具有形成页岩气藏资源的良好潜力;黑色页岩脆性矿物丰富、含量大,黏土矿物单一,以伊利石为主;扫描电镜观测显示研究区页岩纳米级孔裂隙发育,压汞实验测得研究区页岩孔隙度为1.59%～7.05%,反映牛蹄塘组优质的储集条件;等温吸附实验结果显示页岩的吸附气含量达0.45～1.30cm3/g,研究区页岩具有较强的气体吸附能力.     

河北省煤系天然气资源及其成藏作用

为摸清河北省煤系天然气资源潜力,揭示其耦合成藏作用,采用等温吸附、TOC含量测试、X衍射、岩石热解、高压压汞、液氮吸附、显微组分镜鉴、脉冲渗透率等试验测试,对源-储地化和物性特征进行研究,结合各赋煤构造区煤系沉积-构造演化史,进行煤系天然气资源评价并揭示其成藏作用。结果显示:河北省煤系天然气资源丰富,煤层气资源量39 015×108m3,页岩气资源量33 447×108m3,致密砂岩气资源量24 000×108m3,石炭二叠系占绝对优势;烃源岩有机质以Ⅲ型为主,成熟度Ro介于0.5%~3.0%,以成熟—过成熟阶段为主;煤对煤系天然气藏起决定作用,富有机质泥页岩起关键作用,泥页岩的厚度优势弥补了有机质"欠缺";煤系储层连通性较好,属低孔低渗型,二次生烃作用是煤系天然气成藏的关键;共生调节机制煤层气表现为层间调节,页岩气为层内调节,砂岩气为协调调节;基于共生调节机制和空间叠置关系,将煤系天然气藏分为"远源"致密砂岩气藏、"自源"页岩气/煤层气藏和"自源+他源"叠合气藏3类,后者包括3种成藏模式。     

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以沁水盆地等煤样品煤孔隙分析和等温吸附试验研究为基础,通过煤吸附气体动力学过程和吸附理论模型分析,从物理化学层面对煤吸附气体的固气作用机理进行了深入探讨。认为：煤吸附气体动力学过程包括渗流阶段、表面扩散阶段、体扩散阶段和吸着阶段;煤—煤层气吸附体系的吸附力和吸附能决定了不同煤级煤对不同气体吸附量的大小;扩散对煤吸附气体的动力学过程有重要控制作用;煤—甲烷吸附体系应存在多元化的吸附模型,当压力8~10 MPa以上时,Langmuir单分子层吸附模型的适应性受到限制,凝聚—吸附孔隙发育和气体凝聚是制约Langmuir单分子层吸附模型的主要原因。     

晋中断陷樊王普查区的构造特征研究

介绍了研究区及周围地区的构造背景,对宏观与微观构造进行了深入研究。结果认为：研究区自晚古生代煤系地层形成以来,经历了多期构造事件,主要有三期构造应力场的更替,形成了复杂的断块构造。特别是新生代晚期以来的地壳运动,对晋中地区煤田构造格局和煤系赋存状态具有重要影响。     

可保煤盆地沉积—构造演化与聚煤作用

滇中地区存在着众多的与走滑断层作用有关的褐煤盆地，可保煤盆地是其中的一个小型断陷盆地，新第三纪地层主要由冲积扇，湖泊，沼泽成因层序构成，在详细研究盆地的沉积体系和沉积－构造构成的基础上，综合考虑控盆的构造因素和沉积作用，将可保煤盆地的演化划分为５个沉积－构造幕，揭示了盆地演化过程中的构造活动，沉积充填和聚煤作用的内在联系。     

开滦矿区东欢坨煤矿瓦斯涌出规律分析

分析了东欢坨煤矿瓦斯涌出特点,研究了影响瓦斯涌出的地质因素,其主要有断层和褶皱、地下水、顶底板岩性、煤层埋深。结果表明:遇正断层瓦斯涌出量减少;地下水丰富,瓦斯涌出量减少;砂泥岩比越大瓦斯涌出量越少;煤层埋深增大,瓦斯涌出量增加。同时,结合矿区实际情况,对8煤、9煤瓦斯涌出量进行了分源预测。研究成果对认识煤矿的瓦斯分布特征、指导该矿的安全生产具有一定的现实意义。     

开滦范各庄煤矿陷落柱发育特征分析

岩溶陷落柱作为华北煤田一种特殊的地质构造,已成为严重威胁矿井安全开采的重要因素之一。通过对范各庄煤矿矿井资料、地质勘探资料的搜集,以及对已经发现的陷落柱进行观测分析,得出陷落柱的发育规律,并讨论了陷落柱的形成机理,认为该区在总体轴向为北东向的开平复式向斜构造背景控制下,陷落柱的分布呈现北西向带状分布、成群出现的规律,主要受到奥陶纪灰岩、构造发育和地下水强径流带的控制。