沁水盆地影响煤层含气量的地质因素探讨
煤层气产能影响因素分析
煤层气井产能影响因素分析李 亭在我国,煤层气的开发日益受到重视,但是单井产气量却一直难以有较大提高,这也是一直制约煤层气开发的主要问题。
本文试图从地质因素和开发技术两个大的方面入手,分析影响煤层气井产能的种种因素,找出问题所在。
1地质因素地质因素是决定煤层气富集及产出的关键,是影响气井产能的内在因素。
以沁水盆地南部煤层气的开发为例,通过研究及勘探开发的实践表明,气井产能受煤构造部位、煤层厚度、埋深、气含量、渗透率、水文地质条件等因素影响。
不同地区煤层气地质、储层条件对比情况见表1。
1.1构造发育及分布1.1.1褶皱煤层气勘探开发资料显示,褶皱对煤层气井的产量有一定影响。
中联煤在潘河地区的煤层气井分布在背斜、向斜的不同部位,虽然各种产量井在背斜、向斜上的分布没有明显的比例优势,产能分布与构造关系不十分显著,但在背斜轴部,高产井的比例高[1],向斜和褶皱翼部的高产井比例分别为75%和59%,背斜轴部的煤层气井全为高产井(表2)。
中石油在樊庄区块进行的煤层气开发也基本上表现为相同的产气特征,在背斜区和褶皱翼部高产气井的比例高。
表2不同构造位置区的气井产气状况[2]1.1.2断层断层对煤层气开发的影响表现为:①在局部范围内使煤层厚度或煤体结构发生变化,如煤层变薄、煤层渗透率降低等;②导通邻近含水层,导致产水量大、降压困难等；③使附近的煤层气逸散,气含量降低;④使煤层气井间形成隔离屏障,阻断井间的联系,降低开发效果；⑤增加钻井、固井、压裂作业等的施工难度,对煤储层的污染可能更大。
这些都会导致产气量降低,因此断层对煤层气井的产量影响是比较显著的。
1.2煤层厚度煤层厚度越大，向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足,产气量就越高。
对沁水盆地南部煤层气井产量与目标煤层厚度进行统计发现,随着煤层厚度的增大,煤层气井产量有增加的趋势。
1.3煤层埋深煤层气理论研究和勘探开发的实践表明,深度是影响煤层气井产量的重要因素之一。
煤层气开发目标煤层埋藏越浅,则地应力低、渗透率高,排水降压容易,气井产量就越高。
沁水盆地地质概况
沁水盆地煤层气赋存区域地质背景2.1 沁水盆地地质概况沁水盆地位于山西省东南部（见图1），盆地总面积436.8km2，煤炭资源量29.16万t，具有形成煤层气的丰富物质基础。
沁水盆地是我国重要的含煤盆地之一，且据《中国煤层气资源》预测：其煤层气资源量达3.28×1012m3占全国煤层气总资源量的10%左右，是我国煤层气资源勘探的重点区域[9]。
图1 沁水盆地区域构造背景图盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜，次级褶曲发育。
南部和北部以近南北向褶曲为主，局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部则以北北东向褶皱发育为特点。
断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。
盆地地层属华北地层区划缺失志留纪、泥盆纪和下石炭世地层。
沁水盆地自下而上钻遇的主要地层有峰峰组(O2f)、本溪组(C2b)、太原组(C3t)、山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上石河子组(P2s)、石千峰组(P2 sh)和第四系(Q)等，其中山西组和太原组为主要含煤层系，3#和15#煤层为煤层气勘探的主要目的层，3#煤层为局部勘探目的层。
根据盆地内的构造发育特征、煤层埋藏深度、煤阶分布、煤层气含量变化等特沁水盆地煤层气赋存区域地质背景点，将盆地内石炭——二叠系含煤地层的煤层气富集单元划分为沁南富气区、东翼斜坡带富气区、西翼斜坡带富气区、西山富气区和高平——晋城富气区[10]。
沁南富气区总含气面积3630km2，分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[11][12]。
研究区沁水盆地南部煤层气田位于沁水复向斜南部晋城地区，东临太行山隆起，西临霍山凸起，南为中条山隆起，北部以北纬30°线为界连接沁水盆地腹部，面积约3260km2，包括樊庄区块，潘庄区块，郑庄区块等(图2)。
据已经取得工业产能的煤层气井资料，计算高产富集区内探明含气面积346km2，地质储量754×108km3[13]。
沁水盆地主力煤层水文地质条件及其对煤层气开发的影响
总体看,水动力条件由盆地边缘向中心逐渐变弱,强径流区为盆地边缘向内3000~5000 m,主 要 为 太原系和奥陶系灰岩含水层,水动力条件活跃[6];中等径 流 区 主 要 位 于 盆 地 内 部 斜 坡 带,主 要 受 地 表 径 流 影响,水动力条件差异较大;弱径流区主 要 位 于 盆 地 内 部.径 流 从 强 到 弱,矿 化 度 逐 渐 升 高,由 300 mg/L 上升至2000 mg/L,水质由 HCO3-型逐渐转变为 SO4-型,钻孔单位涌水量由4.5L/(s·m)逐 渐 下 降
玉 溪 师 范 学 院 学 报 (第 34 卷 )2018 年 第 8 期 暋JournalofYuxiNormalUniversityVol.34No.8Aug.2018
[生物·化学 ]
沁水盆地主力煤层水文地质条件 及其对煤层气开发的影响
刘 丹 丹暋吴 献 花
(玉溪师范学院 地理与国土工程学院,云南 玉溪 653100)
吴 献 花 ,教 授 ,研 究 方 向 :环 境 科 学 ,湖 泊 调 查 . [中图分类号]P618.11 [文献标识码]A [文章编号]1009-9506(2018)08-0021-07
水文地质条件对煤层气保存及产 出 具 有 重 要 的 意 义[1,2],研 究 沁 水 盆 地 主 力 煤 层 气 水 文 地 质 条 件 有 利于提高煤层 气 开 发 效 果[2],找 准 开 发 有 利 区.为 此,部 分 学 者 对 沁 水 盆 地 整 体 的 水 文 特 征 进 行 了 研 究[3,4],但并未专门研究主力煤层水文特征.本文在前人 研 究 基 础 上,通 过 煤 层 采 出 水 质 化 验 等 手 段,研 究 主力煤层水文地质特征及其对煤层气开发的影响.
沁水盆地南部煤层气解吸影响因素及数值模拟
沁水盆地南部煤层气解吸影响因素及数值模拟
王忻
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2015(000)008
【摘要】以沁水盆地南部晚古生界山西组3#煤层、石炭系太原组9#煤层和15#
煤层为主要目的煤层,在总结煤层气解吸影响因素条件的基础上,从地质和工程2方面出发,结合数值软件模拟计算,研究了煤厚、有效埋深、孔隙度、渗透率、含气量、含气饱和度、煤储层温度、压裂以及井距对煤层气解吸的影响,探讨了沁水盆地南
部煤层气解吸影响因素特征及其对煤层气井产能的控制作用.
【总页数】5页(P124-128)
【作者】王忻
【作者单位】阳泉煤业集团有限责任公司一矿,山西阳泉045008
【正文语种】中文
【中图分类】P618.11
【相关文献】
1.沁水盆地南部煤层气单井产量影响因素敏感性分析 [J], 周叡;杨经栋;汪勇;陈小琴;臧晓华;张国伟
2.沁水盆地南部煤层气储层压裂过程数值模拟研究 [J], 颜志丰;琚宜文;唐书恒;侯
泉林;朱宝存;王国昌
3.沁水盆地南部郑庄区块Z1井区煤层气产气特征及影响因素 [J], 许露露;田成;张焱林;徐聪;王璐
4.沁水盆地南部煤层气水平井产能影响因素分析 [J], 吕玉民;柳迎红;陈桂华;王存武;朱学申;郭广山;刘佳
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沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律
沁水煤层气田位于沁水盆地南部晋城地区，主体部分在沁水县境内，共划分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[1]。
寺头断层以西为郑庄区块，以东北部为樊庄区块，南部为潘庄区块（图1）。
该区域为我国煤层气产业的重要基地，国内主要产气井多分布在此，研究意义重大。
胡底井田位于樊庄区块的中西部，在沁水县胡底乡蒲池村附近，西以老圪堆、王庄沟、东山一线为界，距沁水县城50km ，东至西岭后、上坟西西部，南抵鸡窝岭、小岭上、七坡、西庄北部，距胡底乡约1km ，北至吴沟村、楼底、银疙堆一线南部，隶属胡底乡管辖。
井田总体成东西向的长方形，长约6km ，宽约4km ，北纬35°43′～35°45′15″，东经112°32′44″～112°36′44″，面积约20.51km 2。
1区域地质概况沁水煤层气田位于沁水盆地东南部斜坡，总体构造形态为一马蹄形斜坡带，地层倾角平缓，一般2°～7°，平均4°左右。
断层相对不发育，断距大于20m 的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级正断层组成的弧形断裂带，呈北东向-东西向展布。
区内低缓、平行褶皱普遍发育，展布方向以北北东向和近南北向为主，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m ，面积小于5km 2，延伸长度从数百至上千米，呈长轴线型褶皱（图2）。
区内地层由老至新包括下古生界奥陶系中统峰峰组、上古生界石炭系上统本溪组、太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、中统上石盒子组、上统石千峰组、中生界三叠系、新生界新近系及第四系。
岩浆活动以燕山期侵入体为主，导致煤岩变质程度增高。
2矿区地质胡底井田位于晋获褶断带的西侧，区内构造比作者简介：王凤清（1960—），女，1982年毕业于焦作矿业学院煤田地质与勘探专业，河南省三门峡黄金工业学校高级讲师、高级工程师，主要从事煤田地质研究。
收稿日期：2011-04-18责任编辑：唐锦秀沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律王凤清（河南省三门峡黄金工业学校，河南三门峡472000）摘要：沁水盆地由于其良好的储气条件，多年来一直是国内外煤层气学者的研究对象。
沁水盆地南部3号与15号煤层产气量差异因素
沁水盆地南部3号与15号煤层产气量差异因素陆小霞;黄文辉;敖卫华;刘浩【摘要】利用扫描电镜、压汞试验资料对沁水盆地南部3号和15号煤的孔-裂隙充填特征、孔隙结构类型进行分析.在此基础上,结合88口井的排采数据,对比了两煤层的生产特征,并探讨了3号和15号煤层产气量悬殊的原因.研究表明导致15号煤层产量低的原因有:15号煤层孔隙、裂隙充填较3号煤层严重,充填物质以方解石为主,次为黄铁矿、黏土矿物,造成15号煤层渗透率明显低于3号煤层；与3号煤层相比,15号煤层大孔隙含量低且孔隙连通性差,孔径分布不利于煤层气的渗流；15号煤层埋深较3号煤层层大,厚度小于3号煤层.【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】6页(P30-35)【关键词】孔-裂隙;渗透率;煤层气;泌水盆地【作者】陆小霞;黄文辉;敖卫华;刘浩【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE132.2沁水盆地南部是我国重要的煤层气生产基地，其主采煤层是3号和15号煤层。
目前煤层气的开采主要集中在3号煤层，因为3号煤层埋藏较浅，渗透率较高，产水量小，较易开采，已进入商业开发阶段。
而15号煤层产气量较低，还不能形成经济产能[1]。
但15号煤层煤层气资源量相当丰富（1.8×1012 m3），因此探讨其产量低的原因，有助于煤层气的开采，以提高经济效益。
前人研究成果表明，影响煤层气井产量的主要因素有：构造条件、煤层厚度、煤层埋深、煤储层压力、气含量、渗透率及水文地质条件等[2]。
中国煤层气地球化学特征及成因
中国煤层气地球化学特征及成因本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！煤层气成因研究一直是人们关注的热点问题之一，前人对煤层气的成因类型与地球化学示踪指标先后进行过研究。
Rightmlre、RiceC2将煤层气划分为生物成因气和热成因气；Scott[3]将煤层气划分为原生生物气、次生生物气和热成因气；Smith[4]对次生生物气的地球化学特征进行了研究；戴金星[]将煤层气划分为原生或原型煤层气和变干或变轻煤层气。
总体看来有关煤层气的成因类型研究，目前尚缺乏统一的认识。
笔者主要利用中国目前己进行煤层气开发试验的沁水、阜新等地区煤层气地球化学分析结果，结合煤层瓦斯资料，剖析中国煤层气的地球化学特征，以期对煤层气的成因形成一个系统性的认识。
1煤层气地球化学特征组分特征从国内外煤层气开采的钻井排采气、钻井煤岩解吸气及其组分分析发现，煤矿采掘面的煤岩解吸气组分变化较大，其次为煤矿抽放气和钻井煤心解吸气，而最具代表性的排采气的组分变化较小。
根据排采气的数据统计，煤层气的组分以甲烷为主，甲烷含量一般大于97%，部分在99%以上；重烃气的含量较低，一般小于1%，多数小于%;非烃气体一般小于2%，非烃气体中主要为凡，其次为C〇2，以前者为主（表1)。
煤层气与常规天然气地球化学特征对比由于煤层气主要赋存于煤层，并以吸附气为主，基本上没有经过二次运移，同时煤层气的气源类型单一，因此，煤层气地球化学特征与常规天然气有一定的差异。
煤层气组分主要表现于高甲烷含量和低重烃气，为干气或特干气；常规天然气不同演化阶段气体组分不同，未成熟的生物气和高成熟的裂解气为干气，成熟阶段生成的热降解气重烃含量较高，为湿气。
由于煤层气碳同位素受后期改造影响较大，表现碳同位素偏轻;常规天然气碳同位素主要受源岩母质类型和演化程度影响，随着演化程度增高碳同位素逐渐变重。
山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析_朱峰
图1沁水煤田地质图1.中侏罗统2.三叠系 3.二叠系石盒子组、石千峰组4.石炭、二叠系山西组5.上元古界、奥陶系6.下元古界、太古界7.复向斜轴8.短轴背斜9.短轴向斜10.断层作者简介:朱峰男56岁1966年毕业于北京矿高级工程师煤田地质总工程师收稿日期1998-08-17编辑葛晓云沁水煤田为我国煤炭工业的重要基地之一,其面积达31738.12km 2(图1),截止1993年,探明煤炭储量达825.93亿t,预测资源量2377.49亿t,煤炭总量达3203.42亿t 。
煤田内已建成阳泉、晋城、潞安三大国有(统配)矿务局,年产煤炭3700@104t 左右;地方、集体、个体开采的煤矿较多,年产量近5000@104t 。
各矿务局在采煤的同时,对瓦斯的抽放积累了丰富的经验,其中阳泉矿务局10对生产矿井中已建有8座瓦斯抽放站,该局瓦斯资源量以现有产量计算约4亿km 3/a,利用量仅1亿km 3。
因此,沁水盆地的煤层气具有很大的开发价值和广阔的利用前景。
1煤类分布及变质规律沁水煤田煤层厚度大,分布较稳定。
煤的变质程度普遍较高,煤级均在肥煤以上,主要为高级烟煤(焦煤、瘦煤、贫煤)及无烟煤。
在煤田北部,煤类主要为1号无烟煤及贫煤(图2),煤田南部主要为无烟煤和贫煤,局部为2号无烟煤。
煤田东部以瘦煤、贫煤为主,偶见1号无烟及少量的焦煤。
以屯留为例:3煤洗煤挥发份为7.89%~13.15%,一般为10.98%;H 为3.96%~4.69%,平均为4.23%;煤类可划分贫煤及瘦煤,区内大部分为瘦煤,仅在西部(煤田深部)为贫煤。
摘要沁水煤田具有丰富的煤层气资源。
其一是煤炭资源量大,达3203.42亿t ,二是各矿务局对瓦斯的抽放积累了丰富的经验。
因此,该煤田的煤层气具有广阔的利用前景。
从地质学和煤类分布的角度出发,利用现有的各种煤层气资料,预测煤田煤层气的资源量,并划分四个区分别论述其开发前景。
关键词煤层气分布开发前景沁水煤田山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析朱峰(山西煤田地质局太原030006)第11卷第2期中国煤田地质Vol.11NO.21999年6月COAL GEOLOGY OF CH INAJun.19992期33朱峰:山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析图2沁水盆地C )P 煤阶分布图3沁水盆地煤层气资源量计算愉段及单元划分图煤田西部沁源一带以焦煤、瘦煤、贫煤为主,由西向东呈带状分布。
沁水盆地煤层气地质条件评价
收稿日期:2007-07-12 作者简介:冀 涛(1967-),男,高级工程师,煤田地质勘探专业毕业,现在太原煤炭气化(集团)公司从事煤矿生产管理与技术工作。
沁水盆地煤层气地质条件评价冀 涛1,杨德义2(11太原煤炭气化(集团)有限责任公司,山西太原 030024;21太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024) 摘 要:沁水盆地煤变质程度高,煤层厚度大,煤层埋深适度,构造简单,从煤层气形成的条件来看,是我国煤层气勘探开发最有利的地区之一。
开发利用沁水盆地的煤层气资源,对于改善中国的能源结构,加快地区经济发展,都具有重要的意义。
关键词:沁水盆地;煤层气;评价 中图分类号:P618111 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2007)10200832041 地质概况沁水盆地位于山西省东南部,含煤面积29500k m 2,煤炭储量5100亿t,为特大型含煤盆地。
自上元古代山西陆台形成,到古生代广泛海侵,本区沉积了前寒武系、寒武系,加里东运动本区隆起,缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统地层。
华夏系拗陷控制了中上石炭世的沉积,海陆交互相含煤岩系本溪组、太原组平行不整合于中奥陶统之上。
二叠纪阴山构造带隆起,海水退出,转化为过度相的山西组含煤沉积。
煤系平均总厚200m 。
二叠系石盒子组、石千峰组为煤系主要盖层,厚500～1500m 。
造密集发育,主要为大型断裂的两侧或临近地区,岩石力学性质处于中等强度。
10煤主要位于研究区东南部、西南部地区。
岩性以粉砂岩为主,构造属中等发育区,局部小构造密集发育,主要为大型断裂的两侧或临近地区,岩石力学性质处于中等强度。
3)稳定顶板分布区:2煤主要位于研究区的西部,岩性以细砂岩、粉砂岩为主,构造发育中等,岩石力学强度较高。
10煤主要位于研究区的中部、北部,岩性以细砂岩、粉砂岩为主,构造发育中等,岩石力学强度较高。
4)非常稳定顶板分布区:2煤主要位于研究区的西部,从沉积、构造、岩石力学等方面分析,均属于稳定情况。
沁水煤田晋城矿区煤层的沉积环境与煤层气
沁水煤田晋城矿区煤层的沉积环境与煤层气晋城煤业集团古书院矿职工教育培训中心任海英摘要晋城矿区煤系地层是沁水煤田重要的含煤地层之一，煤层气资源丰富，是煤层气开发利用的理想场所。
本文分析了晋城矿区煤层的沉积环境，在此基础上讨论了晋城矿区煤系的原始生气能力、储集层及围岩的储气能力，并讨论了上覆压力和地质构造对煤层气富集、分布的影响。
关键词沁水煤田沉积环境地质构造煤层气煤层气是以甲烷为主的煤层吸附气，或称煤矿瓦斯。
煤层气是生、储同层承压水封堵的非常规天然气藏。
目前有关煤层气的研究主要集中在两个方面：煤热模拟生烃机理和煤层气赋存、分布等研究和煤层气勘探开发与利用等。
煤层气开发有助于改善能源结构和生态环境。
同时，它对煤矿安全生产造成严重威胁，将其变害为利，变废为宝，将取得不可估量的经济效益和社会效益。
本文在对沁水煤田晋城矿区煤层气地质调查的基础上，探讨煤层气与煤系地层沉积环境和构造地质等因素之间的关系，并分析煤层气富集分布的影响因素。
１地质概况晋城矿区位于山西省东南部，属于沁水煤田［１］。
地理坐标为东径１１２!１５"#１１３!２２"，北纬３５!２０"#３６!０２"，行政区划为晋城市，构造位置处于沁水盆地东翼南端，太行山复背斜南段西侧，秦岭纬向构造带之北缘。
矿区中部有一中生代燕山期形成的ＮＮＥ向延伸断褶带（晋长断褶带），将矿区分为东西两个含煤区。
东区有古书院、王台铺、凤凰山三对老生产矿井；西区有成庄、寺河、潘庄１号、潘庄２号三矿一井两对新生产矿井（见图１）。
图１晋城矿区矿井分布两区地层总体为走向ＮＮＥ，倾向ＮＷＷ的单斜构造，由一系列ＮＮＥ向及近ＳＮ向的小型宽缓波状背向斜组成，倾角一般为２!#１０!；东区西侧受白马寺逆断层影响，地层倾角达８０!。
２煤系地层主要煤层的沉积环境本区煤系地层自下而上为中石炭统本溪组，上石炭统太原组和下二叠统山西组，其中以太原组和山西组为主要含煤地层，煤层主要有３＃、９＃、１５＃煤层。
沁水盆地和顺区块基于地震多属性分析的煤层含气量预测
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山西沁水煤层气田地质特征
沁水煤层气田地质特征1 自然地理环境沁水煤层气田位于沁水盆地南部北纬36°以南，行政区划隶属于省市，包括、高平、沁水、阳城等县市。
区地形为丘陵山地，沟谷发育，切割较深,地面海拔580m～1300m。
较大的河流为沁河，其它有固县河等支流常年有水，大多汇入沁河。
气候为大陆性气候，昼夜温差较大。
2 构造特征里必区地形为山地地形，地表条件复杂，山体陡峭，沟谷切割，基岩出露，地表高差大，海拔高度700-1200m，总体构造形态为一北西倾斜坡带,地层平缓，地层倾角一般2°～7°，平均4°。
断层不发育，断距大于20m的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级断层，呈一组北东向—东西向正断层组成的弧形断裂带。
区低缓、平行褶皱普遍发育，呈近南北和北北东向，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m，延伸长度5km～10km，呈典型的长轴线性褶皱。
3 含煤层简况沁水区块地层由老至新包括下古生界奥系中统峰峰组(O2f)、上古生界石炭系中统组(C2b)、上统组(C3t)、二叠系下统组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh)、中生界三叠系T、新生界第三系(N)、第四系(Q)，其中主要含煤地层石炭系上统组和二叠系下统组，在盆地广泛分布，是本区煤层气勘探主要目的层。
组：为三角洲沉积，一般有三角洲前缘河口砂坝、支流间湾逐渐过渡到三角洲平原相。
地层厚度8m～90m，一般60m左右，岩性为灰、深灰色砂泥岩互层夹煤层。
本组一般含煤2层～4层，自上而下编号为1#～4#，其中3#煤单层厚度大，全区分布稳定，总体具有东北厚西南薄的趋势，为组主要煤层。
沁水地区为3#煤层发育区，厚度3m～8m，局部夹炭质泥岩和泥岩夹矸1～2层。
3#煤层顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩，底板主要为粉砂岩和泥岩。
泥岩作为煤层顶、底板封盖层有利于煤层气的保存和集聚。
该组底部的K7砂岩，为本组底部的分界标志层，厚度最大可达10m，一般5m左右，以灰、灰白色中—细粒长石石英砂岩及石英砂岩为主，局部可相变为粉砂岩。
沉积环境对煤层含气量的控制:以沁水盆地寿阳地区太原组15^(#)煤为例
沉积环境对煤层含气量的控制：以沁水盆地寿阳地区太原组15^(#)煤为例康世龙;吕玉民;王存武;王波;李卓伦;张月【期刊名称】《古地理学报》【年(卷),期】2024(26)2【摘要】煤层性质的差异是影响煤层气富集及高产的重要因素。
沉积环境控制了煤层厚度及展布、煤岩煤质特征、有效盖层厚度和岩性组合等,对煤层气富集具有重要控制作用。
本研究根据钻井岩心、录井、测井及前人研究成果,对沁水盆地北部寿阳地区太原组进行了沉积环境及层序地层综合分析,并对15^(#)煤顶、底板系统的沉积环境及岩相古地理进行精细刻画,总结沉积环境对煤层含气量的控制作用,并进一步划分有利煤储集层沉积相带。
寿阳地区太原组下部主要发育浅海陆棚—障壁岛—潟湖沉积体系,上部主要发育三角洲平原沉积体系。
太原组沉积时期为1个三级层序尺度的海侵—海退过程,并进一步可划分为6个四级层序(S_(1)—S_(6))。
四级层序S_(1)发育潮坪—潟湖—障壁岛沉积体系,各沉积相与15^(#)煤含气量关系由好到差依次为潟湖、潮坪、障壁岛;S_(2)发育障壁岛—潟湖—潮坪—浅海陆棚沉积体系,各沉积相与15^(#)煤含气量关系由好到差依次为潟湖(灰岩厚)、泥质陆棚、碳酸盐岩陆棚、潟湖、潮坪、障壁岛。
根据S_(1)、S_(2)沉积相与15^(#)煤含气量关系,将15^(#)煤划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类煤储集层沉积相带,Ⅰ类煤储集层沉积相带分布区是煤层气勘探有利区,主要分布于研究区东部;Ⅱ类煤储集层沉积相带分布区是煤层气勘探较有利区,主要分布于东部及西部;Ⅲ类煤储集层沉积相带分布区煤层气勘探前景较差,主要分布于研究区的西北部及中部。
【总页数】15页(P416-430)【作者】康世龙;吕玉民;王存武;王波;李卓伦;张月【作者单位】中海油研究总院有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】P618.11【相关文献】1.沁水盆地南部山西组3号煤层顶板砂体发育特征对煤层含气量的影响2.沁水盆地和顺区块15号煤层含气量及其控制因素3.基于测井参数的煤层含气量定量评价方法研究--以寿阳区块15^(#)煤为例4.开发中后期煤层含气量反算技术及其在储量复算中的应用——以沁水盆地潘庄气田3号煤层为例5.陆表海高分辨率层序地层格架下的聚煤模式——以沁水盆地南部柿庄地区太原组为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
沁水盆地石哲地区煤储层含气性及地质控气分析
029Huabei Natural Resources论文华北自然资源1 引言石哲地区地处沁水盆地中东部，该区的煤层气研究薄弱。
煤层气是自生自储型非常规天然气，其生气基础和赋存基础均离不开煤储层。
煤层含气性除受煤储层本身的影响外，还受到其他地质因素的控制。
2 煤储层特征与含气性2.1 煤储层厚度研究区3号煤层位于山西组下部，煤层厚度0.3-5.51m，局部出现沉积变薄现象，含夹矸0-1层，厚度为0-0.55m，属全区稳定煤层。
15-2号煤层位于太原组一段顶部，煤层厚度0.40-6.10m，含夹矸0-2层，结构简单，属全区大部可采稳定煤层。
研究区煤层厚度与煤层气含量之间的关系见图1。
一般而言，煤储层越厚，煤层气扩散遇到的阻力越大，[1]越有利于煤层气保存。
3号煤层厚度集中在4.5-5.5m，在此区间含气量波动较大，含气量的最大值位于煤层厚度最薄处。
15-2号煤层厚度变化范围广，最大值也位于煤层厚度最薄处。
通过分析发现，这两个点均是埋深最深点。
若不考虑这两个特殊点，发现煤层含气量随着煤储层厚度增加有增大的趋势。
2.2 煤储层煤岩特征3号和15-2号煤层显微煤岩组分均以镜质组为主，惰质组次之。
镜质组含量平均都在80%以上。
3号煤层镜质组最大反射率（R ）平均2.55%；15-2号煤层镜质组最大反射o,max 率（R ）平均2.60%。
研究区3号和15-2号煤层都属于高变o,max 3质无烟煤。
据统计，3号煤层平均含气量12.87m /t，15-2号3煤层平均含气量15.16m /t，煤储层现存含气量普遍较高。
2.3 煤储层围岩物性及封盖能力研究区3号煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为中至细粒砂岩、粉砂岩；15-2号煤层顶板为泥岩、含炭泥岩、砂质泥岩。
各煤层直接顶板岩性的不同，表现出一定的差异型。
通常情况下，泥质岩类利于煤层气保存，砂岩类总体上[2]不利于煤层气保存。
3号和15-2号煤层顶板为泥质岩类时，对煤层气整体的封盖是有利的。
沁水盆地南部煤系地层沉积演化及其对煤层气产能的影响分析
沁水盆地南部煤系地层沉积演化及其对煤层气产能的影响分析杨克兵;严德天;马凤芹;吕庆玲;蓝宝锋【摘要】通过对沁水盆地南部煤系地层沉积环境、沉积体系和成煤环境分析,发现成煤模式在时间上和空间上都存在多样性特点,其中浅水三角洲成煤模式是区内主要成煤模式.煤相组成以干燥森林沼泽相和潮湿森林沼泽相为主,其次是较深覆水森林沼泽相、较浅覆水森林沼泽相和低位沼泽(芦苇)相.认为沉积环境决定煤岩微相,控制了煤岩的生气能力.解决了困扰沁水盆地多年的3#煤层下部“软煤”成因问题,认为其主要是低位(芦苇)沼泽相演化形成.同时,尽管煤层气的富集、成藏受多种因素的影响,但对该区煤层气井生产状况分析表明:在沁水盆地南部,煤层上覆有效地层厚度是煤层气富集高产的最主要控制因素.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2013(036)004【总页数】8页(P22-29)【关键词】沁水盆地;石炭系一二叠系;煤层气;沉积;产能【作者】杨克兵;严德天;马凤芹;吕庆玲;蓝宝锋【作者单位】中国石油华北油田公司勘探开发研究院;“构造与油气资源”教育部重点实验室·中国地质大学;中国石油华北油田公司采油一厂;中国石油华北油田公司勘探开发研究院;中国石油华北油田公司勘探开发研究院【正文语种】中文山西沁水盆作为华北地区石炭系—二叠系保存最完整、连片面积最大、埋藏深度适中的一个含煤区，具有丰富的煤层气及煤系地层天然气资源［1－2］。
石炭系－二叠系共含煤8～19层，总厚度为5～23.6 m，主要煤系含煤11～12层，可采煤3～8层，其中3＃和15＃煤层，煤层厚度大、分布稳定。
近年来，一些学者对沁水盆地的沉积环境和相模式进行了研究，为该区的煤田地质开发工作奠定了基础。
但缺乏测井解释资料的支持，并没有对沁南区块进行详细研究。
随着沁水盆地南部成庄、樊庄、郑庄等区块煤层气的规模开发，相关资料不断完善。
进一步分析表明：该区域储层非均质性严重，地质条件复杂，煤层气高产富集影响因素较多［3－4］，难以把握。
山西沁水煤层气田地质特征1自然地理环境沁水煤层气田位于沁水
山西沁水煤层气田地质特征1自然地理环境沁水煤层气田位于沁水盆地南部北纬36°以南，行政区划隶属于山西省晋城市，包括晋城、高平、沁水、阳城等县市。
区内地形为丘陵山地，沟谷发育，切割较深,地面海拔580m～1300m。
较大的河流为沁河，其它有固县河等支流常年有水，大多汇入沁河。
气候为大陆性气候，昼夜温差较大。
2构造特征里必区地形为山地地形，地表条件复杂，山体陡峭，沟谷切割，基岩出露，地表高差大，海拔高度700-1200m，总体构造形态为一北西倾斜坡带,地层平缓，地层倾角一般2°～7°，平均4°。
断层不发育，断距大于20m的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级断层，呈一组北东向—东西向正断层组成的弧形断裂带。
区内低缓、平行褶皱普遍发育，呈近南北和北北东向，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m，延伸长度5km～10km，呈典型的长轴线性褶皱。
3含煤层简况沁水区块地层由老至新包括下古生界奥陶系中统峰峰组(O2f)、上古生界石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)、二叠系下统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh)、中生界三叠系T、新生界第三系(N)、第四系(Q)，其中主要含煤地层石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，在盆地内广泛分布，是本区煤层气勘探主要目的层。
山西组：为三角洲沉积，一般有三角洲前缘河口砂坝、支流间湾逐渐过渡到三角洲平原相。
地层厚度8m～90m，一般60m左右，岩性为灰、深灰色砂泥岩互层夹煤层。
本组一般含煤2层～4层，自上而下编号为1#～4#，其中3#煤单层厚度大，全区分布稳定，总体具有东北厚西南薄的趋势，为山西组主要煤层。
沁水地区为3#煤层发育区，厚度3m～8m，局部夹炭质泥岩和泥岩夹矸1～2层。
3#煤层顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩，底板主要为粉砂岩和泥岩。
泥岩作为煤层顶、底板封盖层有利于煤层气的保存和集聚。
邓志宇-沁水盆地沁源地区煤层含气量分布规律及控气地质因素分析
水体中煤岩类型的差异。因此，利用不同成煤环境中易生成煤岩类型可以用来判断煤相特征。
根据尚冠雄（1997）等对华北地台煤相的研究表明，石炭-二叠纪时期沁水盆地中南部的主
要泥炭沼泽类型主要为较深覆水森林沼泽、覆水森林沼泽和湿地森林沼泽相为主的聚煤环境
组合特征，并以覆水森林沼泽和湿地沼泽相为主要发育煤相[4]。本区出现的煤相类型均属于
沁水盆地沁源地区煤层含气量分布规律及控气 地质因素分析
邓志宇 刘羽欣 王 力 王春东 王利娜
（中联煤层气有限责任公司晋城分公司，山西 048000）
摘要：沁源地区主力煤层含气量平面上分布差异性大，整体具有“西低东高”的分布特征。进
一步加强煤岩储层及地质特征的研究，寻找主力煤层富气条件的主要影响因素，对于本区煤
（a）2 号煤层
（b）（9+10）号煤层
图 5 沁源地区主要目的煤层埋深与含气量关系图
3.3 煤厚影响
煤层厚度及其变化对含气量有较大影响，表现在煤层厚度直接影响煤层气的生成量，同
时厚煤带可以为煤层气提供良好的储集场所。在同一构造稳定区域，煤层含气量一般会随着
煤层厚度而呈现明显的正相关变化。
沁源地区 2 号煤层厚度在 3.1～6.9m 之间，平均为 4.6m，一般不含夹矸，局部含一层
褶皱控气主要体现在煤层的倾斜程度以及应力状态变化造成的不同部位煤储层压力的 差异。背斜构造两翼以及中和面以下的压应力利于煤层气的聚集，而在顶板封盖条件较好时， 中和面以上也会运移聚集游离气，从而呈现高含气性。向斜构造的两翼以及中和面以上也表 现出明显的压应力，是煤层气聚集的有利部位[3]（图 4）。沁源地区整体形态为一近南北走向 宽缓单斜构造，受断层控制其单斜构造背景上次一级褶皱较为发育，这些次级褶皱起伏规模 不一，从几十米到数百米，轴向多为北北东、北北西，少量为近东西向。依据该区主断裂特 征及构造形态自西向东可划分为西部挤压构造带、中部宽缓背斜带、东部凹槽带三个构造单 元，西部挤压构造带地层隆起幅度高、煤层埋深浅，中部宽缓背斜带北部构造平缓，发育低 幅度大型背斜圈闭，对煤层气聚集保存较为有利。沁源地区所在的聚煤聚气盆地-沁水盆地 即是一个 NNE 向的复式向斜盆地，同时本区 2 号煤层东南部的高含气量区位于东部凹槽带 复合向斜的翼部。
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总厚 ０ ４ １９ 平 均 ６ ３ｍ， ． ～２．ｍ， ． ６ 富煤 带位 于 阳泉一 带 ， 向南 、 南 逐渐 变 薄 ， 中 １ 煤 厚 度大 ， 向稳定 ， 西 其 ５ 横 是 区 内太原组 主要 的煤 层 气 储层 。山 西 组 以 Ｋ 岩 与 砂
复 杂程度 和煤层渗 透 率条 件 进行 资源 分级 。根 据 气 含
般来讲， 随着煤层埋藏深度 的加大 ， 的演化程 煤
＊ 收稿 日期 ：０００—４ ２ １－３１
第一作者简介： 金英（ ９ ４）女（ １ ８一 ， 汉族） 山东临清市 ， ， 中国石油大学（ 华东 ） 地球资源与信息学 院在读硕士研究生 ， 研究方向 ： 含油气盆地分析及油
太原 组分 界 ， 届 为 Ｋ 上 ｓ砂 岩 之底 ， 度 变 化趋 势 为 南 厚 厚北 薄 。含 煤 ２ 层 ， ～７ 多为 ３层 ， 中下部 或 中下 部 的 其 ３ 为山西 组主要 的煤层 气储层 。 煤
２ ２ 煤深 ．
一
和气 态组成 的三相 介质 Ｉ 。 ２ ］ 张培 和等 以煤 层气含 量为 主要 标准 ， 时考 虑构 造 同
２ １ 年 第 １ 期 ００ ２
西 部探矿 工程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
５ ５
沁 水 盆 地影 响煤 层含 气 量 的地质 因素 探讨
金 英 ， 永 军 赵
（ 国石 油大学＜ 华东＞ 地球 资源 与信 息学院 ， 中 山东 东 营 ２ ７ ６ ） ５ ０ １
摘
要 ： 水 盆 地 煤 层 埋 深 在 １０ ｍ 以 浅 的 有 利 勘 探 面 积 为 ２ ６０ｍ２煤 层 气 资 源 量 约 ３ ３ 沁 ５０ ３０ ｋ ， ． ×
８ ／，ｍＺｔ Ⅲ级 ＜ １ｍＺｔⅣ级 ＞ １ｍ３ｔ根 据 构 ｍａｔ８ ／＜ ２ ／， ２ ／； 造 复 杂程度 和煤层 渗 透率 状 况 ， 分为 ９级 ； 照 瓦斯 共 按 浓度大 小 ， 对井 下 瓦斯抽 采瓦斯 分为 需要利用 和可暂不 利 用两类 。 Ｊ
２ 影 响沁水 盆地煤 层含气 量 地质 因素
关键 词 ： 水盆地 ； 沁 埋深 ； 演化程 度 ； 存条件 保
中图分 类号 ： Ｅ ４ 文献标 识码 ： 文 章编号 ：Ｏ ４ ５ １ （ ０ ０ １ — ０ ５ 一 Ｏ Ｔ ｌ Ａ ｌＯ— ７６ ２１ ）２ ０５ ４ 沁水盆地 位于 山西省 中南部 ， 华北 地 区石炭二 叠 是 系煤炭 资源最 丰富 的地 区之 一 ， 具有 形成煤 层气 藏 的物 量 的 大 小 分 为 ４级 ，Ｉ级 ＜ ４ ／ ， ｍ３ ｔ Ⅱ级 ＜ ｍａｔ ４ ／ ＜
等。
２ １ 煤 层厚 度 ．
煤层 气是一种 储 集在 煤 层 中 的 自生 自储 式 的天 然 气， 其是在 煤化过 程 中生成并 主要 以吸附形 式储集 在煤 层 中， 主要 成 分是 甲烷 ， 故又称 煤 层 甲烷 ［ 。煤 具有 基 １ ｊ
质 孔 隙和天然裂 隙双重孔 隙结 构 ， 煤 中的裂隙是 大致 而 互 相垂 直 的 两 组 微 裂 隙 ， 别 称 之 为 面 割 理 和 端 割 分 理 ｌ］ ５ 。煤层 气以溶解 态 、 离态 、 游 吸附态 ３种方 式赋 存 于煤层 的双重孔 隙结 构 中 ， 以吸 附态 为 主 ， 但 煤储 层 中 ７ ～９ 的瓦斯 是 层 状 吸 附 于煤 内 孔 、 隙 的 内表 ５ Ｏ／ ９ ６ 裂 面 ， 、 隙空 间 的游 离 瓦斯 只 占有 １ ～２ ， 一 孔 裂 Ｏ Ｏ 在 定 温压条件 下吸 附瓦斯 与游离 瓦斯处 于动态平 衡状 态 ，
组煤层 总体表现 为南厚 北薄 ， 太原组 煤层表 现为北 厚南 薄， 主要 煤系含煤 １￣ １ 层 ， 中可 采煤层 ３ 层 ， １ ２ 其 ～８ 是
区 内主要 的煤层气 储层 。
１ 煤 层气
影 响沁水 盆地 煤层 含 气量 的地 质 因素 的主要 因素 为煤层厚 度 、 深 、 的含 气性 、 存 条 件 、 演化 程 度 埋 煤 保 煤
１ １。 ０ ３ 。对 沁水盆 地煤层 气含 气量起控 制作 用 的主要 因素 有煤 层 厚度 、 深 、 的含 气性 、 演化 程 ＂ １ 埋 煤 煤
度 、 盖条件 、 封 煤层 顶板和底 板特 征 以及 水 文地 质条 件等 。煤层 气含 气量 受上述诸 多地质 条件 综合作
用的结果 。
质基 础 ， 其煤 层 埋 深在 １０ ｍ 以浅 的有 利 勘探 面 积 为 ５０
２ ６ ０ ｍ。煤 层气 资源 量约 ３ ３ ０ ３０ ｋ ， ． ×１ ｍ。 。其 中在 晋 城
一
带 的煤 层气勘 探 已取 得 重大 进 展 。 区内 主要 含煤 地
层为上石 炭统太 原组 与下二 叠统 山西组 ， 区域 上 山西 在
气 资 源 评价 。
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西部探 矿工程
９ ∞∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞∞ ０ ∞ ７ ８ ６ ５ ３ ２ ｌ
２１ ００年第 ｌ 期 ２
度 和煤层气 的保存条 件相 应 的变化 ， 煤层 的含气量 应相 应 的增大 。根据对 晋城 地 区煤 层气 含 量 实测 资料 和 阳 泉煤 矿含气 量资料 分析 ， 层气含 量与埋藏 深度呈 抛物 煤 线 函数 ， 既煤层 气含 量 随着 深 度 的加 大在 逐 渐加 大 ， 在 达 到一定深度 的范 围后 ， 减 小趋 势 。如 图 １ 示 ， 有 所 埋 深 为 ２０ ２ ｍ， ３￣３ ０ 煤层 气含量 由 ８ ／ 增加 到 １ｍ３ｔ ｍ。ｔ ８ ／， 而 随着埋 深的加大 ， 含气量 呈逐渐 减少 的趋 势 。
吸附瓦斯 近于液态 ， 因此 ， 煤储层 是一种 由固态 、 附态 吸
煤层 气资 源 的丰富 程 度与 煤 系地 层 的厚度 成 正 相 比关 系 。一定 厚度 和连 续 的分 布 面 积 的煤 层是 煤 层 气 藏形 成 的物 质 基 础 ， 既 提 供 气 源 ， 提 供 储 集 空 间 。 它 又