沁水盆地煤层气地质研究进展

在西北部最差 ； 煤层一般发育两组裂隙且以吸附孔为主 ， 盆地南部部分裂隙被热液矿物充填 ； 深成变质与燕山期构造热 事件叠加所引起的二次生烃是盆地煤层气藏形成的主要气源 ， 沁南富气 区的勘探前景较好 。关于煤层气成藏动力场 的 研究 ， 已经实现 了多因素耦合的研究方法。煤层气成藏分析相关研究 已经对边界和类型作出划分和厘定 。
为高 一 过成熟的热成因气¨ 。甲烷碳同位素总体
偏轻， 其 原 因可能 是 受强 烈 的水 动力 条 件 和解 析 一 扩散 一 运 移效 应 的综 合影 响 。 王彦 龙等 通过煤 层气碳 氢 同位素及 成分 组成 的 研究 ， 明确 了沁水煤 田的煤层 气成 因 ， 并 在我 国首次
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ９— ０ １
性、 吸 附性 、 含气性等， 是 煤 层气 地 质 特征 的重要 组
成部 分 。
基金项 目： 国家科来自百度文库重 大专项 （２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ３ ３— ０ ０ ４ ） 。 作者简介 ： 蒋 达源（ １ ９ ８ ７一 ） ， 男， 湖北 恩施人 ， 长江大学在读硕士研究生 ， 研究方 向为煤层气地质和油气地球化学。
Ｃ Ｏ 含 量 低 ， 一般都小 于 １ ％， Ｃ ： Ｈ ６含 量 微 量 ， Ｃ ／ Ｃ 远小 于 ０ ． ０ ０ １ 。沁水 煤层气 田煤层 气 ６ ”Ｃ ， 值 一
般 分布 在 一 ２ ９ ． ６ ‰ ～一３ ５ ． ４ ‰。
地， 煤 层 气资 源 丰 富 。含 煤 地 层 主 要 为太 原 组 和 山 西组 ， 煤 层厚 度大 、 大 面积分 布 ， 热 演化 程度 高 ， 生气 量大 ； 煤 储层 割 理 发育 ， 构 造 线 交 汇 部位 裂 隙发 育 ， 煤层 气产 出条 件好 ； 煤层 上覆 有效 厚度较 大 ， 水动 力 条件 好 ， 煤层 气保 存 条 件 有 利 。 国土 资 源部 新 一 轮 资源评 价 结 果 表 明， 该 盆 地 煤 层 气 地 质 资 源 量 ３ ９ ５ ０ ０ ． ４ ２ Ｘ １ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ，可 采 资 源 量 为 １ １ ２ １ ６ ． ２ ２
关键词 ： 沁水 盆地 ； 煤层气 ； 地质特征 ；动力场 ；吸附性 ；成藏 分析
中 图分 类 号 ： Ｐ ６ １ ８ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３—１ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ７ ０— ０ ５
沁水 盆地是 我 国煤层 气勘 探开 发程度 最 高 的盆
２ ． 长江 大学地球 环境 与水 资 源学院 ， 武汉 ４ ３ ０ １ ０ ０ ）
摘 要： 综述沁水 盆地煤层气地质的相关研究成果。根据研究 ， 沁水盆地煤层气地质特征可以总结为 ： 主要为高 一 过
成熟 的热成因气 ， 仅有少量次生生物气 ； 太原组煤层较 山西组煤层吸附性强 、 渗透性好 ； 煤层 的含气性在南部相对较好 ，
化学 特征 。
了沁水盆地南部煤层气的规模开发 。
１ 煤层气 成 因
煤层 气生 成 、 吸附 一解析 、 扩散 渗 流等是 造 成其
２ 煤 储 层 特 征 及储 层 评价
煤储 层特 征 包 括 孔 裂 隙 特 征 、 渗透性 、 非 均 质
碳 同位素 、 组分 及 含 量 等 地球 化 学 特 征差 异 的重 要 原因， 可 根据 地球 化学 特 征 辨 别其 成 因。 沁水 煤 层 气 田煤层 气组 分 以 Ｃ Ｈ 为 主 ， 一般大于 ９ ８ ％ 。Ｎ ， 、
第１ ５卷 第 ６期
重 庆科技 学 院学报 （自然 科学 版 ）
２ ０ １ ３年 １ ２月
沁 水 盆 地 煤 层 气 地 质 研 究 进 展
蒋 达 源 ， 文 志 刚 ’ 何 文祥
（１ ． 长 江大 学油 气资源 与勘探技 术教 育部 重 点 实验 室 ，湖北 荆 州 ４ ３ ４ ０ ２ ３ ；
使 用氢 同位素 辨 识煤 层 气 的成 因 ， 并 建 立 了相应 的
２ ０ ０ ５年 以前 ， 中 国 煤 田地 质 总 局 、 中 联 煤 层 气
公司、 中石油 和 中石 化 等 多 家单 位 在 沁 水 盆地 进 行
了煤 层气 勘探 试 验 ， 包 括 勘探 评 价 先 导 性 试验 和开
×１ ０ ｍ 。
陈振 宏等 人通 过煤层 气组分 和碳 同位 素组 成研 究， 对沁水 盆地 南 部 煤层 气 的地球 化 学 特 征及 成 因 进行 了分 析 ， 发 现该 区煤层 气碳 同位 素组 成 （ ８ Ｃ ）
介于 一 ６ １ ．７ ％ ｅ ～一 ２ ８ ．７ ％ ｅ ， 且 多为 一 ４ Ｊ Ｄ ％ Ｄ ～一 ３ ０ ％ 。 ，
发利 用试 验 ， 取 得 了重大 的勘 探成 果 ， 具 备煤 层气 商 业化 开 发 条件 。２ ０ ０ ５年 以来 ， 由华北 油 田公 司 负责 的沁水 煤层气 田勘 探 开发 工 作 取 得 重 大进 展 ， 实 现
氢 同位 素判识 指 标 。研 究 表 明 ， 沁水 盆 地煤 层 气 在 后期 改造作 用 控 制下 ， 其 甲烷碳 同位 素 组成 总体 偏轻 ， 盆地 西北 部 的煤层 气具 有 次生 生 物气 的地 球
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蒋达 源 ， 等： 沁水 盆地 煤层 气地 质研 究进展 ２ ． １ 煤储 层 的吸 附性 、 含气 性
的井 的含气 量较 高 ； 煤 演 化 程 度 的高 低 直接 决 定 了 煤 层含气 量 的大 小 ， 二 者存 在正 相关 关系 。
２ ． ２ 储层 物性 特征
煤层 气 主要 以吸 附 气 的形 式 赋 存 于煤 储 层 中 ， 煤 吸附性 的高低 取决 于煤 的岩 石 学组成 、 化 学 结构 、 煤级 、 灰 分含 量 等煤 自身 的 因素 。吸 附性 与温 度 、 压 力 等地质 影 响 因素 共 同作 用 ， 控 制 了煤 储 层 的 含气