鄂尔多斯盆地低阶煤煤层气资源评价
低、中煤阶煤层气地质选区评价体系
低、中煤阶煤层气地质选区评价体系孙美蓉(中联煤层气有限责任公司晋城分公司， 山西 晋城 048000)摘要：近年来，随着人们对能源需求量的不断上升，我国的煤层气开发规模也在不断扩大，煤层气勘探开发工作取得了显著进展。
我国有着丰富的低、中煤阶煤层气资源，这为其的开发提供了良好的条件。
而在煤层气勘探开发过程中，地质选区乃是一项最基础的工作。
为了有效做好地质选区工作，要深入分析影响低、中煤阶煤层气勘探开发潜力的各项因素，找出最主要的影响因素，然后建立科学的地质选区评价体系。
本文主要研究了低、中煤阶煤层气地质选区评价体系的建立。
关键词：低、中煤阶；煤层气；地质选区；评价体系我国有着丰富的煤层气资源，其中低、中煤阶煤层气资源占有很大比例。
据相关统计显示，我国的低煤阶煤层气约占煤层气总量的39%，中煤阶煤层气约占煤层气总量的40%，两者都比高煤阶煤层气的所占比例要高，两者相加更是远超过高煤阶煤层气总量。
但是，目前我国对于高煤阶煤层气的开发已经取得了很大的进展，鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地等煤层气开发基地就是其主要成果。
但是对于低、中煤阶煤层气，尤其是低煤阶煤层气的开发，仍未取得进展性突破。
这其中一项主要原因就是低、中煤阶煤层气地质选区评价体系不够完善。
1 低、中煤阶煤层气地质选区评价方法(1)评价指标 在煤层气勘探开发过程中，地质选区乃是一项最基础的工作，也是一项十分重要的工作。
对于不同煤阶煤层气的勘探开发而言，地质选区评价指标也有所不同，所以要根据实际情况合理选择地质选区评价指标。
一般情况下，对于低、中煤阶煤层气，尤其是低煤阶煤层气的初期勘探而言，应当要着重考虑到以下几项因素：煤层的生气潜力、煤层的储集性能、煤层的保存条件、煤层的厚度、煤层的含气量、煤层的稳定性、煤相以及顶板厚度、岩性、构造类型等等。
而在煤层气的实际开发阶段，除要考虑上述因素外，还要充分考虑到宏观煤岩类型、顶板保存条件、水文地质条件以及临储比等。
关于鄂尔多斯盆地煤田沉积相的特征及分析探讨
关于鄂尔多斯盆地煤田沉积相的特征及分析探讨鄂尔多斯盆地含有两套含煤岩系，分别为石炭一二叠纪和侏罗纪，煤层发育，有着较大的厚度。
本文主要就鄂尔多斯盆地沉积相类型及特征和地质情况进行了分析研究，并就如何科学利用进行了探讨。
标签：鄂尔多斯盆地沉积相煤田储层特征分析随着科学技术的不断发展，勘探程度也相应不断提高，鄂尔多斯盆地是在演太平洋构造域和特提斯构造域共同影响下形成的中生代大型内陆拗陷。
其演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段，旱侏罗世-中侏罗世早期为重要的聚煤期。
聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布，煤层层数、厚度及横向变化规律在盆地不同部位表现出不同特点。
构造转折期与有利于植物大量繁殖的古气候的有机匹配是控制煤层形成的主要因素。
所以，鄂尔多斯盆地也慢慢成为科学研究重点地区，对于构造活动比较微弱的鄂尔多斯盆地来说，开展鄂尔多斯盆地古生界沉积演化特征的研究，有利于搞清储存空间的展布规律和聚煤区丰富的地段。
鄂尔多斯盆地经过了这么些个阶段的作用，如今盆地呈一个矩形形状，南北向分布，盆内大多都是水平分布着地层，倾角在3度左右，构造并不复杂，次级构造不发育。
通过调查可以发现，盆内的盆地构造与盆缘的盆地构造有着很大的差异，并且鄂尔多斯盆地古生代以来的沉积面貌以及聚煤格局会在很大程度上受到构造格局的影响，也需要充分的考虑不同时期的活动特点。
1鄂尔多斯盆地地质特征（1）构造特征。
鄂尔多斯盆地主要是由吕梁期形成的统一固化结晶基底-太古代和古元古代变质岩与中、新元古代以后形成的盖层沉积构成，具有明显的二元结构。
因此它属于一克拉通边缘拗陷盆地。
（2）沉积背景。
鄂尔多斯盆地延长组是一套典型的内陆淡水湖泊三角洲沉积。
陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有阶段性、旋回性的特点，是一个不连续的幕式沉降过程，其特有的这种沉降作用控制了盆地充填物的旋回性。
（3）岩石特征。
砂岩储层中杂基的主要成分是水云母和高岭石，平均含量可达10%左右；胶结物的主要成分是硅质（石英）和碳酸盐（方解石、白云石）以及绿泥石、浊沸石等自生粘土矿物，含量约为6%。
鄂尔多斯盆地(山西部分)能源矿产、铝土矿资源勘查开发现状及环境保护建议
42矿业权重叠问题突出本区存在煤层气与煤炭矿业权范围平面上交叉重叠现象煤炭与煤层气之间是伴生共生关系但历史上形成的煤炭矿权与煤层气矿权设置的重叠现象以及矿权的排他性特点严重制约煤炭煤层气资源的勘探和煤炭煤层气开发利用的协调发展
２ ０ １ ３ 年第 １ １ 期
西 部探 矿 工程
１ ４ ５
鄂尔 多斯盆 地（ 山西部分） 能 源矿产 、 ｆ ￣ － ｌ － 矿资源勘查开发 现 状 及 环 境 保 护 建 议
１ 交通 位置
煤 层 气 资 源 量 仅 次 于 沁水 煤 田 ， 是 我 省煤 层 气 开
பைடு நூலகம்鄂尔多斯盆地 （ 山西部分 ） 位 于 黄 河 以东 ， 吕梁 山
发利用的两大战略重点之一。本区煤层气资源分布集 中、 埋藏浅 、 可采性好等特点 ， 具备大规模开发的资源 优势 ， 开 发前 景 广 阔 。现正 处 于勘 查 阶 段 ， 尚未 开采 。
现 有 中联等 单位 正在 勘查 ， 共 设置 １ ３ 个探 矿权 ， 具 有一
以西 ， 北起偏关 县 ， 南到河津 市 ， 呈南北 向带状 分布 。 所在行政 区为忻州市偏关县 、 河曲县 、 保德县 ， 吕梁市
兴县 、 临县 、 方 山县 、 离石市 、 柳林县 、 中 阳县 、 石楼县 、 临汾 市 永 和县 、 隰县 、 大 宁县 、 蒲县 、 吉县 、 乡 宁 县 和 运 城 市河 津 市 。
鄂尔多斯盆地天然气分布及利用
鄂尔多斯盆地天然气分布及利用鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，面积37×104km2。
自中国陆上第一口油井在陕北钻探成功以来，已历经了近一个世纪的油气勘探，可谓勘探历史悠久，然而对于天然气勘探来说，仍可看作是一个新的地区，因为盆地天然气大规模的研究、勘探和开发仍比较滞后，靖边、苏里格、榆林、乌审旗等4个上千亿立方米的大气田都是上世纪90年代以来才发现。
因此，盆地天然气资源潜力大，储量发现率低，天然气工业发展前景大。
鄂尔多斯盆地截至2004年底共探明8个气田，探明地质储量11955.56×108m3，可采储量7082.56×108m3。
天然气藏主要以地层—岩性气藏为主，具有低孔、低渗、低压、低丰度等特征。
盆地常规天然气资源主要分布在古生界，有C-P和O两套主力产层，勘探面积25×104km2。
其中上古生界预测资源量8.59×1012m3，有利勘探区带资源量为3.92×1012m3；下古生界预测资源量为2.36×1012m3，有利勘探区资源量为1.16×1012m3。
煤层甲烷资源主要分布在C-P 和J，预测煤层气资源11.2×1012m3，有利勘探区资源量为4.4×1012m3；另外盆地中生界还包括油田伴生气资源3416.94×108m3。
因此，盆地天然气资源潜力雄厚，资源配置合理，后备资源充足，预计到2010年，鄂尔多斯盆地天然气累计探明储量可达15000×108～20000×108m3，可成为我国最大的天然气资源战略接替基地。
鄂尔多斯盆地天然气分布鄂尔多斯盆地常规天然气资源量（煤成气及碳酸盐岩气）为10.95×1012m3，占全国二次资源评价天然气总资源量38×1012m3的三分之一，占最新资源评价结果50.6×1012m3的21%。
煤层气占全国煤层甲烷总量32.6×1012m3的34%。
鄂尔多斯盆地东缘中低煤阶煤层气理论技术创新与规模化应用
附件：拟推荐2019年度国家奖提名候选项目情况一、拟推荐及参与2019年度国家奖提名候选项目提名单位：中国石油天然气集团有限公司奖种：科技进步奖，二等奖1二、项目情况介绍（一）鄂尔多斯盆地东缘中低煤阶煤层气理论技术创新与规模化应用1.项目简介大力开发煤层气是我国能源发展的重要方向。
鄂尔多斯盆地东缘是我国最大的煤层气富集区之一，资源量3.4 万亿方，占全国总量的9.2%。
该区煤层气勘探始于1991 年，壳牌等多家国际公司开展过多年勘探，均未取得突破。
鄂尔多斯盆地东缘属中低煤阶煤层气藏，煤层渗透率低、非均质性强，勘探开发面临诸多世界性难题。
2009 年以来，在国家科技重大专项等项目支持下，中石油煤层气有限责任公司联合多家单位开展攻关，创新形成了完整配套的中低煤阶煤层气勘探开发理论与技术体系，取得了4 项主要技术创新成果：（一）创建了中低煤阶煤层气开发地质评价技术和经济有效煤层气三维地震勘探技术，攻克了中低煤阶煤层气甜点区优选和井位优化难题。
（二）创新形成了煤层气丛式浅造斜钻完井和量化高效压裂技术，攻克了1000 米以浅煤层气低成本开发和高效增产难题。
（三）创建了气-水两相流双孔单渗理论模型，形成了煤层气双压箱型六段式排采技术和配套工艺，攻克了煤层气排采控制和上产稳产难题。
（四）创新形成了深煤层水平井套管完井分段压裂技术，攻克了1000 米以深煤层气开发技术瓶颈。
该项目获国家发明专利10 件，实用新型专利8 件，软件著作权13 件，制定国际标准1 项，行业标准2 项，出版专著3 部，发表论文60 篇。
获省部级科技奖励一等奖2项。
近3 年新增销售额72.63 亿元、新增利润44.27 亿元，减少碳排放601.85 万吨。
项目创新成果推动鄂尔多斯盆地东缘煤层气开发实现了历史性突破：累计新增探明储量2993 亿方，年产量由0.09 亿方增加到13.5 亿方，连续7 年上产稳产，建成了我国第一个国家级中低煤阶煤层气产业基地，加快了我国煤层气产业发展，为保障煤矿生产安全、增加清洁能源供应、保护生态环境做出了重大贡献。
二连盆地低阶煤储层物性特征及评价体系研究
９％ ~９８
８％ 之 间,
平均值 为 ８８
７８％ , 惰 质 组 含 量 在 ０
３％ ~２９
７％
之间,平 均 值 为 ６
９７％ , 稳 定 组 含 量 在 ０
２％ ~
１３
１％ 之间, 平 均 值 为 ４
２５％ , 煤 中 有 机 组 分 占
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２
落的位置,二连盆地发育 ４ 种沼泽类型:较深覆水
森林沼泽、低位沼泽、较浅覆水森林沼泽及潮湿森
林沼泽,如图 １ 所示.
(
２)GWI－VI图和 GWI－F/M 图.地下水流
鄂尔多斯盆地_内蒙古地区_资源环境综合承载力评价研究_孙燕英
1 材料与研究方法
1． 1 研究区概况 鄂尔多斯盆地位于我国西北地区东部，是我国第二大内陆沉积盆地。其本部北抵河套盆地南界，西至
银川盆地、六盘山盆地东界，东至吕梁山西界，南至汾渭盆地北界，面积约 250000km2 。其内蒙古地区包括 鄂尔多斯市和乌海市，位于内蒙古西南部，东、北、西三面均被黄河所环绕，南与宁夏、陕西和山西相接，面 积 88479km2 。其中鄂尔多斯市总面积 86725km2 ，辖一区七旗（ 包括东胜区、准格尔旗、伊金霍洛旗、乌审 旗、鄂托克旗、鄂托克前旗、达拉特旗、杭锦旗） ，总人口达 152． 40 万人； 乌海市总面积 1754km2 ，辖海勃湾 区、乌达区和海南区，总人口达 53． 43 万人。
鄂尔多斯盆地（ 内蒙古地区） 处于国家重点开发区域 － 呼、包、鄂、榆地区，经济发展速度迅猛，已经构 筑起了矿业、能源、电力、冶金、化工、建材、机械、生物制药、毛纺、乳业等一大批基础产业和高新技术产业。 2010 年完成国民生产总值达 3034． 32 亿元。 1． 2 评价区块划分及数据来源和处理
储采比
0． 33 0． 092
单位面积年客流量
0． 67 0． 027
人均旅游年收入
0． 33 0． 013
二氧化硫年排放总量
0． 75 0． 099
烟（ 粉） 尘年排放总量
0． 25 0． 033
COD 年排放总量
0． 75 0． 099
氨氮年排放总量
0． 25 0． 033
工业固废处置利用率
0． 67 0． 044
结合鄂尔多斯盆地内蒙古地区的经济资源和环境特征将资源分为水土地矿产林业和旅游资源等五类要素环境分为水大气和土壤环境等三类要素从这八类要素方面进行承载指标体系和压力指标体系的构建判定标准tableevaluationindexsystemccpccsdecisioncriterionccpccsccpsminxmaxxminxmaxx58干旱区资源与环境第31评价指标体系分指标层目准则层指标层标承载指数压力指数层名称权重名称权重名称权重总权重名称总权重人均水资源占有量750131水资源26水资源压力指数1742水资源利用率250044人均耕地占有量330035土地资源16土地资源压力指数1072单位耕地粮食生产力670072资源森林覆盖率800054林业资源压力指数0670林业资源10人均林业面积200013要素人均煤炭资源占有量670189综矿产资源压力指数2814矿产资源330092承单位面积年客流量670027载旅游资源压力指数0402旅游资源06力人均旅游年收入330013二氧化硫年排放总量750099大气环境40大气环境压力指数250033cod年排放总量75环境水环境40水环境压力指数1320氨氮年排放总量250033要素工业固废处置利用率670044土壤环境20土壤环境压力指数0660生活垃圾无害化处置率330022根据承载力内涵采用承压度carryingcapacitypressuresyetemccps来描述区域承载力水平
鄂尔多斯盆地地质报告
一、油田地理概况吴起油沟油田位于陕西省吴旗起县白豹乡境内，属黄土源地貌。
地表为100～250米厚的第四系黄土覆盖，因长期流水侵蚀切割，形成沟谷纵横、梁峁相间的地貌景观，地面海拨1360～1670米，地表高差较大，约140～270m。
当地气温变化大，四季分明，干旱少雨，年平均降水量400～600mm，属内陆干旱型气候。
目前油区矿山公路沿山梁而行，区内交通较为方便。
二、勘探开发现状油沟地区经过几年的滚动勘探开发，截止2006年7月，已钻井170多口。
主要目的层为延长组长4+51油层，该层具有连片性好，油层分布范围广、产量较稳定等特点；侏罗系富县组、侏罗系延安组的延10、延9油层，虽然分布范围较小，仅在油田南部分布，而且油藏控制因素复杂，但产量高，投资回报明显，也是该油田重要的开发层系之一；长2、长3油层呈零星分布；长6、长7、长8以及长9油层，目前评价程度较低，从区域上看都有进一步勘探的潜力。
目前，试采主力层长4+51的井为82口，其中试采1年以上的井有12口，9个月以上的为38口，6个月以上的井40口，3个月以上的井66口，试采在3个月以下的井为17口；开采延8层、延9层、延10层、富县层和长61层的井分别为1口、6口、6口、9口和5口；开采长2、长3、长62～长64、长7、长8、长9的井共有22口井；还有一批井未投产。
1开采主力层长4+51的井基本全部连片，形成了井距一般在220～350米左右的基本规则的开发井网，控制了14.8km2的含油面积，探明地质储量563.13×104t，溶解气储量7.04×108m3。
所有油井都进行了压裂改造，并且都采用自然能量开采。
投产初期平均单井日产油5.1t，目前平均单井日产油2.75t（附图２—１），综合含水18.2%。
从产量变化情况看，采用自然能量开采产量下降快，一般井在一年内产量下降40%左右。
截至2006年7月底，油沟油田开采长4+51的井总计产液7.2 万m3，其中油6.23万m3，水0.97万m3，采出程度为0.94%，地下亏空体积约为9.3万m3。
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延6期沉积体系与煤层分布特征
图3 鄂尔多斯盆地侏罗系延安期延6沉积相图图4 延安组延6煤层厚度及埋深图
(3)煤岩煤质特征
A、煤岩显微组分分布特征
盆地北部煤岩显微组分中镜质组含量略高于南部，北部的煤岩显微组分特征如表3所示，从统计结果看，镜质组平均含量57.85%，半丝和丝质组平均含量39.65%，稳定组含量1.82%。
镜质体反射率变化在0.48～0.58%之间，总体来说镜质组和丝质组含量均属中等。
类煤的主要化学指标变化均较大，水分为20.97～47.48
89.75%
侏罗系延安组煤岩镜煤反
射率（Ro）0.3%～1.0%，为褐
煤～气煤。
总体煤阶北低南
高，高煤级分布位于盆地南部
的庆阳—吴旗—富县之间。
C、煤热演化程度及含气量
鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤岩热演化程度图
(1)构造条件
延T T 宁探1
宁12
9煤层反射
N
低角度单斜式
向斜式
高角度单斜式
图5 侏罗系煤层气成藏模式图
(2)顶板岩性延安组延9煤层顶板岩性及厚度图
由延安组延9煤层顶板岩性
及厚度图可以看出，延9煤顶板
岩性主要有泥岩和砂岩（泥质
砂岩）两类，泥岩顶板分布面
积约占区块总面积的3/4，砂岩
顶板区占1/4弱，对于煤层气勘
探而言砂岩顶板区不利于煤层
气成藏，也不利于煤层气开
发，泥岩顶板区煤层气保存条
件好，有利于煤层气开发。
煤
顶砂岩分布区，煤层缺失、减
薄或分叉，砂岩顶板不但使煤
层变薄或尖灭，甚至连煤层都
不存在，更谈不上煤层气成
藏，可见，煤层顶板岩性对延
安组煤层气成藏具有极为重要
的控制作用。
(3)水文地质条件
延5―延7期水化学性质分布图延9―延10期水化学性质分布图
(1)煤岩储集性能
煤样进行实验室分析，内容包括扫描电镜、压汞法、铸体薄片鉴定、孔隙度测定等。
煤层割理系统是煤层甲烷从煤基质中解吸扩散出来后渗流并向井筒移动的主要通道，研究并预测割
(2)煤层含气性
(3)煤层气资源潜力
应用体积法，对侏罗系延安组区带煤层气资源量进行了计算。
计算结果表明，鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤层埋深300～2000m 埋深内，含煤总面积
8.35×104km2，煤层气总资源量8.08×1012m3。
埋深在300～1500m的煤层气资源量为4.22×1012m3，煤层气勘探开发的资源潜力巨大。
煤层埋深
N2井延9煤层
煤
顶
下泵深度：
906.39m
延9
体用完，停止加砂。
从现场施工曲线分析，造成施工困难高的主要原因是由于
①②③
Mpa
m3/min
kg/m3量
压(M p a )
541m,煤层厚度13m,含气量6.4m
起的低部位，试气约一年，获1000～1500ｍ
六、结论
1、鄂尔多斯盆地主力煤层（延6、延9）单层厚度大，横向分布连续，富煤中心分布范围广，煤层埋深多在500～1500m之间，煤层厚度与煤层埋深匹配良好，有利于煤层气勘探。
煤岩类型以半亮煤为主，灰分含量低，镜质组含量中等，煤阶以长焰煤为主，煤层气基本地质条件较好。
2、鄂尔多斯盆地侏罗系煤层储集条件优越，煤层孔隙度在5～15%之间，煤层渗透率5～10md,为高孔高渗煤储层，煤层气开发的储层条件有利。
3、煤层气保存条件是侏罗系煤层含气量高低变化的主控因素。
构造平缓的低部位、顶底板泥岩分布区、高矿化度地层水滞流区，煤层含气量高；构造高部位裂隙发育区、煤层顶板砂岩分布区、盆地边缘低矿化度供水区煤层含气量低。
4、鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气资源丰富，勘探开发潜力较大。
侏罗系煤层埋深小于2000m的含煤总面积8.35×104km2，煤层气总资源量8.08×1012m3；JPM-1井试气获1000～1500m3/d 的工业煤层气产量，证明盆地中生界低煤阶区具有良好的煤层气勘探开发前景。
汇报结束，敬请领导、专家指正！。