陇东煤田煤层气赋存特征及资源潜力

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简述煤层气的赋存及开采机理。

简述煤层气的赋存及开采机理。

简述煤层气的赋存及开采机理。

煤层气是一种以天然气为主要组成成分的有机矿物质,位于煤层中,具有重要的经济价值。

煤层气的形成是由煤级经历了自然热熔、长期压实形成的,其中以煤炭质部分发生的化学转化形成的烃类物质为主。

煤层气的赋存机理主要有渗漏、储存和驻留三种。

渗漏机制是指地质构造形成的胸部面上出现的渗漏洞口,天然气可以从地底深处穿过凝聚层形成流体,也可以从悬崖壁、地层剪切面等再渗漏到胸部,从而被抽出煤层,形成较高的渗漏通道,以及不同煤层产气更多的原因。

储存机制是指瓦斯以气体相存在油层中,被油层作为贮容空间,保持油层的结构特征和气体的流动状态。

驻留机制是指瓦斯驻留在煤级的微孔内,在煤层中构成“贯通型”的天然气储量,并受变形、裂隙和煤层特征的影响而分布均匀。

煤层气的开采机理是指为了开发煤层气而采取的一系列石油勘
探开采、处理和利用技术手段。

开发煤层气的目的,是为了实现其规模经济价值,采取合理的勘探开发策略和技术,开拓煤层气藏的量、质和利用率,为石油燃料供应和国家经济发展作出重要贡献。

煤层气的开采机理主要有顶板封堵开采、高抽进封堵体系开采、抽洞堵塞开采和水果眼体系开采4种。

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彬长矿区煤层气赋存特征及开采前景分析

彬长矿区煤层气赋存特征及开采前景分析

彬长矿区煤层气赋存特征及开采前景分析彬长矿区煤层气赋存特征及开采前景分析1、矿区基本概况彬长矿区位于黄陇侏罗纪煤田中部,地处咸阳市彬县、长武县境内。

矿区规划面积577.39km2,地质储量78.91亿t;区内主采煤层为4号煤层,平均厚度19.39m。

煤层赋存稳定,地质构造简单,煤质优良,灰分小于12%,含硫小于0.5%,属低硫、低磷、低灰、高热值的优质动力煤。

开采条件优越,适宜大规模机械化开采,是建设大型现代化矿井的理想之地。

1997年8月原国家计划委员会以计交能[1997]1351号文下达了《国家计委关于陕西彬长矿区总体规划的批复》,批复矿区新建矿井9对,分别为大佛寺矿井 (其中一期3.0Mt/a,二期8.0Mt/a)、孟村矿井(6.0Mt/a)、胡家河矿(4.0Mt/a)、小庄矿井(8.0Mt/a)、亭南矿井(3.0Mt/a)、下沟矿井(3.0Mt/a )、官牌矿井(1.2Mt/a)、蒋家河矿井(0.9Mt/a)、水帘洞煤矿(0.90Mt/a),矿区总规模41.0Mt/a,其中一期36.0Mt/a,二期41.0Mt/a。

矿区“十五”期间已建成亭南矿井、大佛寺矿井,随着西〔安〕~平〔凉〕铁路的开工建设,小庄、孟村、胡家河、雅店矿井及同步建设的马屋电厂、亭口水库等矿区重大建设项目正陆续建设,将最终把彬长矿区建设成为安全、高效,集煤、电、路、化工、水利一体化的国内一流、国际领先的现代化矿区。

2、地层特征彬长矿区地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区,从东南向西北沿沟谷依次出露三叠系上统胡家村组(T3h)、侏罗系下统富县组(J1f)、侏罗系中统延安组(J2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a),白垩系下统宜君组(K1y)、洛河组(K1l)、华池组(K1h)。

第三系及第四系覆盖其上。

3、构造特征彬长矿区位于鄂尔多斯盆地南部的渭北隆起北缘的彬县~黄陵坳褶带。

总体构造形态为中生界构成的NW缓倾的单斜构造,在此单斜上展布一些宽缓而不连续的次级褶皱构造。

中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性

中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性

中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性梁冰;石迎爽;孙维吉;刘强【摘要】煤系地层中的非常规天然气资源是非常规天然气的主要组成部分.目前,对煤系地层煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气资源的认识还较薄弱,资源勘探开发程度也都比较低.根据气藏合层开采经验,把煤系地层视作一个整体,综合勘探开发煤系煤层气、页岩气、致密砂岩气不仅可以减少勘探开发成本,增大非常规天然气总储量和技术可采资源量,还可以提高气井使用效率和单井利润.将煤系地层中的煤层气、页岩气、致密砂岩气称为“煤系三气”,从煤系地层岩性分布特征、煤系气体成藏机理、不同类型含气储层特征和开采特征等方面分析煤系“三气”共采可能性及共采急需解决的难点.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)001【总页数】7页(P167-173)【关键词】煤系;煤层气;页岩气;致密砂岩气;共采【作者】梁冰;石迎爽;孙维吉;刘强【作者单位】辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】P618.11煤系气是我国非常规天然气的重要组成部分,主要包括煤层气、致密砂岩气、页岩气、天然气水合物等,本文将煤系地层中的煤层气、致密砂岩气和页岩气称为“煤系三气”。

国内外学者通过对“煤系三气”成藏机理的研究,认为“煤系三气”具有同源共生的特点。

地质学家A.K.马特维耶夫对前苏联含煤盆地煤层气成藏运移的研究认为,煤层气藏中的气体只约占煤化作用生成气体总量的10%,剩余近90%的气体从生烃煤层运移到其他岩层中[1]。

琚宜文等认为,当煤层与页岩层相邻时,煤层气藏与页岩气藏有可能形成混合气藏[2]。

Law通过研究盆地中心气的生气、成藏特点,指出煤层和碳质页岩是盆地中心气藏的主要烃源岩,而砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩等低渗透岩层是盆地中心气藏常见的储层[3]。

中国煤层气资源特点及开发对策

中国煤层气资源特点及开发对策

作者简介:李景明,教授级高级工程师,博士,本刊第六届编委会委员;长期从事天然气(煤层气)勘探开发生产研究工作,现任中国石油煤层气有限责任公司总地质师;获国家科技进步奖2项,省部级科技奖7项。

地址:(100013)北京市东城区安外大街2号。

电话:(010)51278798。

E 2mail :lijim @中国煤层气资源特点及开发对策李景明1 巢海燕2 李小军1 刘洪林21.中国石油煤层气有限责任公司2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院 李景明等.中国煤层气资源特点及开发对策.天然气工业,2009,29(4):9213. 摘 要 据新一轮全国油气资源评价结果,我国埋深在2000m 以浅的煤层气资源量为36.8×1012m 3,煤层气资源十分丰富,其中赋存在低、中、高煤阶中的煤层气资源各占30%左右。

分别以国内高、中、低煤阶代表性的盆地———沁水、鄂尔多斯和准噶尔3个盆地为对象,通过研究其基本地质条件、资源丰度及勘探开发状况,认为煤层气资源规模开发要立足大型含煤盆地和构造相对稳定的含煤盆地展开。

高煤阶煤层开发应以斜坡带的承压水区、滞留水区及相对构造高部位为目标区;中煤阶煤层生、储条件好,部署应避开甲烷风化带和断层带;低煤阶煤层开发应考虑具多种气源条件和构造相对稳定的区块。

关键词 中国 煤层气 资源丰度 低煤阶 中煤阶 高煤阶 开发对策 DOI :10.3787/j.issn.100020976.2009.04.0021 中国煤层气资源的基本特点 最新一轮全国油气资源评价结果表明[1]:中国42个主要含煤盆地埋深2000m 以浅煤层气资源量为36.8×1012m 3,1500m 以浅的可采煤层气资源量为10.9×1012m 3;2000m 以深的煤层气资源随着未来技术的进步得到有效的开发利用;截至2008年底,相关公司已登记煤层气区块56个,总面积6.58×104km 2,其中,国家储委认定的探明面积为691km 2,探明储量为1181×108m 3。

黄陇侏罗纪煤田煤层气储层特征研究

黄陇侏罗纪煤田煤层气储层特征研究

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ABSTRACT
CBM is symbiotic minerals with coalbed, the main component of CBM is methane which is adsorbed in coalbed. CBM develop and utilize which not only can reduce the coal mine disasters and environmental pollution, but also can replace and supplement to conventional natural gas, and has great economic value, social benefit and environment effect.
做了明确的说明并表示了致谢。
学位论文作者签名:
日期:
学位论文知识产权声明书
本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文
工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论
文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部
分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本
Key words: CBM; low rank coal; Reservoir Physical Properties; methane content;
permeability; reservoir pressure;
Thesis :Application Foundation
2
目录
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1 引 言 .....................................................................................................................................1

浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策

浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策

浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策摘要:全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。

美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的开发利用起步较早。

中国煤层气资源丰富,可采资源量约10万亿立方米,累计探明煤层气地质储量1023亿立方米,可采储量约470亿立方米。

全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区。

了解我国煤层气的基本储层特点,有助于对煤层气的开发利用。

关键词:煤层气储层特点开发对策煤层气俗称瓦斯,是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体,是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。

煤层气的化学组成有烃类气体,例如甲烷及其同系物、非烃类气体,例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。

其中,甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分,尤其是甲烷的含量最高。

煤层气的热值是普通煤的2-5倍,与天然气的热值相当,1立方米的纯煤层气的热值相当于1.13千克的汽油,1.21千克标准煤。

可以与天然气混输混用,而且燃烧后很清洁,几乎不产生任何的废气,是上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。

煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。

用途很广泛。

没标准立方煤层气大约相当于9.5度电、3立方米水煤气、1升的柴油、接近0.8千克的液化石油气,1.2升的汽油。

中国煤层气资源丰富,居世界第三。

每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上,合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合标煤1000万吨。

如用于发电,每年可发电近300亿千瓦时。

在国际能源局势趋紧的情况下,作为一种优质高效清洁能源,煤层气的大规模开发利用前景诱人。

煤层气的开发利用还具有一举多得的功效:提高瓦斯事故防范水平,具有安全效应;有效减排温室气体,产生良好的环保效应;作为一种高效、洁净能源,产生巨大的经济效益。

龙凤井田煤层气赋存特征及勘探潜力分析

龙凤井田煤层气赋存特征及勘探潜力分析

龙凤井田煤层气赋存特征及勘探潜力分析作者:蔡杰沈云飞来源:《西部资源》2020年第03期摘要:龙凤井田是一高瓦斯矿井,煤层气资源丰富。

结合井田地质勘查资料及井下瓦斯资料,对煤岩煤质特征、含气量、赋存因素等方面进行研究,并用体积法估算了煤层气资源量,并且对井田煤层气勘探潜力进行了分析。

结果显示:龙凤井田可采煤层4号、5号、9号、13号煤层含气量高,尤其以5、9号煤层较高,煤层气资源估算量为8.23×108m3。

构造和封闭条件是龙凤井田煤层气的主控因素。

结合贵州煤层气开发积累的工程经验及技术,建议龙凤井田煤层气以5、9号煤层合层开发,具有广阔的开发前景,能为煤矿的安全生产带来较大的效益。

關键词:龙凤井田;煤层气;赋存因素;资源量;勘探潜力1.引言黔北地区是我国优质的无烟煤产区,煤炭、煤层气资源丰富。

根据《贵州省煤层气资源评价》(1996)结果,黔北煤田2000m以浅煤层气资源总量为3.15×1012m3,占全省煤层气资源总量23.45%[1]。

近些年来,黔西、黔北地区受到了大量的关注,贵州省煤炭相关单位进行了一系列的工程,国内外学者针对贵州煤层气的赋存特征、影响因素、开发工艺等进行深入的研究[2-9]。

龙凤井田作为一高瓦斯矿井,瓦斯突出问题严重影响了煤矿的安全生产[10],进行煤层气的相关工作显得必要而紧迫。

本文通过对龙凤井田的煤田勘探资料,系统分析了该井田各煤层的分布与含气量特征,井田构造与封闭条件因素对煤层气的控制等,并依据规范估算了煤层气资源储量,对该区煤层气资源勘探开发潜力进行分析,龙凤井田具有较大的开发价值。

2.概况龙凤井田位于金沙县城南偏西15°,平距约10km处,行政区划属金沙县新化乡管辖。

地理坐标:东经106°10′41″~106°12′31″、北纬27°22′17″~ 27°23′38″,东西长3km,南北宽2.39km,面积7.1234km2。

中国煤层气储层特征及开发技术探讨

中国煤层气储层特征及开发技术探讨

作者简介:刘贻军,1968年生,博士;主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作,以及煤层气储层特性和开发潜力研究;已公开发表论文十余篇。

地址:(100011)北京东城区安外大街甲88号。

电话:(010)64298881。

中国煤层气储层特征及开发技术探讨刘贻军 娄建青(中联煤层气有限责任公司) 刘贻军等.中国煤层气储层特征及开发技术探讨.天然气工业,2004;24(1):68~71 摘 要 中国煤层气储层具有独特性,由于成煤期后构造破坏强烈,构造煤发育,所以具有煤层气储层低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性;煤层气储层的原地应力比较大;目前的煤层气开发以中、高阶煤为主;中、高阶煤具有非常强烈的非均质性。

针对中国煤层气储层的基本特性,文章提出了煤层气的开发技术,主要包括“动中之静”概念在煤层气选区评价中的应用;研究了煤层气储层封盖条件,主要包括煤层气储层的区域盖层研究和地下水动力学研究;煤层气储层保护研究,主要是指在煤层气钻井和完井工程作业过程中对煤层气储层所造成的伤害进行预防并使伤害程度最小化;煤层气储层增产措施研究,指建立有效的原地应力释放区、井间干扰效果明显、提高储层的导流能力以及有效压差;加快煤层气解吸速率和提高解吸量的研究。

主题词 中国 煤成气 储集层特征 开发 技术 我国的煤层气研究始于80年代初,而煤层气地面钻井的勘探和开发始于90年代初,至2001年底已完成煤层气勘探和先导性开发试验井210余口,形成了十多个煤层气先导性开发试验井组,获得了探明地质储量。

目前,煤层气的研究〔1~10〕和勘探、开发非常活跃。

从目前煤层气勘探和开发的情况来看,尽管有些煤层气单井的日产气量峰值超过10000m 3,但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低。

如何预测煤层气的高渗富集区,以及提高煤层气单井稳定日产气量和增大煤层气井网的井间干扰效果,这是我国目前煤层气开发的关键之所在。

2.我国煤层气的地质特征及增产措施 - 姜 维

2.我国煤层气的地质特征及增产措施 - 姜  维

我国煤层气的地质特征及增产措施姜维1鞠学国虞江波王修来(1.海洋石油工程有限公司青岛266520)摘要:本文初步分析了影响煤层气的生成,保存和富集的三个主要地质因素:构造和热事件、沉积环境及地下水因素;讨论了我国煤层气的资源状况、分布区域及分布特点;介绍了目前用于提高煤层气增产的两种主要技术:水力压裂改造技术和注气驱替技术,这也是目前国内外煤层气开发单位集中力量重点研究的增产技术;最后对我国煤层气的勘探开发前景进行了展望。

关键字:煤层气;地质特征;增产;水力压裂;注气驱替Geologic feature and stimulation treatment forcoalbed methane in ChinaJIANG Wei1, JU Xueguo, YU Jiangbo WANG Xiulai(1.China Offshore Oil Engineering Co.,LTD Qingdao 266520 China)Abstract: This paper preliminary analyzes the three main geological factors, including main controlling factors,such as structure,coal forming environment and hydrologic geology content, which play very important role on the generation, conservation and enrichment of coalbed methane(CBM). Then discusses the Resources Status,distributed areas and distribution characteristics for CBM in China; Furthermore, it introduces two major ways to improve recovery-- hydraulic fracturing and enhanced coalbed methane, which are also research focus of technology to increase production carried out by CBM development organizations at home and abroad; Finally, future trend of exploration and development for CBM are prospected.Key words:CBM, geologic feature, increase production, hydraulic fracturing, enhanced coalbed methane煤层气俗称“瓦斯”,与煤炭伴生、以吸附或游离状态储存于煤层内的非常规天然气,主要成份是甲烷(CH4)。

煤的地质特征及煤层气赋存规律分析

煤的地质特征及煤层气赋存规律分析

煤的地质特征及煤层气赋存规律分析煤是一种重要的化石能源,广泛应用于工业、农业和生活领域。

了解煤的地质特征以及煤层气的赋存规律对于煤炭资源的开发利用具有重要意义。

本文将从煤的成因、组成和特征入手,探讨煤层气的赋存规律。

煤的成因主要有植物残体的堆积和变质两个过程。

植物残体的堆积是煤形成的基础,而变质过程则使植物残体发生物理化学变化,形成煤的主要成分。

煤主要由有机质和无机质组成,其中有机质是煤的主要组成部分,占煤的大部分质量。

有机质的主要成分是碳、氢、氧、氮和硫等元素,其中碳含量最高,通常超过50%。

无机质则主要由矿物质组成,如粘土矿物、石英等。

煤的地质特征主要包括煤的种类、煤的颜色和煤的结构。

根据煤的形成过程和煤的成分特点,可以将煤分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等不同种类。

无烟煤含碳高、灰分低,是高品质的煤种,适用于发电和冶金等行业。

烟煤含碳较高、灰分较高,适用于炼焦和化工等行业。

褐煤含碳较低、水分较高,常用于发电和供热。

泥炭是最原始的煤种,含水分较高,燃烧性能较差。

煤的颜色可以反映煤的热演化程度,一般可分为黑色、褐色和灰色等。

煤的结构则指的是煤的组织结构,可分为块煤、层状煤和纤维煤等。

煤层气是煤中储存的天然气,是煤的重要伴生矿产资源。

煤层气的赋存规律与煤的地质特征密切相关。

首先,煤层气的赋存与煤的类型有关。

煤层气主要赋存于无烟煤和烟煤中,这是因为无烟煤和烟煤的孔隙度较高,有利于气体的储存和运移。

其次,煤层气的赋存与煤的热演化程度有关。

随着煤的热演化程度的增加,煤中的孔隙度逐渐减小,煤层气的赋存量也会减少。

此外,煤层气的赋存与煤的构造特征和构造应力有关。

在构造复杂的地区,煤层气的赋存量较高;而在构造简单的地区,煤层气的赋存量较低。

最后,煤层气的赋存与地下水的存在有关。

地下水的存在会对煤层气的赋存和运移产生影响,一方面可以促进煤层气的释放,另一方面也可能导致煤层气的丧失。

综上所述,煤的地质特征及煤层气的赋存规律是煤炭资源开发利用的重要依据。

陇东地区刘园子井田煤层对比分析

陇东地区刘园子井田煤层对比分析

陇东地区刘园子井田煤层对比分析摘要:本文就陇东地区刘园子井田煤层的对比分析进行了讨论。

首先,介绍了刘园子井田煤层的物理性质,包括厚度、岩性、渗透率和压力等。

其次,比较了刘园子井田煤层的优势和劣势,例如煤层厚度不均衡、煤层岩性存在差异等。

最后,本文指出,由于刘园子井田煤层的无害性和低成本,因而受到广泛采用程度,但仍有待进一步改进。

关键词:陇东地区刘园子井田对比分析物理性质无害性正文:1. 引言陇东地区的刘园子井田是一处有优势的煤层。

煤层的物理性质包括厚度、岩性、渗透率和压力等,虽然各个特征值各不相同,但都符合煤层开采标准。

因此,对于刘园子井田煤层的对比分析值得深入研究。

2. 物理性质煤层厚度方面,刘园子井田煤层厚度不均衡,其最大厚度可达210 m,最小厚度约50 m,煤层整体厚度呈西-东侧加厚,且沿井轴水平均匀变化。

岩性方面,刘园子井田煤层岩性存在差异,煤层以硬质煤层和软质煤层两种岩性为主,硬质煤层以矸石煤层、石灰煤层为主,软质煤层主要以炭化煤层和关节煤层为主。

此外,煤层的渗透率和压力也以西-东侧加强为主,使其具有更好的开采条件。

3. 优劣势刘园子井田煤层具有一些优势,例如无害性,所开采的煤层中不含有有毒煤尘,没有副产物影响环境;低成本,刘园子井田煤层的厚度大,煤层岩性分布均衡,煤层开采成本较低,比其他煤矿开采成本更为优惠。

然而,刘园子井田煤层也存在一些劣势,例如厚度不均衡,煤层厚度存在较大差异,西侧比东侧略加薄;煤层岩性存在差异,硬质煤层与软质煤层存在较大差异;煤层渗透率和压力有限,无法充分满足煤层开采要求;煤层孔隙度低,因其生产效率较低。

4. 结论本文就陇东地区刘园子井田煤层的对比分析进行了讨论。

首先,介绍了刘园子井田煤层的物理性质,包括厚度、岩性、渗透率和压力等。

其次,比较了刘园子井田煤层的优势和劣势,例如煤层厚度不均衡、煤层岩性存在差异等。

最后,本文指出,由于刘园子井田煤层的无害性和低成本,因而受到广泛采用程度,但仍有待进一步改进。

第四章 煤层气的赋存状态

第四章 煤层气的赋存状态

Q q immΣ
式中:Q — 吸附时释放出的热量;qimm某中 性液体中的浸润热; —固体的比表面积
煤的比表面积相当大,采用CO2做介质测得煤的比表面积大体为 50~200 cm2/g

表面能的差异性决定了煤对气体吸附能力的不同。表面能 越高,煤吸附气体的能力就越大。表面能的大小又受控于 煤的变质程度、煤体结构和组分等因素。 通常情况下,煤对煤层气的吸附属于快速、可逆的物理吸 附,是通过煤分子与气体分子之间的分子间作用力-van

der Waals力中的Debye诱导力、London色散力和静电引力
来实现的 ,并由此形成吸附势阱深度Ea(势垒)。自由 气体分子只有损失部分能量Ea才能停留在煤孔隙表面上,
因此煤对煤层气的吸附过程是一个放热过程。
煤具有对煤层气的吸附作用,其关键就在于煤表面具有一 定的表面能,具有把周围介质中的气体分子吸到表面上的 能力,主要表现在:
h3
h4 h5
-7.40674×102
2.18330×100 -2.20999×10-3
-5.46350×103
2.77573×10-1 -3.87416×10-3
s0
s1 s2 s3
1.19784×10-1
-7.17823×10-4 4.93854×10-6 -1.03826×10-8
1.64764×10-1
ZnRT
n=
M

—(mol 数)
所以:
pV =
ZMRT

表示气体压缩的另一种方法是等温压缩系数(Cg)法,即在一定温度下,随压力改变,气 体体积的变化率
Cg
nRTZ ,则 p
1 1 V p V p
因V

我国煤层气储层特点及主控地质因素

我国煤层气储层特点及主控地质因素

山西煤炭管理干部学院学报2010.1收稿日期:2009-11-09作者简介:郗宝华(1977-),山西煤炭职业技术学院助教,硕士。

我国煤层气储层特点及主控地质因素郗宝华(山西煤炭职业技术学院,山西太原030031)摘要:通过对我国煤层气储层的分析,总结我国煤层气储层具有渗透率低、地应力分布不均、普遍欠压三大特点。

同时对控制煤层气储层特点的因素进行了分析,认为控制我国煤层气储层特点的主要地质因素是构造地质条件和煤的变质程度,其次是煤层埋藏埋藏深度和地下水活动性。

关键词:地质勘探;煤层气;储层;地质因素中图分类号:P624.7文献标识码:A文章编号:1008-8881(2010)01-0112-02煤层气的生成、保存及开采直接受到储层环境的影响。

如果在采煤之前不先抽采煤层中的煤层气,它将在采煤过程中逐渐排放到大气中,一方面造成资源的浪费,另一方面给环境带来了巨大的压力。

再者不合理的开采还会造成矿井灾害。

所以研究煤层气储层特点及主控因素,对寻找和开采煤层气资源都是十分重要的一项工作。

一、中国煤层气分布在地质发展史上,我国形成了以六大聚煤区为主的丰富的煤炭资源。

为煤层气的形成和储集创造了良好基本条件。

我国的煤层气资源及其丰富。

我国煤层气资源总量为31.46万亿m3。

迄今为止最完整的煤炭资源勘探成果和煤层气含量的实测资料显示:我国煤层气埋深2000m以浅的煤层气资源量为14.34万亿m3;埋深1500m以浅的煤层气资源量为9.26万亿m3;埋藏深度介于1500-2000m的煤层气资源量为5.08万亿m3。

区域上煤层气资源的分布受含煤地区的制约,使我国煤层气资源表现出富集高产的特征。

在中国六大聚煤区中,煤层气资源量主要分布于华北、西北和华南区,分别占58.1%、31.7%和8.6%东北区仅占2%(表1)。

我国大部分的煤层气资源分布在西气东输管运沿线,有很大的开发利用前景。

二、我国煤层气储层的特点1、煤层渗透率低煤层渗透率是决定富集区糨层气能否以可采气流出的关键参数之一。

陇东地区地质特征与煤层赋存规律浅析

陇东地区地质特征与煤层赋存规律浅析


中图分类号 : T D 1 6 3 . 1
文献 标识码 : A
文章编 号 : 1 6 7 2 — 9 0 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 4 4 — 0 3
笔者有 幸参加 了陇东地 区东南部 的煤炭地 质勘查项 目. 对该 区的地层 和构 造特征有一定 的认识 . 通过分 析相关 的地 质资料 . 对 陇东地区煤层赋存 规律有 了初 步 的认 识 对今 后 地 质勘 查 、 煤 炭资源开发具 有一定 的指导 意义 。
边界 的挤压有 着密 切 的关 系 。 多发 育近东 西 向的断层 、 隆起 带 及坳 陷区 该带总体呈北倾 南翘态势 . 区 内发 育地层 有太
古界 、 元 古界 、 寒武系 、 奥陶系 、 石炭系 、 二叠 系 、 三叠系 、 侏 罗
图1 陇 东 地 区构 造 形态 示 意 图
丹群. 上第 三系和第 四系



r L I
K1 h


池 组
砂 质 泥 岩 及 细 砂 岩 , 鎏 发 誉 育 水 平 层 理 及 虫 孔 构 造 , 下 磊 部 晷 含 石 膏 。 测 井 底 癸 界 鲁 面
( 3 ) 中侏罗 统 : 含安 定组 、 直 罗组和 延安 组 , 安 定组 主要 为 紫红 、 紫 褐等杂 质泥 岩 、 砂 质泥 岩和 粉砂岩 , 造 浆严 重 ; 直 罗组 主要为灰绿 色粉砂岩 、 砂质泥岩 , 延安组 为煤 系地层 , 主 要 可采煤层 3层 . 块煤 。 ( 4 ) 下侏 罗统 : 含 富县组 , 深灰 、 灰绿色似 鲕状泥岩 。 ( 5 )上三 叠 统 : 含 延 长群 , 设计 终 孑 L 层位 , 主 要 为 浅灰

课题研究论文:我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究

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。

甘肃省陇东地区煤8储层特征及煤层气勘查前景分析

甘肃省陇东地区煤8储层特征及煤层气勘查前景分析

表2煤8 储层等温吸 附测定成果及相关储 层参数表
Ta b l e 2 I s o t h e r ma l a ds o r pt i o n t e s t e d r e s u l t s a n d
总体上 , 陇东地区煤层气含量较低 , 但存在煤层 气 局 部 聚集 的区域 , 并 且 煤层 气 含 气量 同煤层 埋 深 与煤层厚度有着较好的正相关关系( 图2 、 图3 ) 。
文章编号: 1 6 7 4 — 1 8 O 3 ( 2 叭4 ) 1 2 一 o 0 2 8 一 O 5
甘肃省 陇东地 区煤 8 f i t l 层特征及煤层气勘查前景分析
吴 明俊 , 许 霞。 , 曹学明 , 王德祖
( 1 . 甘肃煤 田地质局 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 ; 2 . 甘肃煤炭地质勘查 院, 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0 ; 3 . 中煤地质工程总公司 , 北京 1 0 0 0 4 0 )
n 叫 \ 嘲扩如 r e l a t e d r e s e r v o i r pa r a me t e r s
6 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4 2
1 0 0 0
摘 要: 陇东地 区位于鄂尔多斯盆 地西南缘 , 地质勘查程度 高 , 煤炭 资源丰富 。据近年来煤 炭地质勘查及煤层气 参 数孑 L 等资料 , 对主要可采煤层煤 8 储层从含气性 、 储层压力 、 渗透性及等温吸附解吸/ 吸附特征等方面进行了综合分
析, 认 为煤储 层裂隙较发育 , 总体 渗透率为 中等 , 属常压 、 欠饱 和储 层 , 煤 层含气量最 高可 达 1 1 . 5 1 m / t , 虽然 整体含
5 . 1 2 m, 煤 层 结构 较 简 单 ; 埋 藏 深度 7 3 3 . 4 8 ~ 1 5 2 3 . 1 5 m, 平均 1 0 2 1 . 2 2 m。煤 8 层 为 煤 层气 的主要

陇东煤田煤层气赋存特征及资源潜力

陇东煤田煤层气赋存特征及资源潜力
原 生结 构煤 , 碎 裂 结构 煤 较 少 。各 煤 层 显 微 煤 岩 组
分 均 以镜 质 组 为 主 , 平均为 4 9 . 1 9 % ~6 0 . 9 3 %; 其
次 为惰 质组 , 平均 为 2 4 . 2 9 %一 4 0 . 1 2 % 。镜 质 组 反
射率( R ) 在0 . 6 3 %~ 0 . 9 8 %之 间 , 煤 层 变 质程 度 大 多属 烟煤 Ⅱ阶段 , 少 数 属 烟 煤 Ⅲ阶 段 。等 温 吸 附 试
南部等 4个有利 区。 关键词 : 陇东煤 田; 煤 层气 ; 赋存特征 ; 资源量 ; 有利 区
中 图分 类号 : T D 6 1 8 . 1 1 文献标识码 : 2 0 1 6 ) 1 2 . 0 0 4 6 — 0 3
断距 一般 不 足 1 0 0 m。区 内岩浆 活 动 时 间较 早 , 对
1 ) 煤 岩 特 征 和煤 质 。宏 观 煤 岩类 型 以 暗煤 为主 , 夹 有 中 一细 条 带 亮 煤 、 镜煤 , 断 面 上 见 厚 度 为 1~ 2 mm 的丝炭 。 内生裂 隙不 发育 , 煤体 坚硬 , 多 为
地层 , 向斜轴 部厚 度较 大 。

0. 7 2~0 . 8 6 9 . 0 7~1 6. 5 8 1 2 . 6 7 ~1 9. 2 2 3 . 2 6 —5. 8 2



一 —1

——
1 4. 8 4


! = : 塑 : Q = :
0 8 3
验 结果 见表 1 。
表1 陇 东煤 田煤 的等 温 吸 附试 验 结 果
侏 罗纪煤 系地 层 、 煤 层 煤质及 煤层 气储 存无 影 响 。

陇东地区刘园子井田煤层对比特征

陇东地区刘园子井田煤层对比特征

第33卷第3期2018年㊀9月矿业工程研究MineralEngineeringResearchVol.33No.3Sep.2018doi:10.13582/j.cnki.1674-5876.2018.03.011陇东地区刘园子井田煤层对比特征许泰∗ꎬ李彦举ꎬ杨峰峰ꎬ张巨峰ꎬ何姜毅(陇东学院能源工程学院ꎬ甘肃庆阳745000)摘㊀要:煤层对比研究是煤炭资源勘探㊁矿井采掘过程中重要的地质工作.本文以陇东地区刘园子井田煤层为研究对象ꎬ在综合刘园子井田地质构造和沉积环境的基础上ꎬ从煤层厚度分布㊁煤层结构㊁煤层层间距㊁岩性岩相-沉积旋回及煤层层位㊁可采煤层煤质5个方面对井田内的煤层进行对比分析.结果表明:刘园子井田可采煤层皆具有向斜中心较厚ꎬ外围较薄ꎬ北部较厚ꎬ南部较薄的变化规律ꎬ多为厚-特厚煤层ꎬ煤层结构较易辨别对比ꎬ煤层层间距存在明显的差异ꎻ岩性岩相上存在上细下粗的粒度组合形式ꎻ可采煤层的煤质具有明显差异及变化规律.这对有效追踪煤层在层序地层中位置的变化情况ꎬ为陇东地区煤炭资源的勘查开发提供指导和借鉴具有重要意义.关键词:煤层对比ꎻ煤层厚度ꎻ煤层层间距ꎻ刘园子井田ꎻ陇东地区中图分类号:P642㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9102(2018)03-0064-05OnCoalSeamCorrelationCharacteristicsinLiuyuanziMineFieldinLongdongAreaXuTaiꎬLiYanjuꎬYangFengfengꎬZhangJufengꎬHeJiangyi(CollegeofEnergyEngineeringꎬLongdongUniversityꎬQingyang745000ꎬChina)Abstract:Coalseamcomparativestudyisanimportantlygeologicalworkincoalresourceexplorationandmineexcavation.ThispaperꎬtakingtheLiuyuanzicoalfieldofLongdongregionastheresearchobjectandtakingthecomprehensivegeologicalstructureandsedimentaryenvironmentintoconsiderationꎬthecoalseaminthefieldiscomparedandanalyzedfromthefiveaspectsꎬnamelydistributionofcoalseamthicknessꎬcoalseamspacingꎬlithologiclithofaciessedimentarycycleandcoalseamhorizonꎬandcoalqualityinrecoverablecoalseam.ResultsshowthatthecoalseamsinLiuyuanziarethickerintheobliquecenterꎬthinnerintheperipheryꎻthickerinthenorthandthinnerinthesouthꎬandmostlythick-to-thickcoalseamsꎬthestructureofcoalseameasiertodistinguishandthedifferenceofcoalseamspacingisobvious.Lithologyꎬlithofacieswithcoarseandfineparticlesizecombinationsꎬthereareobviousdifferencesandchangingrulesofcoalqualityinrecoverablecoalseam.ThishaslaidthebasisforeffectivelytrackingthechangesinthepositionofthecoalseaminthesequencestratigraphyꎬwhichisofgreatsignificancetoplanandguidetheexplorationanddevelopmentofcoalresourcesinLongdongregion.Keywords:coalseamcontrastꎻcoalthicknessꎻcoalseamspacingꎻLiuyuanziminefieldꎻLongdongregion选择煤层合适的对比手段ꎬ不仅能保证巷道精确的开采ꎬ还能节省人力物力ꎬ避免工程出现重大损失[1].煤层对比是煤炭勘查中起关键作用的基础地质工作ꎬ它贯穿于煤炭勘查的不同阶段ꎬ以及生产开采的全过程[2].煤层对比主要目的在于调查煤层的顺序以及煤层厚度和其发展变化的规律ꎬ同时通过煤层对收稿日期:2018-02-08基金项目:陇东学院青年科技创新资助项目(XYZK1808)ꎻ甘肃省青年科技基金资助项目(18JR3RM240)ꎻ甘肃省安监科研资助项目(GAJ00017)ꎻ甘肃省科技计划资助项目(17JR5RM355)㊀㊀∗通信作者ꎬE-mail:xutai871113@163.com第3期许泰ꎬ等:陇东地区刘园子井田煤层对比特征比还可以了解煤系㊁煤层的原生变化和后生变化以及煤质的变化ꎬ帮助研究人员对煤层进行准确的评价ꎬ判断煤层的构造ꎬ估算煤田的储量ꎬ指导煤矿开采工作的顺利进行[3ꎬ4].刘园子井田位于甘肃省环县西部ꎬ为厚层黄土经过长期侵蚀作用形成的中低山及丘陵.井田内含煤地层㊁煤层被巨厚的第四系黄土及下白垩统志丹群地层所覆盖ꎬ属全隐伏独立煤产地ꎬ含煤地层埋深多在300m以下.在实践中ꎬ通常要根据研究区域具体情况ꎬ选择并综合最优对比方法ꎬ以达到较高的煤层对比程度[5-8].本文以刘园子井田煤层为研究对象ꎬ在已有资料基础上ꎬ研究区内煤层发育特征ꎬ尝试各种对比手段进行煤层对比ꎬ为理清陇东地区煤层在层序地层中位置的变化情况ꎬ煤层的区分对比㊁煤层编号及命名奠定基础ꎬ这对陇东地区煤炭资源的勘查开发提供指导和借鉴意义[9].1㊀井田地质构造刘园子井田大地构造位置处于鄂尔多斯盆地西缘断褶带东部的青龙山逆断层与盟城 张家山逆断层所控制的南北向断陷盆地东部ꎬ是夹于刘园子西侧古隆起与沙井子古隆起之间的椭圆形剥蚀残余小型赋煤盆地[10ꎬ11].井田内发育的短轴赋煤向斜为井田的主要控煤构造ꎬ各可采煤层皆由四周剥蚀边界向盆地中心倾斜ꎬ沿NNE走向ꎬ产状平缓.井田中 东部含煤地层中发育有大致平行于刘园子向斜轴的NNE向逆断层ꎬ断层两盘含煤地层及煤层沿倾向产状变化较大ꎬ西盘倾角7ʎ~20ʎꎬ东盘倾角高达30ʎ~47ʎ.刘园子井田的含煤地层从中侏罗统延安组(J2y)沉积之后(表1)ꎬ在燕山早期构造运动中遭受了强烈的剥蚀破坏ꎬ含煤岩系上部第三段Ⅵ旋回ꎬ第四段Ⅶ㊁Ⅷ旋回几乎被全部剥蚀ꎬ形成了以刘园子短轴向斜为中心的剥蚀残余型小型独立煤盆地[12].由于盆地边缘的剥蚀程度比向斜中心地带强烈ꎬ因此从边缘四周向盆地中心方向残余的含煤地层层数逐渐增多ꎬ总厚度也渐次增厚.表1㊀井田地层系统表地层系统群组符号岩性厚度/m两极值平均值第四系Q出露在刘园子地段河谷区一㊁二㊁三级阶地的砂砾石层.黄土广泛分布在梁峁丘陵上ꎬ富含钙质结核ꎬ具垂直节理ꎬ孔隙发育ꎬ有细小空洞1.00~176.0076.63白垩系下统志丹群上部K1zh2为紫红色薄层状砂质泥岩夹薄层紫红色㊁灰棕色粉砂岩㊁泥岩.底部为暗紫红色薄层状砂质泥岩ꎬ局部夹中厚层状细砂岩及粉砂岩171.78~280.28218.00下部K1zh1普遍存在ꎬ下部为暗紫色㊁紫红色砾岩夹同色砂岩透镜体ꎬ上部为杂色砾岩及同色砂岩透镜体.砾径5~80mmꎬ以泥钙质胶结为主ꎬ较坚硬43.00~107.2268.18侏罗系中统延安组J2y上部浅黄色㊁灰色砂质泥岩㊁粉砂岩㊁细砂岩ꎬ中下部灰㊁深灰㊁灰黑色泥岩㊁泥质粉砂岩ꎬ粉砂岩和浅灰㊁灰白色砂岩ꎬ夹煤层及炭质泥岩.富含植物化石及其碎片ꎬ煤层底板发育根化石和团块状㊁不规则状黄铁矿结核ꎬ多属后生结核或成岩结核ꎬ裂隙中多黄铁矿薄膜.粒度旋回明显ꎬ韵律发育.沉积环境属三角洲背景下的河流一沼泽/泥炭沼泽一浅湖相沉积剥蚀残余厚度35.27~326.80158.86三叠系上统延长群T3yn地表没有出露ꎬ为侏罗纪煤系地层的沉积基底.钻孔揭露上部为灰绿色㊁浅灰色含砾粗砂岩㊁粉砂岩㊁砂质泥岩ꎬ少量暗紫色砂质泥岩及泥岩ꎬ下部为灰绿㊁灰褐色㊁暗紫红色细砂岩㊁中砂岩ꎬ巨砾砂岩等最大揭露厚度115.52㊀可采煤层赋存特征刘园子井田勘探中各钻孔所见煤层虽然较多ꎬ但确定的可采煤层自上而下分别为4-1煤层㊁5-1煤层㊁7-1煤层㊁8-3煤层.4-1煤层赋存于延安组第二段第Ⅲ旋回的上部ꎬ赋煤区四周外围被大面积剥蚀ꎬ残余赋存区分布于刘园子向斜轴及两翼ꎬ东西宽1km左右ꎬ南北长2.5kmꎬ呈椭圆状展布ꎬ总面积1.96km2.赋存面积占主采层5-1煤层近一半ꎬ为连续分布㊁厚度不稳定的局部可采煤层.5-1煤层赋存于延安组第二段第Ⅱ旋回层的上部ꎬ赋存区四周外围遭受后期剥蚀.因其赋存于含煤岩系的中部ꎬ所以残存面积较大ꎬ以刘园子向斜轴部为中心ꎬ东西宽达1.4kmꎬ南北长达4.1kmꎬ面积5666矿业工程研究2018年第33卷4 16km2ꎬ形成四周封闭的椭圆形赋煤区.7-1煤层赋存于延安组第一段第Ⅰ旋回层的上部ꎬ四周外围亦被剥蚀.因位于含煤岩系延安组的下部ꎬ所以剥蚀后的残存面积较大ꎬ以刘园子向斜轴为核心ꎬ东西宽达1.6kmꎬ南北长达4.7kmꎬ总面积仅次于最下部的煤8-3层.赋煤区呈北东向展布四周封闭的椭圆状.8-3煤层赋存于延安组第一段第Ⅰ旋回层的中部ꎬ四周外围受后期剥蚀.但因其层位位于含煤地层的最下部ꎬ残余赋存范围最大ꎬ以刘园子向斜为中心ꎬ东西宽达1.7kmꎬ南北长达5.55kmꎬ总面积达7.18km2ꎬ是刘园子井田煤层赋存面积最大的煤层.赋存区呈北宽南窄㊁四周封闭的椭圆形ꎬ亦呈北东向展布.3㊀煤层特征对比对刘园子井田内含煤地层进行厚度分布对比㊁煤层结构对比㊁层间距对比和岩性㊁岩相-沉积旋回及煤层层位综合对比.通过各种方法对比ꎬ相互验证ꎬ使煤层对比结果更加准确可靠[13].3.1㊀煤层厚度分布特征对比刘园子井田内含煤地层中侏罗统延安组(J2y)所含煤层较多ꎬ各可采煤层的厚度分布在平面和钻孔剖面上都有各自的变化区间ꎬ显示了较稳定煤层的厚度稳定性的特点.8-3煤层厚度稳定在2.79~6.15mꎬ平均厚度为4.65mꎬ施工的17个钻孔全部见到了该层煤.赋煤区内均可采ꎬ为较稳定煤层.7-1煤层是全区厚度仅次于主采5-1煤层的特厚煤层ꎬ厚度变化范围在0.39~7.15m.其中0.39m厚的薄煤点仅分布于井田西南剥蚀边界附近的L302号孔ꎬ中心地带厚度普遍稳定在5.09~7.15mꎬ平均5 96m.厚度及资源量仅次于5-1煤层ꎬ为本井田的第二主采煤层.5-1煤层属于本井田的主采煤层ꎬ厚度最大且稳定ꎬ厚度变化范围在5.12~8.83mꎬ平均厚度为6.98mꎬ是刘园子井田煤层厚度最大㊁资源量也较大的主采煤层.以上3个煤层在各钻孔剖面上ꎬ普遍存在5-1煤层最厚ꎬ其次为7-1煤层ꎬ最后为8-3煤层(仅L503号钻孔见到厚度达到9.73m的8-3煤层)的规律ꎬ极易区别.4-1煤层厚度变化范围在0.56~2.56mꎬ一般稳定在1.83~2.56mꎬ平均厚度为2.15mꎬ属于中厚煤层ꎬ厚度不同于5-1煤层和8-3煤层ꎬ较易区别.具有中部稍厚ꎬ两翼较薄且南薄北厚的变化趋势ꎬ南部边缘地带有厚度小于0.80m的弧状不可采区ꎬ比较特殊的是赋煤区西南剥蚀边界附近的L201号钻孔ꎬ煤层厚度仅有0.56m.3-1煤层仅见于刘园子向斜中心部位ꎬ在L202ꎬL301ꎬL402这3个钻孔可见ꎬ厚度变化范围在2.27~2.33mꎬ平均厚度为2.31mꎬ其典型特点是在赋煤区内厚度非常稳定.位于含煤地层延安组中部第二段Ⅲ㊁Ⅳ旋回层中的4-1煤层㊁3-1煤层均属于中厚煤层ꎬ与5-1煤层及以下的煤层在厚度上存在较大差异ꎬ易于区别ꎬ但这两层煤之间厚度存在的差异很小ꎬ可通过各自的层位关系及有规律的剥蚀残余赋存范围进行区别.2-1煤层㊁1-1煤层平均厚度分别为0.86ꎬ1.22mꎬ赋存面积非常有限ꎬ均位于经强烈剥蚀后残余的延安组地层上部第三段V㊁Ⅵ旋回层中.其中1-1煤层仅在向斜中心L301号钻孔可见ꎬ2-1煤层在L301ꎬL402两钻孔均可见.在刘园子井田内这2层煤均属于不可采煤层ꎬ但是在层位对比及剥蚀规律研究方面具有重要意义.3.2㊀煤层结构对比厚度较大的8-3煤层㊁7-1煤层均含矸ꎬ含矸数0~5层不等ꎬ为结构简单-较复杂煤层.主采5-1煤层含矸0~6层ꎬ结构简单至复杂不等.7-3煤层虽薄ꎬ但普遍含矸1层ꎬ唯有903号钻孔煤层总厚度达到3.08mꎬ含矸3层ꎬ且矸的厚度大于分采煤层的厚度ꎬ属于不可采.其他煤层均不含矸ꎬ结构简单.总体来说ꎬ各煤层结构存在一定的差异ꎬ较易辨别㊁对比.3.3㊀煤层层间距对比刘园子井田4个可采煤层无论从赋煤区中心到刘园子向斜轴部附近ꎬ还是在剥蚀边界处ꎬ其煤层间距均存在一定的变化规律.8-3煤层与7-3煤层的层间距在赋煤区中部-西部较稳定ꎬ一般西部较小ꎬ向中部至东北部逐渐增76第3期许泰ꎬ等:陇东地区刘园子井田煤层对比特征大ꎬ变化在2.95m(L302号钻孔)㊁13.25m(L502号钻孔)至23.13m(L602号钻孔)之间.赋煤区东部往往缺失7-3煤层ꎬ7-1煤层与8-3煤层间距变化非常明显ꎬ东南部剥蚀边界附近的普2号钻孔7-1煤层与8-3煤层趋于合并ꎬ总厚度达到9.24mꎬ从资源量计算厚度的合理性考虑ꎬ其中部一层0.34m厚的夹矸将该区厚煤层分为7-1煤层(厚度5.77m)和8-3煤层(厚度3.14m)两层.井田东北部的L503号钻孔8-3煤层与7-1煤层的层间距达到82.98m.7-3煤层与7-1煤层同处于一个煤组内ꎬ层间距稳定在1.05~7.63mꎬ平均5.16mꎻ7-1煤层与5-1煤层的层间距为22.70~33.96mꎬ平均30.68mꎬ较稳定ꎻ5-1煤层与4-1煤层的层间距36.83~47.62mꎬ平均43.11mꎬ是相邻可采煤层层间距最大者ꎻ4-1煤层与3-1煤层的层间距30.26~37.18mꎬ平均34.28mꎻ3-1煤层与2-1煤层的层间距21.21~21.34mꎬ平均21.28mꎻ2-1煤层与1-1煤层的层间距(L301号钻孔)21 41m.煤系剖面上煤层层间距的这些分布规律也是煤层对比的重要依据之一ꎬ由上述各相邻可采煤层层间距统计数据可发现两个方面的规律:一是含煤岩系不同层位的相邻煤层之间的层间距均存在自身的厚度变化区间ꎬ在煤系剖面上ꎬ上下煤层层间具有明显的差异ꎻ二是煤系剖面上下部煤层间距变化较大ꎬ愈向上煤层间距愈趋于稳定.这主要受控于成煤古环境ꎬ包括古地形及碎屑沉积物对沉积盆地充填的稳定性ꎬ自下而上渐趋稳定的发展规律.4㊀岩性㊁岩相 沉积旋回及煤层层位对比刘园子井田赋煤盆地内所见到的各煤层皆赋存于含煤地层延安组中-下部的6个含煤旋回层中.此6个旋回层是在延安组地层沉积的早期-中期6次发育的水进-水退性扇三角洲ң湖泊ң淤浅及泥炭沼泽化成煤这样一个环境发展演化过程中形成的.刘园子井田的含煤岩系仅是整个沙井子断陷盆地中众多的扇三角洲朵叶体中的一个ꎬ是该朵叶状砂体6次充填㊁淤浅㊁沼泽化成煤的集合体.该朵叶体每次都从厚层砂岩沉积开始6次有规律的环境演变形成6个沉积旋回层ꎬ它们具有以下特点:1)各旋回都存在下粗上细的粒度组合形式ꎬ各次成煤作用主要发生在各旋回层形成的中期-后期(即旋回层的中部-上部).2)下部旋回发育时间长ꎬ厚度大ꎻ上部旋回发育时间短ꎬ厚度小ꎬ这为旋回层厚度在平面上进行对比提供了可能性.3)虽然每一旋回层都是由下粗上细的砂岩㊁粉砂岩㊁泥岩㊁炭质泥岩㊁煤层等组成ꎬ但同一旋回层中所分布的各种岩层的厚度㊁岩性皆有各自的组合规律ꎬ该组合规律在平面上也可以进行对比.以上含煤岩系各旋回层的3个特点为在各钻孔煤系地层剖面上划分及各旋回层中的煤层的对比ꎬ煤层编号命名奠定了基础.经过对本井田延安组地层所含的18层煤(可归纳为10个煤组)进行对比ꎬ分别位于以下6个旋回层中(按沉积顺序从下而上叙述):煤10层㊁煤9层及煤8组ꎬ煤7组位于延安组下部第一段第Ⅰ旋回(J2y11)的中部-上部.该中部旋回往往又可分为上㊁下两个小旋回ꎬ煤10㊁煤9及煤8组位于下部小旋回的上部ꎻ煤7组位于上部小旋回层的上部.煤6层㊁煤5组分别位于延安组中部-下部第一段第Ⅱ旋回(J2y21)的中部-上部.煤4组位于延安组第二段第Ⅲ旋回(J2y32)的上部.煤3组(3-1煤层)位于延安组第二段第Ⅳ旋回(J2y42)的上部.煤2组位于延安组第三段第Ⅴ旋回(J2y53)的上部.煤1组(1-1煤层)位于延安组第三段第Ⅵ旋回(J2y63)的上部.5㊀可采煤层煤质特征对比煤质与成煤的环境有着直接的联系ꎬ对于不同环境下ꎬ成煤所含的物质是不同的ꎬ会造成煤质的差异.但是对于一个井田内ꎬ煤层相同的位置ꎬ由于所处的成煤环境相差很小ꎬ所以煤质相似性会很高[14].对刘园子井田内可采煤层进行以下5项煤质化验(表2)ꎬ从各煤层煤质化验㊁测试指标中可以明显发现煤层在垂向剖面上ꎬ上下煤层五项指标存在明显的差异及变化规律.1)原煤灰分(Ad):上部煤层灰分含量少ꎬ以低灰煤为主ꎻ下部煤层灰分含量逐渐增多ꎬ为中灰煤.矿业工程研究2018年第33卷2)原煤全硫(St.d):4-1煤层至8-3煤层的中下部煤层原煤全硫低ꎬ多为中硫煤ꎻ上部零星可采的3-1煤层全硫高达2.04%ꎬ为中高硫煤.3)原煤有机硫(So.d):从4-1煤层至7-1煤层具有明显的上高下低的规律ꎬ8-3煤层又较高.反映了各煤层成煤原始植物有机硫含量的明显差异.4)原煤磷(Pad)含量:上部煤层磷含量低㊁下部煤层磷含量高.4-1煤层至7-1煤层为中磷分煤ꎬ最下部的8-3煤层为高磷分煤ꎬ规律性及差异性很明显.5)镜煤最大反射率(Rʎmax):具有上部煤层反射率较低而向下逐渐变高的趋势.反映了本井田的所有煤层虽然都属于Ⅰ变质阶段初期(Ⅰ-1)的低变质长焰煤ꎬ但在煤层垂向剖面上仍然具有下部煤层变质程度略高于上部煤层的规律.表2㊀各可采煤层有关煤质指标差异性规律对比表%煤层号原煤灰分Ad原煤全硫/St.d有机硫So.d磷Pad镜煤最大反射率Rʎmax煤4-16.04-17.2113.810.43-1.511.140.14-0.720.530.020-0.1580.0660.381-0.4520.417煤5-112.54-21.3816.240.49-2.081.480.41-1.370.710.026-0.1760.0720.425-0.4550.44煤7-111.22-20.3816.070.32-1.921.060.23-0.580.390.090-0.1510.0840.468-0.470.469煤8-310.03-29.2117.490.30-2.681.350.09-0.940.600.022-0.2210.1050.457-0.4630.4606㊀结论1)5-1煤层㊁7-1煤层㊁8-3煤层是刘园子井田内主要的可采煤层.3个煤层皆具有向斜中心较厚ꎬ外围较薄ꎻ北部较厚ꎬ南部较薄的变化规律ꎬ多为厚-特厚煤层.不含矸至最多含矸6层ꎬ结构简单至复杂.不同层位的相邻煤层之间的层间距在煤系剖面上ꎬ上下煤层层间具有明显的差异ꎬ愈向上煤层间距愈趋稳定.2)各岩性㊁岩相-沉积旋回都具有下粗上细的粒度组合形式ꎬ且各次成煤作用主要发生在各旋回层形成的中-后期.旋回层下部旋回发育时间长㊁厚度大ꎬ上部则恰好相反.3)井田内可采煤层垂向剖面上ꎬ上部煤层灰分少ꎬ磷含量低㊁反射率较低ꎬ全硫中高ꎬ下部则相反ꎬ存在明显的差异及变化规律.参考文献:[1]徐安映ꎬ黎海涛ꎬ杨竞ꎬ等.贵州省纳雍县法地煤矿沙子岭井田主采煤层对比特征探讨[J].有色金属文摘ꎬ2015ꎬ30(1):13-19.[2]庞世臣ꎬ宋萍.红会一矿煤层对比分析及主要标志层的确定[J].西安科技学院学报ꎬ2000ꎬ20(4):304-306.[3]张震.复杂井田的煤层对比方法分析[J].科技与企业ꎬ2013(24):201.[4]李志伟.煤层对比方法综合性分析[J].山东煤炭科技ꎬ2014(2):132-134.[5]张晓波ꎬ张祥.煤层对比方法分析[J].河北煤炭ꎬ2011(1):6-7.[6]石彦强ꎬ邢立杰ꎬ薛鲜群.东胜煤田锡尼布拉格勘查区煤层对比[J].中国煤炭地质ꎬ2012ꎬ24(8):16-22.[7]何光强.煤田地质勘查中煤层对比方法的探讨[J].煤炭科学技术ꎬ2009ꎬ37(6):106-109.[8]常红梅.河南焦作煤田程村井田岩㊁煤层对比方法[J].江苏地质ꎬ2007ꎬ31(4):315-318.[9]任晓明.陇东地区煤炭资源赋存规律及勘查方向探讨[J].煤ꎬ2012ꎬ21(7):44-46.[10]马永辉.甘肃环县西部地质构造及控煤作用[J].煤田地质与勘探ꎬ2010ꎬ38(4):12-15.[11]宋宝德.甘肃刘园子矿区矿井涌水量预测研究[D].西安:长安大学ꎬ2012.[12]宿敬北ꎬ何静.陇东环县沙井子矿区煤系与聚煤作用[J].山东工业技术ꎬ2013(13):145-146.[13]黄平华ꎬ宁超.新安煤田正村井田二叠系煤岩层对比[J].煤田地质与勘探ꎬ2001ꎬ23(3):183-186.[14]陈良立ꎬ乐志军ꎬ刘永峰.禹州煤田梁北一号井田煤岩层对比分析[J].能源技术与管理ꎬ2013ꎬ38(1):15-17.86。

煤层气资源特点

煤层气资源特点

2012-8-11
中国石油大学(北京)煤层气研究中心
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采煤采气一体化的内涵和外延
从产业层面,采煤采气一体化的内涵应体现以下几方面: 统筹规划,煤、气共采 先采气,后采煤,协调发展 井下抽采与地面开发并举,分区实施。
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中国石油大学(北京)煤层气研究中心
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采煤采气一体化的内涵和外延
随其后,形成了沁水盆地南部煤层气商业开发基地。
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中国石油大学(北京)煤层气研究中心
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采煤采气一体化理念的形成与发展
随着煤层气开发和煤矿瓦斯抽采事业的发展,煤层气开发与煤炭开采的关系 愈来愈被煤炭工业界和煤层气产业界广泛关注。一方面,随着煤矿开采深度的
增加,煤矿瓦斯灾害也越来越严重,严重制约着煤炭工业的快速发展。为彻底 解决煤矿瓦斯灾害,保障煤炭工业的快速发展,中华人民共和国国务院和有关 部委采取了一些有效措施。2005年国家八部委联合颁布了《煤矿瓦斯治理与利 用实施意见》,明确提出了坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采” 的原则和瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针。2006年 国务院发布了《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意 见》,进一步明确了坚持采气采煤一体化的具体措施。另一方面,煤层气开发 取得了突破性进展。山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司(以下简称晋煤集 团)在国内率先在晋城矿区寺河煤矿完成了煤层气开发的商业化过程,从勘探、 开发试验、大规模开发到集输和利用。中联煤层气有限责任公司和中国石油紧 随其后,形成了沁水盆地南部煤层气商业开发基地。
13
煤层气开发的根本目的无外乎有效地开发和利用煤层气资源、最
大限度地改善煤矿安全生产条件(降低瓦斯)、更好地保护人类赖以 生存的大气环境等几个方面。 对投资者而言,投资的根本目的是获取利润。基于投资目的和开 发技术条件,在煤层气资源开发过程中逐步发展成为两类截然不同的 开发方式: 煤矿业主:从煤矿开采需要出发,对煤矿区煤层气进行采煤采气 一体化的开采模式 石油公司:为获取商业利润,借鉴常规油气开采技术,对原始储 层煤层气地面直井或水平井开发模式

陇东地区延长组层序地层特征及油气勘探意义

陇东地区延长组层序地层特征及油气勘探意义

中国地质GEOLOGYINCHINA第34卷第3期2007年6月Vol.34,No.3Jun.,20071地质概况陇东地区位于甘肃省西峰、环县、庆阳、合水、宁县、镇原及华池等区县,区域构造上属于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西南部,与天环凹陷相连(图1),为一倾角仅半度左右的近南北向展布的西倾单斜,局部发育鼻状隆起。

鄂尔多斯盆地中生界上三叠统延长组是一套以大型坳陷型内陆盆地为背景、以河流和湖泊为主的陆源碎屑岩沉积,底部与中三叠统纸坊组呈平行不整合接触,顶部受到不同程度的剥蚀,与侏罗系延安组或富县组呈平行不整合接触,具有丰富的油气资源,属于低孔、低渗的岩性油藏[1]。

延长组形成于内陆坳陷湖盆的一个完整演化旋回期内,代表一次湖泊沉积发生、发展和消亡的完整过程,根据岩性、电性及含油性从早到晚可分为10个油层组,从下向上依次为长10-长1[2,3]。

2陇东地区延长组层序地层分析鄂尔多斯盆地原本属大华北盆地的一部分,晚三叠世受印支运动影响,坳陷而形成的一个大型内陆盆地[4-5]。

在沉积上实现了由海相、过渡相向陆相的根本性转变,使盆地自晚三叠世以来发育了完整和典型的陆相碎屑岩沉积体系。

盆地内上三叠统延长组,下侏罗统富县组、中侏罗统延安组、直罗组和安定组,下白垩统志丹群构成了一个完整的盆地充填序列,即大层序。

根据界面特征,将该大层序划分为3个构造超层序。

陇东地区延长组总厚900~1000m,为一个构造超层序,即超层序Ⅰ(SSⅠ)[6]。

底部与中三叠统纸坊组呈平行不整合接触,构成层序的底界,顶部延长组遭受不同程度的剥蚀,与侏罗系也呈平行不整合接触,形成层序的顶界。

笔者主要依据测井、岩心和野外露头特征,以大量的单井测井层序分析和连井对比为基础,通过构造运动面、湖平面的升降及沉积相的突变界面等分析,从而识别出层序界面、湖泛面及最大湖泛面,在延长组内划分出4个三级层序,包括10个体系域(图2)。

笔者通过典型单井岩心观察和测井资料分析,对研究区钻井揭露及保留较完整的SSⅠ2和SSⅠ3两个三级层序进行层序特征、沉积体系及沉积相分析。

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陇东煤田煤层气赋存特征及资源潜力
文章摘要:
本文研究了陇东煤田的煤层气赋存特征及其资源潜力。

首先,采用地质勘探、测井资料和实地调查研究了该煤田煤层气赋存特征,包括富集区、储备规模、瓦斯含量、压力特征等,然后分析了资源潜力,并提出了综合利用和发展的措施。

关键词:煤层气,陇东煤田,储备,综合利用
正文:
陇东煤田位于甘肃省张掖市,是中国西南区域唯一的重要煤层气产地,煤层气赋存特征以及资源和潜力构成了该煤田煤层气开发的条件和潜力。

首先,研究了陇东煤田的地质构造及煤层气赋存特征,煤田主要由构造控制的山西组2之3、山西组3之1和山西组3之2组成,厚度在0.2-15m,最大值可达35m,主要为中度至次中度富集区,平均煤层气储备量为9.7×108 m3,煤层气含量较高,介于3.8%~6.2%之间,压力特征较为稳定,压力波动小,最大压力波动约为105Pa。

其次,研究了该煤田煤层气资源潜力,其产量潜力在
10×108~13×108 m3/a之间,且兼具人工可控性,已成为界内此类煤田最具发展前景的一例。

最后,为了促进该煤田的可持续发展,本文分析了煤层气赋存特征及资源潜力,并就如何综合利用煤层气提出了一些有益的
建议。

包括在资源勘查上注重提高赋存精度,精确定量分析资源开发潜力;在开发技术上注重改进基础勘探与评价技术,采用前瞻式技术应对开发过程中遇到的实际问题;在综合利用上实施多元化开发,采用多样化技术应对不同赋存类型和情况;在资源利用上实施多赢模式,通过加强管理,充分利用煤层气资源,实现可持续发展。

综上所述,本文研究了陇东煤田的煤层气赋存特征及其资源潜力,并提出了综合利用和发展的措施,为该煤田未来的可持续发展提供了参考。

根据国家规划,陇东煤田预测未来的发展将遵循以下方向:
(1)加强勘探和地质评价工作。

要根据国家能源发展规划,
充分运用现有资源,抓紧完成陇东煤层气田勘探开发规划总体设想,并依据煤层气储量分区,根据煤层气实际赋存特征、分布规律及开发需要,优化勘探目标,提升信息获取效率,完善开采区域选择,提高开发成功率。

(2)优化开采技术。

要稳步推进技术发展,全面提升煤层气
勘探与开发的精准性,合理把握煤层气的勘探开发中瓦斯活度、压力稳定性、复杂地质现象和精细管理,实现煤层气资源的全面利用和循环利用,及时有效解决开采过程中可能遇到的困难。

(3)加强管理规范。

要充分考虑煤层气资源勘探开发和利用
所带来的环境影响,从政策、机制、技术等方面加强管理,强化法制实施,加强煤层气开发利用过程的监管,确保煤层气的安全、经济、可持续的发展。

总的来说,要以国家能源安全发展规划为指导,结合实际情况,加强勘探和地质评价,并提高开采技术水平,加强对煤层气勘探开发利用的管理,实现煤层气资源的有效开发与利用,促进煤田的可持续发展。

同时,陇东煤田还可采取一些其他措施加快发展,包括完善资源勘探评价技术。

例如可根据不同煤层气赋存特征,开展精准勘探,准确识别煤层气储层开发潜力。

另外,在勘探开发中,应提高勘探精度和提升技术效率,以达到更好的经济效益和安全运行。

此外,技术上,要结合新技术、新材料,提高开发技术水平,使勘探开发成为更加精准、快捷、高效的工作,实现开发中有效的技术转换。

同时,要尊重和遵循资源归属国的法律法规,认真开展资源开发环境影响评估,采取科学合理的措施,防止环境污染,保护生态环境。

最后,要加强煤层气资源管理及开发利用,带动煤层气资源的良性循环,最大限度地发挥煤层气资源的经济效益,为煤层气的可持续发展提供坚实支撑。

为确保煤层气资源的高效利用,要面向存在的问题和实际需求,积极推进煤层气资源勘探开发利用的技术创新。

通过技术创新,实现高效开发利用,提高资源利用效率,减少采收成本,实现可持续发展。

此外,要积极拓展联合开采和多开采业务,并通过多种措施开展煤层气开采产能和资源延续性评估,以及其他创新业务。

同时,还应聚集煤层气开发决策的内外部专家,及时通过各种
方式对实际业务进行跟踪,确保煤层气开发受到有效的监管,确保开发质量,减少开发过程带来的潜在风险。

同时,科学定位陇东煤田煤层气资源发展的重点和方向,建立有利于推进勘探开发,加快实现煤层气资源高效利用和可持续发展的规划体系,进一步提高煤层气资源管理水平。

此外,要积极开展节能减排技术的研究与应用,如改进和优化煤层气的开采布置方案,以及提升煤层气资源的勘探开采效率,探索煤层气资源的循环式利用途径等。

最后,建立煤层气资源的统一监管制度,全面拓展煤层气开发利用模式,实施多种助推机制,促进煤层气资源的有效开发与利用,提高煤层气开发利用技术水平,实现特色发展、节能减排和资源保护的协调发展。

为此,须建立严格的煤层气资源监测体系,以及加强对煤层气资源勘察开发安全原则的完善,并积极推进开发安全技术,避免不必要的环境污染和安全隐患。

同时,将强化煤层气资源保护技术,加大对煤层气资源深部综合物理地质和生态环境研究的力度,为中长期的资源开发提供科学依据。

此外,要充分发挥各种资源的优势,加快实施“煤层气产业技
术联盟”,打造更加完善的技术体系,实现资源循环利用和可
持续发展。

同时,应针对煤层气开发利用过程中出现的各种问题,加强行业政策的监管,强化资源综合管理,提高煤层气资源利用效果,为实现可持续发展提供坚实的支撑。

为促进煤层气资源可持续发展,应当建立有效的市场调节机制,以保证资源的合理配置和有效供给,促进煤层气资源市场的健康发展。

同时,应充分发挥金融机构的作用,加强煤层气资源开发利用项目的资金安排和管理能力,推动投融资机制的创新和完善,为煤层气资源的可持续发展提供有力的财务保障。

此外,要完善煤层气资源评估标准体系,加强煤层气资源评估工作,保证煤层气资源开发与利用的投资可行性,并不断创新煤层气资源开发与利用管理手段,最大限度提高煤层气资源的可持续发展潜力。

此外,应积极推行技术进步和创新,以提高煤层气开发利用效率。

同时,还要加强与国家及地方政策的深入对接,加快推进煤层气开发利用政策的落实,尤其是要重视煤层气公益性开发项目和企业非常规技术改造、节能减排项目,通过各种激励政策,更好地促进煤层气资源高效可持续发展。

同时,煤层气资源开发利用过程中要贯彻环境保护原则,加强环境监测,实施有效的环境保护措施,保障地区空气、水质的清洁。

积极推行以节能减排为核心的可持续发展战略,采取有效的发电、降低排放、综合处理等方式,改善煤层气开发利用过程中环境污染。

最后,推行多元化能源结构,加快清洁能源发展,实现煤层气资源、社会及经济的可持续发展。

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