中国黄陇侏罗纪煤田煤层气开发地质条件及关键技术
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２ ． ２ 煤层
层气 资源量为 ３ ５ ｘ １ ０ ｍ ， 其 中低 阶煤约为 １ ６ ｘ １ ０ １ Ｔ Ｉ 。 ，
占４ ７ ％ 。低 变质 煤 的成 煤 期 普遍 较 晚 ， 煤层 遭 受 构造 运 动 的破 坏 程 度低 ， 因此 ， 煤层 原 生 结 构 普 遍 较 好 ， 煤 层 裂 隙 发育 ， 渗 透 率高 ， 煤 层 气开 发 的地 质 条件 比较优 越 。但 相 比 国 内沁 水 盆 地 高煤 级 、 美 国粉河 盆地 和加
黄 陇侏 罗 纪煤 田含 煤 地 层 为 侏 罗 系 延 安 组 ， 主要 可采 煤层 ｌ 层， 各矿 区煤 层 编号有 所不 同。黄 陵矿 区为
拿大艾伯特盆地 的低煤级煤层气勘探开发来说 ， 我 国低 煤 级 煤 层 气 勘 探 开 发 还处 于初 期 试 验 阶 段 ， 将 是
未 来非 常 重要 的潜 在接 替领 域 。
资源量 １ ０ ４ ０ ． ６ １ ｘ ｌ Ｏ ｍ。 ， 煤层气 资源丰度 ０ ． ２ ４ ｘ １ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 。 ／ ｋ ｍ。 。 ２ 黄 陇侏 罗纪 煤 田煤层 气 开发 地质 条件
２ ． １ 地 层
１ ０ ． ３ ４ ｍ， 煤体结构简单 ； 通过对该煤田煤质资料的分 析研 究 可知 ， 黄 陇侏 罗 纪 煤 田 的煤类 主要 为 长焰 煤 、 不
粘煤 和弱 粘煤 （ 表１ ） 。
２ ． ３ 构 造 黄 陇侏 罗 纪煤 田总体 构造 简 单 ， 在西 部 呈北 西 向 、
中部 东 西 向 、 东 部 以 北 东 向构 造 为 主 ， 大 致 为 倾 向北 西， 向东 南 凸 出 的平 缓 单 斜 构 造 ， 地层倾角一般在 ｌ ０ 。
摘
要： 在分析黄 陇侏 罗纪煤 田多位于丘陵、 沟壑地带， 煤储层特征具有 变质程度低、 煤层厚度大、 煤
体 结构 简单 、 渗 透率 高、 煤 层 气含 量 小等 开采地 质 条件 的基 础上 ， 探 讨 了煤层 气 开发 方式 、 井位 部 署 、 钻 完井工 艺 和压 裂 工 艺等 关键技 术 ， 指 出欠 平衡 钻进 、 基 于储层 保 护 的 洞 穴 完井将是 该 区煤层 气开
多斯 盆 地 南 缘 ， 东起 陕 西 省 富 县 葫 芦 河 ， 经黄陵县 、 彬 县、 陇县 达 甘 肃 华 亭 县 ， 自北 东 向西 南 延 展 近 ２ ７ ０ ｋ ｍ， 宽约 ３ ０ ￣３ ５ ｋ ｍ， 面积 ９ ３ ２ ４ ． ７ ５ ｋ ｍ。 ， 其 中 含 煤 面 积 达 ４ ８ ３ ７ ． ３ １ ｋ ｍ 。煤 田 自北 而南 分 为 黄 陵矿 区 、 焦坪矿 区、 旬耀矿区 、 彬 长 矿 区 和永 陇矿 区 ， 截止 ２ ０ ０ ８ 年底 ， 探 获 各 级 煤 炭 资 源／ 储量 为 １ ７ ４ ． ２ １ ７ ８ ６ ｘ １ ０ 。 ｔ ， 其 中煤 层 埋 深 ２ ０ ０ ０ ｍ 以浅 预 测 潜 在 资源 量 为 ６ ７ ． ２ ３ ３ ６ ｘ １ ０ 。 ｔ ｌ ６ ］ ， 煤 层 气
２ ０ １ ４ 年第 ３ 期
西 部探 矿工 程
１ １ ３
ห้องสมุดไป่ตู้
中国黄陇侏 罗纪煤 田煤层气 开发地质条件及关键技术
杜 新锋 ， 任伦 祥 ， 降文萍
（ １ ． 中煤科 工 集 团西安研 究院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ； ２ ． 四川 省能 投煤 层气 投 资开发 有 限公 司 ， 四川 Ｉ成都 ６ １ ０ ０ １ ２ ）
发技 术发 展 的 方向 。
关键 词 ： 黄 陇侏 罗纪煤 田 ； 煤层气； 低煤级 ； 勘 探 开发
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ １ ２ ２ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） （ Ｊ ３ 一 Ｏ １ １ ３ — ０ ４
１ 概 述
黄 陇侏 罗纪 煤 田是 典 型 的低 煤 级 煤 田 ， 位 于鄂 尔
２ 号煤层 ， 焦坪矿区和旬耀矿区为 ４ － ２ 煤层 ， 彬长矿 区
为８ 号 煤层 或 ４ 号 煤层 ， 永 陇矿 区为 ３ 号煤 层 。其 中黄 陵矿区２ 号煤 层 厚 度 ０ ～７ ． ３ ９ ｍ， 平均 ２ ． ０ ｍ， 煤体 结 构简 单 一 中等 ； 焦坪 、 旬耀 矿区 ４ —２煤 层 煤 层 厚 度 ０ ～ ３ ４ ． ０ ｍ， 平均 ８ ． ０ ～１ ２ ． Ｏ ｍ， 煤 体 结 构 简 单 一 中等 ； 彬长 、 永 陇矿 区 ８ 号或 ３ 号煤 层 煤 层 厚度 ０ ． １ ５ ～４ ３ ． ７ ０ ｍ， 平 均
中国低变质煤具有煤层发育厚度大 、 埋藏浅 、 煤炭 及 煤 层 气 资 源量 大 的 特点 。根 据 第 ３ 次全 国煤 田预测
资料 ， 我 国陆上 垂深 ２ ０ ０ ０ ｍ 以浅 的 煤 炭 资 源 总 量 为 ５ ５ ６ ９ ７ ． ４ ９ ｘ １ ０ 。 ｔ ， 其 中褐煤 、 长焰煤 和气煤为 ４ ２ ４ ３ ９ ． ９ ２ ｘ １ ０ ｔ ， 占７ ６ ． ２ ０ ％ ； 最新 煤 层 气 资源 量 计 算 表 明 ， 我 国煤
据陕西省 区域调查 资料 （ 依 据古地理 条件 、 沉积 相、 岩 性 组 合 及 含 矿性 等 推 断 ） ， 黄 陇 侏 罗 纪煤 田最 老
地 层 为 中生 代 ｊ 叠 系 延 长 统 地层 ， 其 上 分 别 为侏 罗 系 的 富县 组 、 延 安组 、 直 罗组 及 安定 组 ， 白垩 系 的宜君 组 、 洛河 组及 华 池组 及 新 生代 第 三系 ， 逐 次 出露 ， 第 四系堆 积物 ， 则 遍 布 于第 三纪 以前 各 系 之上 ， 皆为 陆相 的沉 积 岩， 无 火 成 岩 及 变质 岩 出露 ， 在黄陵 、 焦 坪 和旬 耀 矿 区 表 现为 山峦 起伏 、 沟壑 纵 横 ， 在彬 长 和永 陇 矿 区则 为陇 东黄 土高 原 的塬 、 梁、 峁、 沟、 壑地 貌 。
层气 资源量为 ３ ５ ｘ １ ０ ｍ ， 其 中低 阶煤约为 １ ６ ｘ １ ０ １ Ｔ Ｉ 。 ，
占４ ７ ％ 。低 变质 煤 的成 煤 期 普遍 较 晚 ， 煤层 遭 受 构造 运 动 的破 坏 程 度低 ， 因此 ， 煤层 原 生 结 构 普 遍 较 好 ， 煤 层 裂 隙 发育 ， 渗 透 率高 ， 煤 层 气开 发 的地 质 条件 比较优 越 。但 相 比 国 内沁 水 盆 地 高煤 级 、 美 国粉河 盆地 和加
黄 陇侏 罗 纪煤 田含 煤 地 层 为 侏 罗 系 延 安 组 ， 主要 可采 煤层 ｌ 层， 各矿 区煤 层 编号有 所不 同。黄 陵矿 区为
拿大艾伯特盆地 的低煤级煤层气勘探开发来说 ， 我 国低 煤 级 煤 层 气 勘 探 开 发 还处 于初 期 试 验 阶 段 ， 将 是
未 来非 常 重要 的潜 在接 替领 域 。
资源量 １ ０ ４ ０ ． ６ １ ｘ ｌ Ｏ ｍ。 ， 煤层气 资源丰度 ０ ． ２ ４ ｘ １ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 。 ／ ｋ ｍ。 。 ２ 黄 陇侏 罗纪 煤 田煤层 气 开发 地质 条件
２ ． １ 地 层
１ ０ ． ３ ４ ｍ， 煤体结构简单 ； 通过对该煤田煤质资料的分 析研 究 可知 ， 黄 陇侏 罗 纪 煤 田 的煤类 主要 为 长焰 煤 、 不
粘煤 和弱 粘煤 （ 表１ ） 。
２ ． ３ 构 造 黄 陇侏 罗 纪煤 田总体 构造 简 单 ， 在西 部 呈北 西 向 、
中部 东 西 向 、 东 部 以 北 东 向构 造 为 主 ， 大 致 为 倾 向北 西， 向东 南 凸 出 的平 缓 单 斜 构 造 ， 地层倾角一般在 ｌ ０ 。
摘
要： 在分析黄 陇侏 罗纪煤 田多位于丘陵、 沟壑地带， 煤储层特征具有 变质程度低、 煤层厚度大、 煤
体 结构 简单 、 渗 透率 高、 煤 层 气含 量 小等 开采地 质 条件 的基 础上 ， 探 讨 了煤层 气 开发 方式 、 井位 部 署 、 钻 完井工 艺 和压 裂 工 艺等 关键技 术 ， 指 出欠 平衡 钻进 、 基 于储层 保 护 的 洞 穴 完井将是 该 区煤层 气开
多斯 盆 地 南 缘 ， 东起 陕 西 省 富 县 葫 芦 河 ， 经黄陵县 、 彬 县、 陇县 达 甘 肃 华 亭 县 ， 自北 东 向西 南 延 展 近 ２ ７ ０ ｋ ｍ， 宽约 ３ ０ ￣３ ５ ｋ ｍ， 面积 ９ ３ ２ ４ ． ７ ５ ｋ ｍ。 ， 其 中 含 煤 面 积 达 ４ ８ ３ ７ ． ３ １ ｋ ｍ 。煤 田 自北 而南 分 为 黄 陵矿 区 、 焦坪矿 区、 旬耀矿区 、 彬 长 矿 区 和永 陇矿 区 ， 截止 ２ ０ ０ ８ 年底 ， 探 获 各 级 煤 炭 资 源／ 储量 为 １ ７ ４ ． ２ １ ７ ８ ６ ｘ １ ０ 。 ｔ ， 其 中煤 层 埋 深 ２ ０ ０ ０ ｍ 以浅 预 测 潜 在 资源 量 为 ６ ７ ． ２ ３ ３ ６ ｘ １ ０ 。 ｔ ｌ ６ ］ ， 煤 层 气
２ ０ １ ４ 年第 ３ 期
西 部探 矿工 程
１ １ ３
ห้องสมุดไป่ตู้
中国黄陇侏 罗纪煤 田煤层气 开发地质条件及关键技术
杜 新锋 ， 任伦 祥 ， 降文萍
（ １ ． 中煤科 工 集 团西安研 究院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ； ２ ． 四川 省能 投煤 层气 投 资开发 有 限公 司 ， 四川 Ｉ成都 ６ １ ０ ０ １ ２ ）
发技 术发 展 的 方向 。
关键 词 ： 黄 陇侏 罗纪煤 田 ； 煤层气； 低煤级 ； 勘 探 开发
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ １ ２ ２ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） （ Ｊ ３ 一 Ｏ １ １ ３ — ０ ４
１ 概 述
黄 陇侏 罗纪 煤 田是 典 型 的低 煤 级 煤 田 ， 位 于鄂 尔
２ 号煤层 ， 焦坪矿区和旬耀矿区为 ４ － ２ 煤层 ， 彬长矿 区
为８ 号 煤层 或 ４ 号 煤层 ， 永 陇矿 区为 ３ 号煤 层 。其 中黄 陵矿区２ 号煤 层 厚 度 ０ ～７ ． ３ ９ ｍ， 平均 ２ ． ０ ｍ， 煤体 结 构简 单 一 中等 ； 焦坪 、 旬耀 矿区 ４ —２煤 层 煤 层 厚 度 ０ ～ ３ ４ ． ０ ｍ， 平均 ８ ． ０ ～１ ２ ． Ｏ ｍ， 煤 体 结 构 简 单 一 中等 ； 彬长 、 永 陇矿 区 ８ 号或 ３ 号煤 层 煤 层 厚度 ０ ． １ ５ ～４ ３ ． ７ ０ ｍ， 平 均
中国低变质煤具有煤层发育厚度大 、 埋藏浅 、 煤炭 及 煤 层 气 资 源量 大 的 特点 。根 据 第 ３ 次全 国煤 田预测
资料 ， 我 国陆上 垂深 ２ ０ ０ ０ ｍ 以浅 的 煤 炭 资 源 总 量 为 ５ ５ ６ ９ ７ ． ４ ９ ｘ １ ０ 。 ｔ ， 其 中褐煤 、 长焰煤 和气煤为 ４ ２ ４ ３ ９ ． ９ ２ ｘ １ ０ ｔ ， 占７ ６ ． ２ ０ ％ ； 最新 煤 层 气 资源 量 计 算 表 明 ， 我 国煤
据陕西省 区域调查 资料 （ 依 据古地理 条件 、 沉积 相、 岩 性 组 合 及 含 矿性 等 推 断 ） ， 黄 陇 侏 罗 纪煤 田最 老
地 层 为 中生 代 ｊ 叠 系 延 长 统 地层 ， 其 上 分 别 为侏 罗 系 的 富县 组 、 延 安组 、 直 罗组 及 安定 组 ， 白垩 系 的宜君 组 、 洛河 组及 华 池组 及 新 生代 第 三系 ， 逐 次 出露 ， 第 四系堆 积物 ， 则 遍 布 于第 三纪 以前 各 系 之上 ， 皆为 陆相 的沉 积 岩， 无 火 成 岩 及 变质 岩 出露 ， 在黄陵 、 焦 坪 和旬 耀 矿 区 表 现为 山峦 起伏 、 沟壑 纵 横 ， 在彬 长 和永 陇 矿 区则 为陇 东黄 土高 原 的塬 、 梁、 峁、 沟、 壑地 貌 。