白额勘探区含煤岩系沉积环境及其对煤层气富集的影响
煤炭地质勘查与评价1
2、煤炭资源量:是指可开发利用或具有潜在利用价值的煤炭煤藏量。
3、煤炭储量可划分为:能利用储量、暂不能利用储量、探明储量和保有储量。能利用储量:曾称平衡表内储量,指符合当前煤矿开采技术经济条件的储量。暂不能利用储量:曾称平衡表外储量,指由于煤层厚度小、灰分高或因水文地质条件及其它开采技术条件特别复杂等原因目前开采有困难而暂时不能利用的储量。探明储量:指地质勘查报告提交、经储量审批机关批准的能利用储量。它反映煤田地质勘查工作成果的主要指标。保有储量:指截止统计报告期煤田、矿区、惊天内实际拥有的探明储量。它反映煤炭资源的现状。
16、煤炭资源预测的目的:是通过对预测区有关资料与物探资料的收集和整理,进行野外观察与室内分析鉴定工作,并经过系统的分析研究,用图件和文字说明预测区煤炭资源的情况,找出区内各地质时代含煤沉积的地质特征及其分布规律,从而指出可能发现的新煤田及已知矿区的发展远景。煤炭资源预测的主要任务:在分析和研究预测区的成煤时代、含煤沉积特征、赋存条件及其分布规律,各地质时代含煤岩系赋存范围,以及确定其埋藏深度、覆盖程度、主要煤层的煤类、储量大小和预测区的可靠程度等煤炭资源情况的基础上,指出在预测区内寻找新的煤炭资源的方向和为已知矿区发展远景提供可靠的地质依据或后备基地。
10、其他有益矿产的综合评价:1、菱铁矿是在滨海XIAN湖和内陆湖泊的弱环境下形成的,故广泛分布于含煤岩系。褐铁矿主要产于我国北方石炭二叠纪煤系的最低部,习称西式铁矿。2黄铁矿为闭塞水流盆地中的沉积矿产,常成结核状、单个晶体或分散状赋存于煤层及其上下的XIAN湖相、海湾相泥质岩层中。3、高岭土煤系高岭土又称高岭石黏土岩,是一种与煤共伴生的硬质高岭土。4、耐火黏土是耐火度为1580到1770度的黏土和耐火度大于1770度的铝土矿的工业名称。5、铝土矿是富含铝矿物的沉积岩,常呈鲕状、豆状及土状、块状或具层理。6、油页岩是一种高灰分的腐泥煤,主要由藻类等低等植物遗体或少部分水生动物遗体转变而成。7、稀有分散和放射性元素在含煤地层中常赋存稀散和放射性元素如锗、镓、钒、铀等且常比地壳中平均含量高,尤其在劣质煤、煤层夹矸及煤层顶底板岩石中较为富集。8、煤矸石住要由夹在煤层中的夹矸分层构成,也包括煤层的伪顶和伪底。9、石煤是中泥盆世以前主要由浅海或半深海中藻类、菌类等低等植物形成的一种变质程度较高、发热量在3.3mj/kg以上、近似或相当与腐泥无烟煤的黑色可燃有机岩。10、煤层气又称甲烷、煤层瓦斯,是指保留在一定深度煤层内的煤层气。11、石膏在我国北方某些石炭二叠纪煤田的奥陶纪灰岩中时有分布,亦可见于含煤建造上覆红色建造中。12、石灰石广泛分布于我国南北方晚古生代煤系中及其下伏或上覆个地质时期的碳酸盐岩地层中。
煤层的厚度变化及原因
第二节煤层的厚度变化及原因煤层厚度是指煤层顶底板岩石之间的垂直距离。
根据煤层结构,煤层厚度可分为总厚度、有益厚度和可采厚度。
煤层总厚度是顶底板之间各煤分层和夹层厚度的总和;有益厚度是指煤层顶底板之间各煤分层厚度的总和;可采厚度是指在现代经济技术条件下适于开采的煤层厚度。
按照国家目前有关技术政策,根据煤种、产状、开采方式和不同地区的资源情况等规定的可采厚度的下限标准,称为最低可采厚度。
达到最低可采厚度以上的煤层,称可采煤层(图4-6)。
不同煤层的厚度有很大差别,薄者仅数厘米,俗称煤线,厚者可达二百多米。
考虑到开采方法的不同,可采煤层的厚度可分为五个厚度级:煤厚0.3~0.5米为极薄煤层;0.5~1.3米为薄煤层;1.3~3.5米为中厚煤层,3.5~8.0米为厚煤层;大于8米的为巨厚煤层。
图4-6煤层的厚度煤层厚度是影响煤矿开采的主要地质因素之一,煤层厚度不同,采煤方法亦不同;煤层发生分岔、变薄、尖灭等厚度变化,直接影响煤炭储量的落实和煤矿正常生产。
因此,研究煤层厚度变化的规律就成为煤田地质工作的重要课题之一。
煤层厚度的变化是多种多样的,但就其成因来说,可以分为原生变化和后生变化两大类。
原生变化是指泥炭层堆积过程中,在形成煤层顶板岩层的沉积物覆盖以前,由于各种地质作用的影响而引起的煤层形态和厚度的变化;泥炭层被新的沉积物覆盖以后或煤系形成之后,由于构造变动、岩浆侵入、河流剥蚀等地质作用所引起的煤层形态和厚度的变化,则称后生变化,现分别阐述如下。
一、煤层厚度的原生变化煤层厚度的原生变化,主要包括聚煤坳陷基底不均衡沉降引起的煤层分岔、变薄、尖灭,沉积环境和古地形对煤层形态和煤厚的影响以及河流、海水对煤层的同生冲蚀等。
(一)聚煤坳陷基底不均衡沉降引起的煤厚变化煤系形成过程中,聚煤坳陷基底的沉降常常是不均衡的,如沼泽基底的差异性运动,同沉积褶皱、同沉积断裂以及差异小振荡运动等,对于煤层的形态和厚度变化无不产生深刻的影响。
深部煤层气富集规律与开发对策研究
2521 前言目前煤层气资源的开发利用主要集中在1500m 以浅的煤层,据最新一轮全国煤层气资源评价成果[1-2],我国埋深1500m以浅的煤层气资源量为20.6×1012m 3,1500~3000m深层煤层气资源量为30.4×1012m 3,深部煤层中天然气资源更为富集。
自20世纪90年代起,我国在滇东、黔西、沁水、鄂尔多斯、准噶尔等含油气盆地开始了深部煤层气勘探试验,近几年来,鄂尔多斯盆地东缘临兴—神府(埋深大于1800m)、大宁—吉县(埋深大于2000m)、延川南(埋深大于1500m)等区块深部煤层气勘探已取得重大突破,见图1。
深部煤层地质条件较浅部煤层复杂,煤层埋深增加影响主要表现为地层温度与储层压力的提高,在深部高温、高压的作用下,煤储层孔渗、含气性、煤体 结构等特征发生明显变化[3],主要表现为“高含气、高饱和”优势和“特低渗”特征,产气特点表现为“见气快、产量高”,见图2。
图1 鄂尔多斯盆地东部深煤层勘探区深部煤层气富集规律与开发对策研究刘锐中联煤层气有限责任公司 山西 吕梁 033200摘要:简述了鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探认识。
分析研究了深部煤层气的富集规律,认为广覆式的厚煤层储集为生气有利条件,温度、应力、含气性成为富集的主控地质因素;致密顶底板的封存形成深部“箱式”成藏条件,正向微构造是产量高的主控因素。
阐述了地质物探一体化水平井导向技术、深部煤层大规模体积压裂技术、精细排采管控技术三项开发对策,对深部煤层气的高效开发具有重要意义。
关键词:鄂尔多斯盆地 深部煤层气 富集规律 开发对策Study on deep coalbed methane enrichment law and development countermeasuresLiu RuiChina United Coalbed Methane Co.,Ltd.,Lvliang 033200Abstract :The exploration of CBM in the deep eastern margin of Ordos Basin is briefly described. The enrichment law of deep coalbed methane is analyzed and studied ,which believes that the thick coalbed reservoir is a favorable condition for life ,and temperature ,stress and gas content are the main control geological factors ;the enrichment of dense top plate forms the deep “box ” accumulation condition ,and the forward microstructure is the main control factor with high yield. This paper expounds the development countermeasures of integrated horizontal well guide technology ,large-scale volume fracturing technology and fine extraction control technology ,which are of great significance to the efficient development of deep coalbed methane.Keywords :Ordos Basin ;deep coalbed methane ;enrichment law ;development countermeasures2532 富集规律通过鄂尔多斯盆地东缘多区块深部煤层气的勘探成果分析,主要富集规律表现为“广覆式厚煤层储集,顶底板封存控藏,微构造控产”。
煤层底板等高线
谢谢
THANKS
瓦斯压力测定
利用专业设备对煤层中的瓦斯压力进行测定,分析其 与煤层底板等高线的关系。
煤体结构分析
通过对煤体结构的观察和测试,了解其对瓦斯赋存状 态的影响。
瓦斯运移规律探讨
瓦斯运移通道
研究煤层中的裂隙、孔隙等瓦斯运移通道的发 育程度和分布情况。
瓦斯运移驱动力
分析地应力、水动力等因素对瓦斯运移的驱动 作用。
CHAPTER
技术创新方向展望
高精度数据采集技术
利用先进的测量设备和技术,提高煤层底板等高线数据采集的精 度和效率。
智能化处理技术
借助人工智能、机器学习等技术,实现煤层底板等高线数据的自 动化处理和智能分析。
三维可视化技术
通过三维建模和可视化技术,将煤层底板等高线数据以更直观、 立体的方式展现出来,提高数据利用价值。
无人机倾斜摄影技术
通过无人机搭载相机获取煤层底板影像数据,利用倾斜摄影测量技术提取三维 信息,具有快速、灵活、成本低的优点。
数据处理与成图方法
01
02
03
数据预处理
对测量数据进行去噪、平 滑等处理,提高数据质量。
三维建模
利用测量数据建立煤层底 板三维模型,直观展示煤 层底板形态。
高线图,用于指导煤 矿开采设计。
映在煤层底板等高线的形态上。
03
岩浆活动
岩浆活动对煤层底板等高线的影响主要表现在局部地区。岩浆侵入煤层
或围岩中,会导致煤层和围岩发生变质作用或热液交代作用,从而影响
煤层底板等高线的形态和分布。
04 煤层底板等高线与瓦斯赋存关系研究
CHAPTER
瓦斯赋存状态分析
瓦斯含量测定
通过实验室测定和现场实测,获取煤层中瓦斯含量的 准确数据。
白布勘探区龙潭组沉积环境及成煤条件分析
沉积—— 龙潭组 。由于地壳 升 降缓 慢 , 故岩性 、 岩相 稳定 , 回结构 清晰 , 旋 煤层较 稳定 , 于对 比( 2 。 易 图 )
晚二 叠世早 期壳 缓慢下 沉 ,勘探 区及 附近 大部 地 区接受 了渴 湖一 潮 坪相 的第一 旋 回沉积 ,并 在大 部地 区形 成泥炭 沼泽 ,由于沉积 速度 以及基 底 的差
由灰色 、 深灰 色细砂 岩 、 砂岩 、 岩 、 质泥 岩及 煤 粉 泥 炭 层 组成 。 含腕 足类 及瓣 鳃类 动物化 石 , 大量 植物 化 产
石 ,见 栉羊 齿 、蕉 羊 齿等 。厚 度 17 2 l 7 ~ 1m,平 均
11 0 9 . m。含煤 2 ~ 6层 ,一 般为 3 0 13 0层 。煤层 总 厚 1 . ~ 02 m, 均 2 .7 含煤 系数 1 .1 含 可 8 43. 0 9 平 4 m, 2 27 %。 采 煤层 6层 .可采 煤层 总厚 8 2 . m.可采 含煤 系 数 3
作 者 简 介 : 峰 (9 9 )贵 州 黎 平 县 人 , 质 工 程 师 ,9 2年 毕 业 刘 16 一 , 地 19 于 西安 科 技 大 学 煤 田地 质 专业 . 从 事 煤 田地 质 工 作 。 现
于峨嵋 山玄 武岩之 上 。 含煤 地层 为上二 叠统龙 潭 组 , 上覆地层 为 二叠 系上统 长兴组 、 三叠 系下 统夜 郎组 、 茅 草铺 组 、 叠 系中统松 子坎 组及第 四系 。 三
2 煤 系地 层 岩 性 特 征
龙 潭组 为一套海 陆 交互相 含煤 岩系 ,岩性 主 要
白布 勘 探 区龙 潭 组 沉 积 环 境 及成 煤 条 件分 析
刘 峰
( 贵州 煤 矿 地 质 工程 咨询 与 地 质 环 境 监 测 中 心 , 州 贵 阳 5 0 0 ) 贵 5 0 6 摘 要 : 州 大 方 县 白布勘 探 区煤 系 地 层 龙 潭组 为海 陆 交 互 相 沉 积 , 度 1 7 2 l 含 煤 2 — 6层 , 层 总厚 1 .4 贵 厚 7 — 1 m, 13 煤 8 — 0 3 .9 可 采 煤 层 6层 。根 据 岩 性 、 相 特 征 自下 而上 分 为 3段 , 段 为 渴 湖一 潮 坪 相沉 积 , 在 大 部 分 地 区 形 成 泥 02 m, 岩 下 并
准噶尔盆地南缘中段煤层气富集成藏机制及有利区预测
准噶尔盆地南缘中段煤层气富集成藏机制及有利区预测
准噶尔盆地南缘中段是中国重要的煤层气富集区之一,该地区煤炭资源丰富,煤层厚度大,煤质好,是煤层气富集的有利条件。
本文将重点探讨准噶尔盆地南缘中段煤层气富集的机制,并对有利区进行预测。
首先,该地区煤层气富集的机制主要有三个方面。
第一,煤层气形成于煤炭地层中,而煤炭地层在准噶尔盆地南缘中段具有较大的厚度,这为煤层气的富集提供了丰厚的物质基础。
第二,煤层气的富集与煤质密切相关,而该地区煤质较好,煤中挥发分含量高,有利于煤层气的生成和富集。
第三,构造运动对煤层气富集也起到了积极的作用。
该地区存在多个断裂和褶皱,这些构造形成的裂隙和孔隙为煤层气的运移和富集提供了通道。
其次,基于以上机制,我们可以预测准噶尔盆地南缘中段的煤层气富集有利区。
首先,该地区的煤层厚度较大,尤其是在断裂和褶皱地带,煤层的厚度更为突出,这些地区有望富集大量的煤层气资源。
其次,煤质好的地区也是煤层气富集的有利区,这些地区的煤中挥发分含量高,煤层气的生成和富集能力较强。
最后,构造运动活跃的断裂和褶皱地带也是煤层气富集的重要区域,这些构造形成的裂隙和孔隙为煤层气的运移和富集提供了便利。
综上所述,准噶尔盆地南缘中段煤层气富集的机制主要包括煤层厚度、煤质和构造运动等方面,而有利区主要包括煤层厚度大、煤质好和构造活跃的地区。
通过对这些机制和有利区的研究,可以为准噶尔盆地南缘中段的煤层气勘探和开发提供重要的科学依据。
不同层次构造活动对煤层气成藏的控制作用
所助理研究员, 博士研究生 , 从事沉积大地构造和煤 田
方爱民’ , 侯泉林 2 据宜文 “ , 卜 英英 3 , 卢继霞3
( 1 . 中国科学院地质与地球物理研究所 , 北京 1 0 0 0 2 9 ; 2 . 中国科学院研究生院, 北京 1 0 0 0 3 9 ; 3 . 中国矿业大学北京研究生院, 北京 1 0 0 0 8 3 ) 摘 要: 在系统总结前人关于构造活动对煤层气成藏影响方面研究成果的基础上, 从3 个不同的层次剖析了构造活 动对煤层气成藏的控制作用: 就含煤盆地层次而言, 区域构造背景及其演化是控制煤层气聚集区带形成和分布的根 本要素; 就含煤盆地内部次级构造层次而言, 不同的构造样式及构造岩性圈闭是控制煤层气赋存、 富集的主导因素; 而从储层层次来看 , 构造通过对储层孔隙一裂隙系统的影响控制了煤层渗透率及其非均质特性。
用。
1 含煤盆地构造演化对煤层气成藏的作用
就含煤盆地层次而言,煤层气成藏是一个宏观 的动态地质演化过程,其实质是在含煤盆地构造演 化史、 沉积埋藏史 、 煤化作用一 有机质生气史 、 地下 流体活动史等宏观地质要素时空演化控制下煤层气 在含煤盆地中形成、 运移 、 赋存 、 富集和保存的高效 配置过程。 其中, 构造演化史是起主导作用的控制要 素,这不仅表现在构造对煤层气成藏整个过程所起 的直接控制作用方面,同时也表现在构造通过对其 它基本地质要素的影响而间接作用于煤层气成藏。 含煤盆地的构造背景不仅直接控制着含煤盆地的性 质、 形成和演化的特点, 进而决定着煤层的厚度 、 分 布及煤质等特征; 而且, 构造活动所导致的含煤盆地 基底的沉降抬升更直接控制着含煤岩系的沉积和埋
赵石畔井田煤层气赋存特征分析
赵石畔井田煤层气赋存特征分析杨东峰;兰琳;赵云伟【摘要】煤层气赋存特征研究,对煤层气的开发利用具有非常重要的意义.依据赵石畔井田煤炭资源勘查获得的地层、构造、煤层、煤质、煤层气等成果,通过对3#煤层地质特征、煤储层特征及煤层含气性的研究,结合3#煤层显微煤岩鉴定结果、煤的镜质组反射率、煤层含气量、等温吸附曲线、含气饱和度等参数,计算得到临界解吸压力及地解比.分析认为,3#煤层含气量低,属低饱和气藏,低地解比区,不利于煤层气勘查和独立气田开采,宜结合矿井生产进行抽采.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】4页(P59-62)【关键词】煤层气;赋存特征;含气量;解吸压力【作者】杨东峰;兰琳;赵云伟【作者单位】陕西省煤田地质局一八五队,陕西榆林 719000;陕西煤田地质化验测试有限公司,陕西西安 710054;陕西煤田地质化验测试有限公司,陕西西安 710054;陕西省煤田地质局一八五队,陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】TD9840 引言煤层气是一种自生自储的非常规清洁能源,是天然气的接替能源,越来越受到人们的重视[1-3]。
由于煤的孔隙比较发育,内表面积非常大,煤层内储藏了大量的气体。
随着压力的降低,煤层气解吸并释放出来,从而为生产和生活所用。
赵石畔井田位于横山县城以西直距约5.5 km处,行政区划隶属横山县城关镇、雷龙湾乡、靖边县黄蒿界乡管辖。
含煤地层为侏罗系中统延安组,3#煤层为全区可采的稳定型中厚煤层,井田范围内对煤层气资源勘查较少,2012年在钻探施工过程中,曾有过井喷现象,煤层气资源才引起关注。
为更好地掌握井田范围内的煤层气资源,利用3#煤层自然解吸气成果,对煤层气赋存特征进行研究。
1 基本地质特征1.1 区域构造区域构造位置处于鄂尔多斯盆地中部次级构造单元陕北斜坡中南部(图1)。
陕北斜坡为一单斜构造,岩层北西西向微倾,局部发育有宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级构造,未发现规模较大的褶皱、断裂,亦无岩浆活动痕迹。
准格尔煤田含煤岩系沉积特征及沉积环境
第5期总第159期内蒙古科技与经济No.5,the159th issue 2008年03月Inner Mongolia Science Technology&Economy Mar.2008准格尔煤田含煤岩系沉积特征及沉积环境Ξ褚开智(内蒙古煤田地质局地质部,内蒙古包头 014010) 摘 要:文章简要介绍了内蒙古自治区准格尔煤田含煤岩系的沉积特征和主要含煤地层,对准格尔煤田含煤岩系沉积环境进行了分析。
关键词:准格尔煤田;含煤岩系;沉积特征;沉积环境分析 中图分类号:P6181611 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2008)05—0013—01 准格尔煤田位于内蒙古自治区准格尔旗境内,行政区划隶属内蒙古自治区准格尔旗。
煤田内地势总体趋势为西高东低,地表被黄土层覆盖,由于受水流风蚀等影响,沟谷纵横交错,植被极不发育,具典型的黄土高原地貌特征。
准格尔煤田属黄河水系,黄河流经其东缘,两岸支流很多,均为黄河的支沟,属季节性沟溪,雨季水流汇入黄河。
准格尔煤田属干旱、半沙漠的高原大陆性气候,冬季寒冷且时间长,夏季炎热且时间短,温差变化大,无霜期短,降水量小,蒸发量大,风大沙多。
1 准格尔煤田含煤岩系沉积特征准格尔煤田地层沉积序列与华北石炭二叠纪各煤田基本相似,地层区划属于华北地层区、鄂尔多斯地层分区、准格尔地层小区。
煤田处于华北聚煤坳陷的北部,成煤古地理环境接近内蒙古陆边缘,属华北石炭、二叠纪煤田。
111 石炭系(C)11111 中统本溪组(C2b):上部为灰黑色泥岩夹两层薄层泥灰岩,偶含有薄煤线及砂岩。
底部为铁锈色铁质砂泥岩,夹鸡窝状铁质结核,相当于山西式铁矿层位;其上为铝土岩,相当于华北G层铝土矿。
本组在煤田南部含有黄铁矿,含丰富的动物化石。
本组地层厚度5~50m,平均25m,与下伏地层平行不整合接触。
出露于煤田大沟谷沟口及南部老赵山梁一带。
11112 上统太原组(C2t):该组地层为准格尔煤田最主要的含煤地层。
综述某矿区煤炭地质勘查中含煤岩系沉积演化特征分析
综述某矿区煤炭地质勘查中含煤岩系沉积演化特征分析摘要:在大型陆相盆地边部聚煤环境比较复杂的新区(井田)进行深部煤层对比,往往采用某一种方法是难以准确确定煤层层位和构造形态的,需要应用多种对比方法进行综合分析和相互验证,才能取得可靠的对比结果。
按照先对比含煤段,后对比煤层的顺序,以标志层对比和层间距对比为主,沉积旋回、煤层、测井曲线组合、优势分析方法对比佐证的对比方法,对普查区主要煤层进行多重对比研究,取得了较好的地质效果,为该区由普查直接转入勘探阶段提供了可靠的地质依据。
关键词:煤炭地质;煤层对比;含煤岩系;演化特征abstract: the large continental basin edge poly coal complex new area (ida) deep coal seams comparison, often using a particular method is difficult to accurately determine the the coal stratigraphic and structural form, and require the application of a variety of contrast methods comprehensiveanalysis and mutual authentication, in order to obtain a reliable comparison of results. sedimentary cycle, coal seam, a portfolio of well logs, advantages of analytical methods in accordance with the first comparing the order of the coal-bearing segment, after contrast seam to the the flag layer of contrast and layer spacing compared contrast corroboration contrast, census main seam multiplecomparative study, good geological effect, provide a reliable geological basis for the area by the census directly transferred to the exploration stage.key words: coal geology; coal seam correlation; coal-bearing strata; evolution characteristics中图分类号: f416.21文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)一、含煤岩系沉积演化特征普查区含煤地层为延安组,埋深430~1350m。
煤层含气量与埋深关系异常及其地质控制因素
摘 要: 采用地质因素排除法,对云南老厂四勘区煤层含气量与埋深关系在 580 ~ 750 m 埋深段出
现递减的“异常”现象的地质原因进行了分析。研究发现,区内主要次级背斜轴部与局部地温异常
区段在空间上叠合。研究区煤层含气量与埋深之间关系尽管受到次级褶曲的影响,但单纯的次级
构造因素不可能控制这一“异常”的发育; 上述叠合因素使得煤饱和吸附量的“临界深度”相对变
具体而言煤层含气量的高低从微观来说与煤物质组成孔隙结构煤级甚至煤层厚度等有关从宏观来看受地层压力地层温度及顶底板封闭性的控制这些因素又与煤层埋藏深度地温场特征以及构造样式和构造部位煤层与其顶底板之间的沉积组合水文地质条件甚至煤层厚度等因素密切相关四勘区煤层含气量与煤层埋深的关系fig
第 35 卷第 7 期 2010 年 7 月
2 煤层含气量与埋深之间的异常关系及初步 讨论
正常情 况 下,煤 层 埋 深 增 大,煤 层 含 气 量 呈“单 调函数”增高。然而,笔者分析 40 余件煤 芯 解 吸 数
图 2 四勘区地温梯度及 9 号煤层埋深等值线 Fig. 2 Relationship of geothermal gradient to buried depth of No. 9 coal seam in the fourth exploration area
换言之,研究区煤层自身的上述性质均与埋藏深 度无关,不是造成煤层含气量与埋深之间异常关系的 控制因素。
能力没有明显差异。地层压力与水文地质条件的结 合,往往对煤储层压力具有控制作用[6 - 8]。据钻孔抽 水试验资料: 煤层埋深加大,3 层主煤层上覆水头高 度分别具有增大的趋势; 煤层上覆水头高度加大,不 同煤层其含气量分布趋势各异,9 号煤层含气量趋于 增大,而 13 号和 19 号煤层含气量区域减小( 图 5) 。 这一关系显示: 一方面,研究区不同含煤段之间水力 联系相对较 弱,可 能 导 致“独 立 叠 置 含 煤 层 气 系 统 ” 的发育[8]; 另一方面,区内水文地质条件尽管对煤层 含气量高低具有一定影响,但并非决定性地质条件, 即应存在其他更为重要的影响因素。
延川南区块2号煤层排采效果主控因素分析
延川南区块2号煤层排采效果主控因素分析摘要:鄂尔多斯盆地东缘是鄂尔多斯盆地煤层气的主要富集带,也是我国最有利的煤层气勘探地区之一,煤层气勘探开发程度相对较高。
延川南地区位于鄂尔多斯盆地东南缘,构造上位于晋西挠折带、渭北隆起和伊陕斜坡的交叉部位。
通过对该区块区域构造、成煤环境、煤储层条件研究,对区块2号煤层排采效果主控因素进行了分析,认为沉积环境、煤体结构、煤层解吸压力是区块单井排采效果的主要控制因素。
关键词:延川南煤层气排采主控因素鄂尔多斯盆地一、概况延川南区块位于鄂尔多斯盆地东南缘,河东煤田南段,以黄河为界分为山西省部分和陕西省两部分。
区块东西宽22.38km,南北长33.18km,面积701.4km2,含煤面积672km2。
区块主要含煤层系为石炭系上统太原组(c3t)和二叠系下统山西组(p1s),煤层埋藏深度多在1500m以内,本文研究的目标煤层山西组2号煤层是区块分布最稳定、单层厚度最大的煤层,是煤层气勘探开发的主要目标煤层。
二、煤层气地质特征分析1.区域构造特征区块整体构造简单,整体为一走向为ne-nne,倾向nw的单斜构造。
断层总体以小断层为主,逆断层多,正断层少。
南部断层不发育,向北断层逐渐变多。
构造活动北部地区强于南部地区。
受区域单斜地层的控制,断裂多呈ne、nne向展布,与区域构造方向一致。
区块中部发育的两条北东向逆断层,规模较大,是工区内最重要的断层,区块东南部也发育一条北东向的正断层。
根据构造特征,延川南区块可进一步划分出3个次级构造单元,分别为谭坪构造带、万宝山构造带、中部断层破碎带。
谭坪构造带煤层埋深600~1000m,万宝山构造带煤层埋深1000~1500m,是煤层气开发的主体构造单元。
2.含煤岩系沉积环境与煤层分布特征以往对鄂尔多斯盆地沉积体系的分析研究普遍认为[1,2],进入二叠系下统山西组沉积后,鄂尔多斯盆地东缘受北部古陆抬升的影响,海水逐渐向东南退缩,发育了以三角洲平原分流河道、支间沼泽及支间平原亚相为主的沉积体系。
寺湾井田含煤地层沉积特征及其沉积环境
寺湾井田含煤地层沉积特征及其沉积环境杨加强【摘要】通过收集、整理寺湾井田钻孔资料数据和测井成果,通过对大量钻孔资料分析,运用沉积学、煤田地质学的基本理论和方法,详细分析了寺湾井田含煤地层的沉积特征、沉积序列和沉积环境及其演化.【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2018(030)0z2【总页数】4页(P20-23)【关键词】寺湾井田;含煤地层;沉积特征;沉积环境【作者】杨加强【作者单位】中国煤炭地质总局一一九勘探队,河北邯郸 056000【正文语种】中文【中图分类】P618.11寺湾井田位于河南省洛阳市汝阳县城西,隶属于汝阳县城关镇、上店镇和柏树乡管辖。
井田大体形状呈长方形,东西长5.39km,南北宽3.23km,面积17.41km2。
地势西北高东南低,区内近南北向的冲沟发育,降水排泄便利。
汝河自西向东从井田南部流过本区,为一常年流水河流,旱季流量小,雨季流量猛增。
区内为大陆性半干燥气候,四季分明,降水大多集中在7、8、9三个月份;降雪在11月中旬以后。
风向多为北西西方向,最大风速26m/s,全年无霜期214 d。
1 含煤地层沉积特征寺湾井田位于华北地台南缘,属河南地层综合分区中华北地层区豫西分区渑池—确山小区。
区内含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组。
含煤地层整体倾向170°~200°,倾角5°~10°,地层沉积稳定,无岩浆侵入。
1.1 石炭系太原组(C3t,一煤组)上界止于标志本区最后一次较大海侵结束的顶层灰岩或燧石岩顶面或与其层位相当的钙质泥岩顶面。
底部为滨海沼泽相的炭质泥岩夹煤层(一1、一2),与本溪组整合接触;下部为浅海相含生物碎屑灰岩或生物碎屑灰岩;中部由泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩和中细粒砂岩及煤层(一6、一7、一8)等组成,为临滨相、障壁岛相、潟湖相及泥炭沼泽相;上部为灰黑—深灰色的含生物碎屑灰岩、燧石岩,局部相变为钙质泥岩、泥质粉砂岩等;灰岩中偶见生物碎屑,常混有大量不均匀分布的泥质和粉砂质,含黄铁矿散晶,为浅海相和潟湖相。
宁东煤田红墩子矿区沉积环境对煤岩煤质的影响
宁东煤田红墩子矿区沉积环境对煤岩煤质的影响华芳辉;刘志飞;张劲;崔茂林;贾煦【摘要】为了揭示沉积环境对煤岩煤质的影响,以宁东煤田红墩子矿区为研究区,采用沉积学和煤岩学等方法对太原组和山西组层序进行了划分,结合煤岩煤质数据,探讨了沉积环境对煤岩煤质的影响.研究结果表明:层序Ⅰ、层序Ⅱ煤层受海水潮汐作用影响,整体上硫分含量较层序Ⅲ高,镜质组和惰质组含量较低,平面上,灰分、硫分呈现出南高北低的规律,镜惰比则出现南低北高的现象;层序Ⅲ煤层受河流及物源的共同影响,高灰煤、高硫煤主要集中在矿区的南北两端,镜惰比则由于河流作用导致沼泽水动力强弱及覆水稳定的变化,出现南高北低的现象.【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2019(031)003【总页数】7页(P12-18)【关键词】煤岩煤质;沉积环境;层序地层;红墩子矿区;宁东煤田【作者】华芳辉;刘志飞;张劲;崔茂林;贾煦【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P618.11鄂尔多斯盆地是多矿种的能源盆地,煤炭资源丰富,盆地西缘发育有石炭二叠系和侏罗系两套煤系[1]。
近几十年来,国内外专家学者对该盆地做了大量的研究工作,如陈全红、邵龙义等从沉积方面研究了石炭二叠纪聚煤规律,王双明,曹代勇等从构造方面分析了盆地构造演化及控煤作用[2-5]。
为了研究沉积环境对煤岩煤质的影响,本文以宁东煤田红墩子矿区为研究区,以太原组和山西组煤层为研究对象,根据钻孔岩心及测井曲线等资料划分层序、恢复古地理环境,结合煤岩煤质的数据,探讨太原组和山西组不同沉积环境对煤岩煤质的影响。
鄂尔多斯盆地煤层气富集规律
鄂尔多斯盆地煤层气富集规律
鄂尔多斯盆地位于中国内蒙古自治区,被誉为中国最大的煤层气富集区之一。
煤层气是通过开采煤矿废气中的天然气而产生的一种清洁能源。
鄂尔多斯盆地的煤层气富集规律具有以下特点:
1. 煤层气赋存特征:鄂尔多斯盆地煤层气主要赋存于古近系煤系和二叠系煤系中。
这些煤层具有良好的储层性质,包括较高的孔隙度和渗透率,利于天然气的富集和采集。
煤层气在煤炭组织结构发育好的厚煤层中特别丰富。
2. 富集规律:根据实地勘探和研究,煤层气在鄂尔多斯盆地的富集规律可以总
结为下面几个方面:
- 富煤区域:煤层气主要富集于盆地西北部,包括鄂尔多斯盆地北部的鄂前凹
陷和北部的塔中凹陷。
这些地区具有较多的煤矿资源和良好的煤层气赋存条件。
- 主力层系:二叠系煤系是鄂尔多斯盆地煤层气主力层系,包括煤系顶板、中
板和底板等主要煤层。
其中,中板煤层孔隙度和渗透率较高,对煤层气富集贡献较大。
- 富煤类型:鄂尔多斯盆地的厚煤层区域煤层气资源丰富,其中以长武组和下
二叠统富层为主。
厚煤层的存在为煤层气的富集提供了较为有利的地质条件。
3. 富集机理:鄂尔多斯盆地煤层气富集主要受到结构构造和古水力条件的控制。
地质构造对天然气的运移和富集起着重要的作用。
古水力条件对于煤层气形成和富集起到了关键性的作用。
鄂尔多斯盆地煤层气富集规律通过勘探和研究得出,主要包括煤层气赋存特征、富集规律和富集机理。
这些规律的认识对于鄂尔多斯盆地煤层气的勘探开发和利用具有重要意义。
课题研究论文:我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究
地理地质论文我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究1 引言煤层气是在煤化作用过程中形成并赋存在煤层中的以甲烷为主的混合气 [1-2],既包括煤岩中颗粒基质表面吸附气、割理和裂隙游离气和煤层水中溶解气,也包括在开采中煤层内常规薄储集层中聚集的天然气[3]。
煤层气与常规天然气最根本的区别在于其源于储层又储于煤层,可谓“自生自储”,气体以吸附形式赋存于煤孔隙介质;后者源于常规烃源岩,大多经过运移聚集在储集岩中,可谓“他生他储”,气体主要以游离气方式存在 [4]。
我国地质历史上聚煤期有14个,主要聚煤期有7个,分别为早石炭世、石炭―二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早―中侏罗世、白垩纪、古近纪和新近纪。
煤炭资源分布不均导致我国煤层气资源地区差异显著。
统计结果显示,我国的煤层气资源量和技术可采资源量分布基本一致,主要集中在中部和西部地区,东部和华南地区分布较少。
中部的晋陕蒙含气区煤层技术可采资源量最大,占全国技术可采资源量的47.88%;西部的北疆含气区次之,占26.98%;华南含气区最小 [4]。
2 煤层气富集的地质条件煤层气属于自储型天然气,煤层既是生气层又是储集体,因此煤层气的分布受构造、沉积等条件控制。
储集条件、构造条件和保存条件等因素相互联系和制约,共同影响储层性质、气体吸附量和含气饱和度。
2.1 储集条件煤层是煤层气的气源岩,又是煤层气的储集岩。
作为源岩,要求煤层具有一定的厚度和成熟度,煤层厚度大,可保证煤层气的生成量。
热演化程度是有机质向煤层转化的必要条件,陆生高等植物沉积埋藏后,在泥炭化和煤化作用过程中都有气体生成,但各阶段生气量和气体组分有较大差别[6]。
煤化作用的低―中变质阶段(R=0.5%~2.0%),干酪根经过热降解生成重烃、轻烃及甲烷等挥发物;贫煤和无烟煤阶段(R>2.0%),干酪根演化过成熟,有机质发生热降解和热裂解作用,主要产生甲烷;若演化程度太低(R<0.45%),生物气生成量少且不易保存,很难形成煤层气藏。
六盘水煤田煤层气赋存特征及有利区评价
六盘水煤田煤层气赋存特征及有利区评价高为;韩忠勤;金军;白利娜;周培明【摘要】近5年来,六盘水煤田多个区块的煤层气试采开发取得了较大突破,但其煤层气聚集单元多、勘探开发条件差异大,整体评价该区煤层气赋存特征及预测综合有利区对本区煤层气开发决策至关重要.研究区有22个主要含煤向斜,即煤层气聚集单元,不同煤层气聚集单元上二叠统含煤岩系具有单煤层厚度薄、顶底板封盖性好、煤层含气量高、地应力较大、煤体结构偏差、低孔低渗、储层超压频繁的共性特征,但在煤层气资源丰度、资源量、煤层累计厚度、构造、埋深、煤阶、试采效果、勘探程度和地面条件等方面差异较大,根据各煤层单元的共性与差异性确定了煤层气综合开发评价的3个二级指标(资源条件、储集条件和开发基础条件)及对应的9个三级指标,采用多层次模糊数学方法对22个煤层气聚集单元进行了有利区优选排序,优选出5个建议优先开发的煤层气单元、9个适合接替开发的煤层气单元及8个远景煤层气开发单元.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2018(046)005【总页数】9页(P81-89)【关键词】煤层气;地质特征;选区评价;多层次模糊数学;上二叠统;六盘水煤田【作者】高为;韩忠勤;金军;白利娜;周培明【作者单位】贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵州贵阳 550008;贵州省煤田地质局,贵州贵阳 550008;贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵州贵阳550008;贵州省煤田地质局,贵州贵阳 550008;贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵州贵阳 550008;贵州省煤田地质局,贵州贵阳 550008;贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵州贵阳 550008;贵州省煤田地质局,贵州贵阳 550008;贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵州贵阳 550008;贵州省煤田地质局,贵州贵阳550008【正文语种】中文【中图分类】P618.11六盘水煤田是我国南方煤层气资源极为丰富的含煤盆地,煤层气聚集单元多,不同煤层气单元地理位置分散、资源规模不均、勘探程度和试采效果等开发基础条件差异显著[1-3]。
西藏主要含煤岩系及其成煤环境初探
西藏主要含煤岩系及其成煤环境初探廖云君;毛晓冬;柯丹丹;张俊海;高龙【摘要】西藏煤系分布广泛,本文通过对西藏煤系的初步研究,主要从煤系地层、岩石组成以及煤系沉积特点三个方面对马查拉煤系、妥坝煤系、土门煤系、多尼煤系四个主要的西藏煤系进行初步探讨.认为马查拉煤系的沉积环境属浅海-海陆交互相沉积,妥坝煤系不仅具有海陆过渡相之滨岸三角洲带-碎屑潮坪-潮坪泻湖相沉积,还具有滨岸碳酸盐潮坪-碳酸盐台地的滨海-浅海清水沉积的特征,土门煤系则是下部以浅海相沉积为主,中部以海陆交互相沉积为主,上部以陆相沉积为主,多尼煤系则是滨海与海陆过渡相沉积.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2014(030)001【总页数】9页(P41-49)【关键词】西藏;含煤地层;岩石组成;沉积特点【作者】廖云君;毛晓冬;柯丹丹;张俊海;高龙【作者单位】成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059【正文语种】中文【中图分类】P618.11西藏位于南、北大陆之间的阿尔卑斯-喜马拉雅巨型山链东段,是著名的特提斯域的组成部分。
根据西藏自治区大地构造演化特征,从整个青藏高原构造单元分布特点考虑,本次对西藏的含煤岩系进行地层清理和重新划分,将西藏自治区地层区划结合构造单元一并考虑,将其划分为三个构造地层大区:羌塘—三江构造地层大区、班公湖-双湖-怒江构造地层大区、冈底斯-喜马拉雅构造地层大区。
其中羌塘-三江构造地层大区又包括昌都地层区、北羌塘地层区两个地层区单元;班公湖-双湖-怒江构造地层大区包括:龙木错-双湖-类乌齐地层区、南羌塘地层区、左贡地层区、班公湖-怒江地层区等四个地层区单元;冈底斯-喜马拉雅构造-地层大区则可进一步划分为:冈底斯地层区、印度河-雅鲁藏布江地层区、喜马拉雅地层区等三个地层区单元。
富村—乐民勘查区龙潭组中段沉积体系和聚煤环境
富村—乐民勘查区龙潭组中段沉积体系和聚煤环境田鹏【摘要】文章依据钻探、测井资料对富村—乐民勘查区的龙潭组中段的沉积体系和聚煤环境进行了分析,认为该勘查区内龙潭组中段为三角洲平原沉积体系中的三角洲平原亚相,可细分为3个微相,其中泥炭沼泽相在整个三角洲平原时期沉积时间相对较长,处于温暖潮湿的还原环境,适合高等植物繁殖,为较佳的成煤环境.【期刊名称】《南方国土资源》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】3页(P20-21,24)【关键词】富村—乐民勘查区;龙潭组;沉积体系;聚煤环境【作者】田鹏【作者单位】广西煤炭地质局,广西柳州540005【正文语种】中文2009~2010年,国土资源部中央地质勘查基金管理中心委托中国煤炭地质总局广西煤炭地质局所属的广西煤炭地质一五〇勘探队承担《云南省富源县和贵州省盘县交界富村—乐民勘查区煤炭资源详查》工作,勘查工作的范围共46.97km2,共探获得控制的(332)资源量3792万t,推断的(333)资源量13387万t。
六盘水享有中国“江南煤都”的称号,该区煤种齐全,质量优良,是我国十大煤炭基地之一。
贵州煤层总体层厚度有北薄南厚、由西向东为薄—厚—薄的变化规律,六盘水煤田、织纳煤田为聚煤中心地带。
勘查区就位于六盘水煤田南部地带,笔者以二叠系龙潭组中段为研究对象,研究了该矿区龙潭组中段的沉积体系和聚煤环境。
勘查区位于六盘水煤田南部,区域内出露的地层由老至新有:石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)、侏罗系(J)、新近系(N)及第四系(Q)。
勘查区区域上位于扬子准地台黔北隆起、六盘水断陷普安旋扭构造变性区内,盘南背斜北西翼南部转折端附近,盘县断裂南末端。
区域内发育有一系列NNE向(少数近SN 向)平行排列的开阔短轴褶曲和高角度压性冲断层,沿走向延伸往往呈“S”型波浪弯曲,断面倾向不定,SEE及NWW者均有(见图1)。
勘查区内及其邻近出露的地层由老至新有:二叠系中统茅口组(P2m)、二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)、二叠系上统龙潭组(P3l)、三叠系下统飞仙关组(T1f)及永宁镇组(T1y)、新近系(N)、第四系(Q)。
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白额勘探区含煤岩系沉积环境及其对煤层气富集的影响刘占勇【摘要】Coal measures sedimentary environment is an important factor affecting the coal bed methane (CBM) reservoir. The Carboniferous Taiyuan Formation and the Permian Shanxi Formation are the main coal - bearing strata in the study area. The analysis showed that the barrier island - lagoon - the tidal - flat and shallow epicontinental sea carbonate platform deposition are mainly faces in Taiyuan Formation. The roof - seam - floor sedimentary assemblage respectively represents the lagoon face, the tidal flat face and the tableland face. Shanxi Formation is shallow water - delta system which is the river controlled. The roof - seam - floor sedimentary assemblage respectively represents the swamp face - swamp face - swamp face or the natural levee face - the swamp face - marsh face. The sedimentary facies of the Shanxi Formation is more beneficial than Taiyuan Formation for the enrichment and preservation of the CBM reservoirs.%含煤岩系沉积环境是影响煤层气成藏的重要因素.研究区主要含煤地层为石炭纪的太原组,二叠纪的山西组.分析结果显示:太原组主要为障壁岛-泻湖-潮坪沉积和浅陆表海碳酸盐台地沉积,其顶板-煤层-底板沉积相组合以泻湖-潮坪-台地相组合为主.山西组主要为河控浅水三角洲沉积,顶板-煤层-底板沉积相组合以沼泽-沼泽-沼泽相组合和天然堤-沼泽-沼泽相组合为主.山西期的沉积相组合较太原期沉积相组合更有利于煤层气藏的富集和保存.【期刊名称】《河北工程大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(029)002【总页数】5页(P53-56,64)【关键词】白额勘探区;含煤岩系;沉积环境;煤层气【作者】刘占勇【作者单位】中煤地质总局第一勘探局,河北邯郸,056004【正文语种】中文【中图分类】P618.11煤储层的岩石学特征(包括宏观煤岩类型、显微煤岩组分及显微煤岩类型、煤的化学性质、煤级和煤相等)、煤储层物性特征(如孔隙、裂隙、渗透性和吸附解吸等)是煤层气成藏的基础条件[1-5]。
煤储层的形成与演化、区域构造演化与特征、水文地质特征和含煤岩系沉积环境等则对煤层气的赋存起着控制作用[6-8]。
从现有的文献不难看出,已有的研究多集中于煤储层特征、构造特征、水文地质特征对煤层气藏的影响,而对含煤岩系沉积环境对煤层气的赋存的影响研究罕见。
本文在分析白额勘探区含煤岩系沉积环境的基础上,阐述了沉积环境对煤层气富集的影响。
1 地质概况白额勘探区位于华北地台鄂尔多斯台坳东缘的河东坳缘带南部(河东煤田之南端),行政区划属临汾市白额县、吉县管辖。
研究区含煤地层为华北型石炭二叠系,煤系地层平均厚度120.91 m,煤层总厚平均9.73 m,含煤系数为8.05%。
主要可采煤层赋存于太原组和山西组(图1)。
主要可采煤层为2#、3#和10#煤层。
2#煤层位于山西组下部,上距 K8砂岩底571.33 m左右,K4砂岩底47.22 m左右,层位稳定。
煤层厚度 2.09-6.23 m,平均厚度 4.10 m,为全区可采的稳定煤层。
一般含1-3层泥岩夹矸,属结构较简单煤层。
3#煤层为薄煤层,与2#煤层的间距较小,厚度变化不大,仅局部出现不可采点。
10#煤层位于太原组下部,上距3#煤层平均间距44.89 m。
煤层平均厚度2.77 m,结构简单,属于全区可采的稳定煤层。
2 含煤岩系沉积环境分析2.1 本溪组沉积环境本组下部以含菱铁矿结核或黄铁矿结核的铝土质泥岩为主,中部主要为灰色粉砂岩和粉砂质泥岩,上部主要为灰黑色泥岩、炭质泥岩和中-细粒石英砂岩。
下部的泥岩中含大量的黄铁矿结核和菱铁矿鲕粒反映出半滞留、半流通的水环境,中部的深灰色砂质泥岩、含铝质泥岩和粉砂岩则反映了由于沉积作用的持续水体变浅。
在这些细粒沉积物中具有典型的波状、透镜状和脉状层理,并发育大量生物扰动,这是典型潮汐环境的沉积组合。
上部的粗粒沉积以石英砂岩为代表,砂体底部一般具有明显冲刷面,冲刷面之上为石英底砾岩或者含石英砾的粗砂岩,向上逐渐变为中砂及细砂沉积。
细粒沉积则主要为灰黑色泥岩、炭质泥岩,并有薄煤层出现。
根据上述特征,分析认为研究区本溪组上部为一套海湾充填沉积。
2.2 太原组沉积环境分析太原组为一套泥岩、粉砂岩、煤层及石灰岩交替沉积的海陆交互相沉积建造,与下伏本溪组地层整合接触。
根据岩性组合特征可为下、中、上三段。
下段(K1砂岩至L2灰岩底)。
底部为钙质胶结的中-细粒石英砂岩(K1砂岩)。
石英砂岩中的石英颗粒分选好、成熟度极高,最厚可达11 m;上部由一套灰-灰黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。
其中的砂泥薄互层中发育潮汐周期层序、扁平的泥砾和底栖生物的遗迹化石,发育生物扰动构造。
本段为典型的潮坪沉积(图2)。
中段(L2灰岩至L4灰岩顶)。
本段发育有1-3层灰岩,其中以L2灰岩层位最为稳定(局部相变为中粗粒石英砂岩)。
灰岩中常见生物化石,灰岩中的原地生物为介形虫和部分有孔虫,其中的海百合茎、腕足、双壳类等生物多为砾、砂和粉砂级,反映了异地生物由强动荡水搬运到弱动荡的水域快速堆积的特点。
本段石灰岩主要形成于浅陆表海环境。
另外,本段局部由分选好、成熟度极高的石英砂组成,最厚可达10 m左右。
砂岩上部可见砂、泥薄互层沉积,具有典型的潮汐周期层序,此为典型潮下浅水砂体沉积特征。
太原组中段主要沉积层序(自下而上)为:灰色泥岩(高潮坪)→灰黑色生物屑灰岩(潮下-潮间碳酸盐岩)→灰色泥岩(高潮坪)→灰黑色泥岩、粉砂岩互层(低潮砂坪或潮间坪)→煤(泥炭坪)。
局部沉积层序自下而上为:灰色泥岩(高潮坪)→厚层石英砂岩(潮下浅水砂体)→灰黑色泥岩、粉砂岩互层(潮间坪)→煤(泥炭坪)(图3)。
上段(L4灰岩顶至K3砂岩底)。
主要由深灰、黑灰色含菱铁质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹少量铝质泥岩及薄煤层组成。
自下而上:具脉状或透镜状层理的互层状细砂岩和粉砂岩→中粗粒长石石英砂岩→粉砂岩或粉砂质泥岩→泥岩及煤层,其分别代表了三角洲前缘相、河口砂坝、分流间湾和沼泽沉积环境(图4)。
2.3 山西组沉积环境分析山西组主要由泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩及煤层组成。
共含煤3-5层,其中2#煤为全区可采的稳定煤层,3#煤为全区大部可采的较稳定煤层。
本组下段以薄层状粉砂岩、细砂岩与泥岩互层为特征。
本段底部泥岩中发育生物扰动构造、生物潜穴和双粘土层构造,为典型的三角洲分流间湾沉积。
中部为细粒和中粒砂岩,并由小型交错层理为主向上变为大型楔状或者板状交错层理,为分流河道沉积。
上部沉积相由泥岩、砂泥互层组成。
泥岩为深灰色至黑色,间夹有细砂岩或者粉砂岩薄层,厚2-3 m。
化学沉积的菱铁矿结核沿层面呈不规则的条带分布,薄的砂泥互层沉积,层面上丰富炭化植物化石碎片是典型三角洲泛滥平原上的分流河道间浅水湖的沉积特征。
其顶部的2#和3#煤层就是在此环境下发育形成的。
中段沉积相由粗粒至细粒砂岩、黑色泥岩组成。
底部具有冲刷面,冲刷面之上为含砾的粗砂岩-滞留沉积,向上逐渐变为灰到浅灰色中粒或者细粒砂岩。
内部发育大型交错层理,底部发现泥砾和树干化石。
上段沉积特征与中段类似,但总体沉积物粒度变细,没有发育煤层。
山西组典型的沉积层序为:三角洲分流间湾→分流河道(或决口扇)→泥炭沼泽→分流河道→河漫湖泊→泥炭沼泽(图5)。
研究区山西组主要为河控三角洲体系,且沉积物特征和沉积相构成基本符合浅水三角洲沉积体系的构成特点,即三角洲平原上分流河道十分发育,三角洲前缘组合和前三角洲组合不甚发育,分流河道往往直接充填直接覆盖于薄层的前三角洲泥岩,反映了浅水三角洲明显的进积作用。
3 沉积环境对煤层气成藏的影响沉积环境对煤层气成藏的影响主要在以下三个方面:(1)对煤层气成藏基础地质条件的控制,这一点主要体现在对煤层厚度与结构、煤岩与煤质方面;(2)对煤储层物性的控制;(3)对煤层气藏保存条件的控制作用,这一点主要体现在对煤层气藏围岩岩性的影响上[9]。
3.1 对煤层气成藏基础地质条件的影响1)对煤层厚度与结构的影响。
10#煤层厚度的变化与发育特点受其沉积环境控制。
研究区太原组早期(太原组下段)沉积环境主要为障壁岛-泻湖相。
该阶段白额勘探区整体上地势平坦,滨海沼泽发育良好,故形成的10#煤层厚度稳定。
白额勘探区以13号勘探线为界,北部区域煤层厚度一般大于3.0 m,而南部区域煤层厚度一般2.0-3.0 m,说明北部沼泽的覆水深度适中,更利于泥炭化作用的进行及保存。
3#煤层位于2#煤层下部,平均厚度1.19 m,结构简单,一般不含夹矸,为全区基本可采的稳定煤层;2#煤层厚度 2.09 -6.23 m,平均厚度 4.10 m,为全区可采的稳定煤层,厚煤带分布于南部8-5孔和1-3孔连线以南地区,煤层厚度变化呈由南向北逐渐变薄的趋势。
山西组早期,研究区处于一种滨岸平原环境中,为陆相三角洲平原沉积环境,物源主要来自北部阴山古陆[10]。
在三角洲朵体的分流间湾、泛滥盆地等大面积沼泽化。
2#煤煤层的厚煤带分布范围大致与三角洲朵叶体前缘分布范围一致,表明2#煤层沉积时期的古环境总体上还处于受河控三角洲影响的淡水环境中,南部的泥炭沼泽发育比北部的好,故煤层相对较厚。
煤层结构受沉积环境影响,2#煤层属结构较简单煤层,所含的1-3层泥岩夹矸,可能是泥炭沼泽受分流河道决口扇或局部受潮汐作用影响所致[11]。
2)对煤岩与煤质的影响。
研究区各煤层宏观煤岩类型以半亮型煤为主,个别点为半暗型煤。