山西沁水煤层气田地质特征

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1、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

2、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

3、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。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

4、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。太原组：为一套海陆交互相沉积的复合沉积地层，厚度59m～125m,一般大于70m，岩性为中-细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、灰岩和煤互层，由5个从碎屑岩到石灰岩沉积的垂向层序构成，体现了海退-海进沉积旋回过程。本组含煤层6层～12层，自上而下编号为5#～16#，其中底部15#煤层单层厚度大、分布稳定，是本区主力煤层，厚度5.2m～6.65m。15#直接顶板岩性主要为泥岩或含钙泥岩，底板主要为泥岩。K2石灰岩常常成为15#煤层的直接顶板，造成煤层气运移逸散，使煤层气井产水量增加。该组底部普遍发育的K1砂岩

5、及中上部数层浅海相石灰岩为其重要的区域对比标志层。3.1　K1砂岩。为本溪组与太原组分界的区域标志层。岩性为灰、灰白、灰绿色中—粗粒或细粒石英砂岩、石英杂砂岩及岩屑石英杂砂岩，局部可相变为粉砂岩或泥岩。厚度最大可达10m,一般5m左右。3.2　K2～K5灰岩区内普遍发育4层～5层石灰岩，K2～K5灰岩分布稳定，是重要的区域对比标志层。其中K5灰岩稳定性较差，在部分地区相变为海相泥灰岩。4　分组地层岩性简述,本区自上而下地层依次为：4.1　新生界第四系(Q)井段：岩性为棕黄、褐黄色粘土夹粉—中砂层及砂砾层。与下伏地层呈角度不整合接触。4.2　古生界二叠系上统上石盒子组

6、(P2s)上部为灰绿、紫红色中—细砂岩与紫红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩互层；中部为灰白色中粗砂岩、含砾砂岩夹深灰色泥岩、粉砂岩；下部为灰色含鲕砾粘土岩。与下伏地层整合接触。4.3　古生界二叠系下统下石盒子组(P1x)上部绿、灰绿色粉、细砂岩；中部为灰、灰白色中砂岩夹粉—细砂岩；下部为灰、深灰色泥岩与灰、浅灰色粉—细砂岩互层；底部为灰、灰白色中粒砂岩(K8砂岩)。与下伏地层整合接触。4.4　古生界二叠系下统山西组(P1s)岩性为灰、深灰、灰黑色粉砂质泥岩与浅灰色粉—细砂岩、中砂岩及黑色煤互层，底部为灰、灰白色粉砂岩、细砂岩(K7砂岩)。3#煤层为该区主力煤层。与下伏地

7、层整合接触。4.5　古生界石炭系上统太原组(C3t)上段岩性为深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩、灰色细砂岩、泥质粉砂岩。灰岩及煤层组成。中段由深灰色泥岩、砂质泥岩、灰黑色炭质泥岩、灰色灰岩、细砂岩及煤层组成。下段顶为主力煤层15#煤层，其下为深灰色砂质泥岩及灰色细砂岩。与下伏地层整合接触。4.6古生界石炭系中统本溪组（C2b）灰色铝土质泥岩、深灰色砂质泥岩、灰黑色炭质泥岩夹灰色细砂岩及黑色煤层。与下伏地层不整合接触。4.7古生界奥陶系中统峰峰组（O2f）主要为灰色厚层纯灰岩、花斑状灰岩和角砾状灰岩。山西煤层气发展现状2017年8月23日，山西省国土资源厅发