沁水盆地影响煤层含气量的地质因素探讨
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气 资 源 评价 。
５ ６
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 。
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Байду номын сангаас～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
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
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 。
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
沁水 盆地 主要煤 层 总厚 度 为 ５ １ 其 平 面展 布 呈南 ￣２ ｍ， 北 向变化 。太 原 组 以 Ｋ 砂 岩 为 底 ， 砂 岩 之底 为其 Ｋ 上界 ， 其厚 度具 有北厚 南薄 的特点 ， 含煤 ４ ４ ， ～１ 层 煤层
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
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 ，
２ １ 年 第 １ 期 ００ ２
西 部探矿 工程
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 ， ． ×
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
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 ／ ＜
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
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
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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 。
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Байду номын сангаас～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
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
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 。
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
沁水 盆地 主要煤 层 总厚 度 为 ５ １ 其 平 面展 布 呈南 ￣２ ｍ， 北 向变化 。太 原 组 以 Ｋ 砂 岩 为 底 ， 砂 岩 之底 为其 Ｋ 上界 ， 其厚 度具 有北厚 南薄 的特点 ， 含煤 ４ ４ ， ～１ 层 煤层
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
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 ，
２ １ 年 第 １ 期 ００ ２
西 部探矿 工程
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 ， ． ×
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
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 ／ ＜
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
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