我国主要聚煤区分布
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华南赋煤区二叠系含煤地层在杭州-鹰潭-赣州-韶关-北海一线以南的东南地层分区,二叠系含煤地层主要形成于早二叠世晚期,在闽西南、粤东、粤中称童子岩组,在浙西称礼贤组,在赣东一带称上绕组。
在连云港-合肥-九江-株州-百色一线以南的江南地层分区,二叠系含煤地层主要为海陆交互相的龙潭组,其次是以碳酸盐为主的合山组。
在龙门山-洱海-哀牢山一线以东、秦岭-大别山以南的扬子地层分区,上二叠统含煤地层以碳酸盐沉积为主的称吴家坪组,以海陆交互相为主的称龙潭组和汪家寨组,以玄武岩屑为主的陆相沉积称宣威组。
上二叠统含煤地层存在明显的穿时现象,含煤层位由东向西抬高,在东南分区为下二叠统,在江南分区为下二叠统上部的茅口阶(龙潭组下部),在扬子分区为上二叠统龙潭阶和长兴阶(均为龙潭组)。
华北赋煤区石炭-二叠系含煤地层华北石炭-二叠系含煤地层属典型的地台沉积,按沉积特征可归纳为四种类型。
在北纬41°以北的阴山、大青山、燕山、辽西的阴山-燕辽地层分区,石炭-二叠系属陆缘山间盆地沉积,在阴山、大青山称为拴马桩组,在辽西地区称为红螺岘组。
在北纬35°~41°之间的华北地层分区,石炭-二叠系由老至新划分为本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组,主要含煤地层为太原组和下二叠统山西组。
在北纬35°以南(豫西及两淮)的南华北地层分区,含煤地层主要为下二叠统山西组、下石盒子组和上二叠统上石盒子组。
在鄂尔多斯西缘的贺兰山地层分区,石炭-二叠系从下至上划分为红土洼组、羊虎沟组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组,主要含煤地层为太原组和山西组,其次为羊虎沟组。
在中国煤田地质总局第三次煤田预测工作中(1997年),石炭系和二叠系均采用二分方法,上石炭统与下二叠统之间的分界位于太原组内马平阶与龙呤阶之间。
华北石炭-二叠系含煤地层存在东西分异、南北分带现象,含煤层位由北向南逐渐抬高。
北方下-中侏罗统含煤地层我国北方下-中侏罗统含煤地层分属新疆地层分区、北山-燕辽地层分区、柴达木-秦祁地层分区和鄂尔多斯地层分区。
在新疆分区的北疆地区,下-中侏罗统含煤地层为水西沟群,自下而上划分为八道湾组、三工河组和西山窑组,八道湾组和西山窑组为主要含煤地层。
在北山-燕辽分区的西段,下-中侏罗统自下而上分为艿艿沟组和青土井群,后者为主要含煤地层;在中段的大青山一带,含煤地层主要为五当沟组和召沟组;在
东段地区,主要含煤地层为海房沟组和红旗组。
在柴达木-秦祁地层分区,现有木里、阿干镇、窑街、靖远等主要矿区,中侏罗统木里组、阿干镇组和窑街组为主要含煤地层。
鄂尔多斯分区包括陕、甘、宁、蒙诸省区的鄂尔多斯盆地和晋西、豫西等地区,主要含煤地层为中侏罗统延安组。
下白垩统含煤地层主要分布于东北赋煤区,地层分区主要包括二连-海拉尔分区、吉东分区和三江-穆棱河分区。
二连-海拉尔分区位于内蒙东部锡林格勒、呼伦贝尔、哲里木等盟,包括百余个内陆断陷盆地,含煤地层为乐巴花群、霍林河群或扎赉诺尔群。
松辽-吉东分区发育了阜新、铁法、康平、元宝山等含煤盆地,主要含煤地层为沙海组和阜新组,或沙河子组与营城组。
三江-穆棱河分区位于黑龙江佳木斯隆起以东,含煤地层为鸡西群,鸡西群是东北最主要的含煤地层,自下而上依次划分为城子河组和穆棱组。
第一章开发利用现状(2008年)
一、资源状况
(一)资源分布
我国煤层气资源丰富。
据煤层气资源评价,我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米,主要分布在华北和西北地区。
其中,华北地区、西北地区、南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、28.1%、14.3%、
1.3%。
1000m以浅、1000~1500m和1500~2000m的煤层气地质资源量,分别占全国煤层气资源地质总量的38.8%、28.8%和3
2.4%。
全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地(群)共有14个,其中含气量在5000~100亿立方米之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地,含气量大于100亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉尔盆地。
(二)赋存条件
1、地质构造
我国煤田地质构造复杂,部分含煤盆地后期改造较强,构造形态多样,煤层及煤层气资源赋存条件在鄂尔多斯等大中型盆地较为简单,在中小盆地较为复杂。
xx赋煤区:
部分上覆地层厚度较大或煤层气封盖条件较好,有利于煤层气开发。
华北赋煤区:
吕梁山以西的鄂尔多斯盆地东缘及吕梁山与太行山之间的山西断隆(包括沁水盆地),构造条件有利于煤层气开发;太行山以东华北盆地,煤层气开发困难。
西北赋煤区:
西北塔里木陆块、准噶尔及伊犁盆地,煤层气开发条件较好。
华南赋煤区:
煤层气资源开发条件较复杂。
滇藏赋煤区:
煤层气保存的构造条件差。
2、含气性
我国煤层大多含气量较高。
据对全国105个煤矿区调查,平均含气量10立方米/吨以上的矿区43个,占41%;平均含气量8~10立方米/吨的矿区29个,占28%;平均含气量6~8立方米/吨的矿区19个,占18%;平均含气量4~6
立方米/吨的矿区14个,占13%。
3、储层压力
我国以欠压煤储层为主,部分煤储层压力较高,储层压力梯度最低为2.24千帕/米,最高达17.28千帕/米。
4、煤层渗透率
我国煤层渗透率较低,平均在0.002~16.17毫达西。
其中,渗透率小于0.10毫达西的占35%;0.1~1.0毫达西的占37%;大于1.0毫达西的占28%;大于10毫达西的较少。
5、聚气带规模
我国煤层气聚气带规模相差很大,小到几十平方公里,大到上万平方公里,资源丰度为
0.15~7.22亿立方米/平方公里。
二、资源勘查
新中国成立后,国家投资对全国煤田进行了普查,重点地区进行了详查和精查。
同时,对煤层瓦斯含量进行测定,初步探明了煤层瓦斯的富集程度、含量和分布规律,为以后煤层气资源评价、勘探和开发奠定了基础。
上个世纪90年代以来,煤层气资源勘探逐步进入产业化阶段,先后在山西沁水盆地、河东煤田,安徽淮南和淮北煤田,辽宁阜新、铁法、抚顺、沈北矿区,河北开滦、大城、峰峰矿区,陕西韩城矿区,河南安阳、焦作、平顶山、荥巩煤田,江西丰城矿区,湖南涟邵、白沙矿区,新疆吐哈盆地等地区,开展了煤层气勘探和开发试验工作。
目前,经国家认定的煤层气探明地质储量约为1000亿立方米,煤层气可采储量约470亿立方米,主要集中在沁水盆地南部,铁法和阳泉矿区。
三、资源开发情况
(一)地面开发
煤层气地面开发始于上个世纪70年代末,原煤炭科学研究院抚顺研究所曾在抚顺、阳泉、焦作、白沙、包头等矿区,以解决煤矿瓦斯突出为主要目的,施工了20余口地面瓦斯抽排试验井。
但由于技术、设备等条件限制,试验未达到预期效果。
上个世纪90年代,煤层气开发出现热潮,在不同地区开展了煤层气开发试验。
经过十余年发展,取得了重大突破。
据统计,截止2005年底,全国共施工先导性试验井组8个,各类煤层气井615口,其中多分支水平井7口。
2005年,地面煤层气抽采不足1亿立方米。
主要项目有:
山西沁水枣园井组煤层气开发试验项目,生产试验井15口;辽宁阜新刘家井组煤层气开发项目,钻井8口,单井日均产气3000立方米以上;山西晋城潘庄煤层气地面开发项目,施工了175口煤层气井,日产气约10万立方米;山西沁南潘河先导性试验工程,计划施工900口煤层气井,到2005年底完成钻井100口,日产气约8万立方米。
地面煤层气开发规模较大的国内企业主要有中联煤层气公司、中石油煤层气勘探开发公司、晋城煤业集团蓝焰煤层气公司等。
参与合作勘探开发煤层气的国外企业主要有美国格瑞克公司、远东能源公司等。
(二)井下抽采
煤矿井下瓦斯抽采始于上个世纪50年代初。
经过五十年的发展,煤矿井下瓦斯抽采,已由最初为保障煤矿安全生产到安全能源环保综合开发型抽采;抽采技术由早期的对高透气性煤层进行本煤层抽采和采空区抽采单一技术,逐渐发展到针对各类条件适合于不同开采方法的瓦斯综合抽采技术。
据统计,截止去年上半年,全国煤矿高瓦斯矿井4462处,煤与瓦斯突出矿井911处。
在615对国有重点矿井中,煤与瓦斯突出矿井近200对,高瓦斯矿井152对,装备地面固定瓦斯抽采系统308套。
2005年,全国井下抽采煤矿瓦斯近23亿立方米,阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚顺等7个矿区年抽采量超过1亿立方米。
四、煤层气(煤矿瓦斯)利用现状
我国煤层气(煤矿瓦斯)利用进展缓慢。
2005年,全国利用量约10亿立方米。
煤矿瓦斯利用主要集中在抽采量高的国有重点矿区。
地面钻井抽采利用,主要集中在山西沁水枣园井组、辽宁阜新刘家井组、晋城潘庄、山西沁南潘河项目等,采取管汇车运输销售,供周边地区使用。
目前,煤层气主要用于民用和工业用燃料、发电、汽车燃料、生产炭黑等。
其中,瓦斯发电发展较快,至2005年底,全国瓦斯发电装机容量约20万千瓦。
生产瓦斯燃气发电机组的国内主要生产厂家有:
山东胜利油田动力机械设备厂、济南柴油机厂、江苏南通宝驹集团等。
工业瓦斯锅炉的国内生产厂家有:
广东迪森、上海新业、青岛四方、太原绿威等。