鄂尔多斯盆地晚古生代煤层作为气源岩成烃贡献

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1、第29卷第12期天然气工业鄂尔多斯盆地晚古生代煤层作为气源岩的成烃贡献*李贵红张泓煤炭科学研究总院西安研究院李贵红等．鄂尔多斯盆地晚古生代煤层作为气源岩的成烃贡献．天然气工业，2009，29(12)：5-8．摘要鄂尔多斯盆地中部大气田的部分气源来自于上覆晚古生代煤层，为评价晚古生代煤层作为气源岩的成烃贡献，以盆地晚古生代原煤样和显微单组分热模拟实验结果为基础，利用盆地内292组显微组分含量数据参与计算煤的生烃强度，估算出全盆地晚古生代煤成气原始生成量为(328．82～579．48)×10m。，中间值为463．20×10m。，其中边浅部中间值为6】．

2、49×l0m。，中深部为401．71×l0m。；在讨论该盆地晚古生代煤的成烃贡献时，重点论述了吸附于煤储层本身、未纳入常规天然气贡献之列的理论吸附气量。结果表明，鄂尔多斯盆地晚古生代煤源岩的排烃系数为82～9O％，煤对气体的吸附容纳能力非常有限，绝大部分煤成气在形成之后都运移到了围岩中。关键词晚古生代煤成气气源岩吸附气有机质类型生气强度排烃系数鄂尔多斯盆地D0I：10．3787／．i．issn．10000976．2009．12．002鄂尔多斯盆地是我国第一个天然气探明地质储和储层自身吸附气量是需要考虑的关键参数。量上万亿立方米的大气区，远景天然气蕴

3、藏量占全1有机质类型及气态烃生成量国总资源量的26．3。盆地中部大气田天然气同位素测试结果表明，其部分气源来自于上覆晚古生代1．1有机质类型煤系，为腐殖型煤成气l_1]。本文主要讨论了鄂尔多鄂尔多斯盆地晚古生代含煤岩系在全盆地均有斯盆地晚古生代煤作为气源岩对常规天然气的成烃分布，以石炭一二叠系山西组和太原组为主要含煤贡献。烃源岩生气强度评价一般是基于烃源岩热模层段。下二叠统山西组含目标煤层1～2层，累计厚拟实验结果得到的烃源岩产气率，结合烃源岩热成度和最大单层厚度均低于太原组；上石炭统太原组熟度、厚度分布特征来进行的[7。煤作为一种特殊含目标煤层2

4、～5层，最大累计厚度达30mll。在的有机岩石，主要是由镜质组、惰质组和壳质组3大盆地边浅部，晚古生代煤以烟煤为主，从盆地东北部显微组分组成，单组分的成烃潜力有很大差异，故在向西部、南部煤的热演化程度随埋深增大而增加，煤评价煤的生气强度时，应考虑不同组分在煤中的含种从气煤到无烟煤均有分布。量比例。另外，煤储层的储气机理以气体分子吸附鄂尔多斯盆地晚古生代煤岩系形成于海陆过渡在煤的孔隙内表面为主l1，这一点不同于常规天然环境，原始沉积物主要来源于陆生植物，有机质类型气在储层中的游离态存在方式。煤作为烃源岩，生属于腐殖型干酪根，有机碳含量达65．05。全

5、盆地成的煤成气部分吸附于自身的孔隙内表面上，剩余煤的宏观煤岩类型以半亮煤为主，显微组分以镜质气体逸散到围岩中，成为常规天然气的重要气源，显组居多，以含矿物基计算，镜质组一般超过60，惰然，吸附气不能包括在煤源岩对常规天然气的贡献质组占20左右，壳质组的含量很低(见图1)，河东气量之内。在评价煤的成烃贡献时，煤的生气强度煤田中段的镜质组含量超过70，准格尔煤田镜质*本文受到国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(编号：2oo3CB214602)、国家自然科学基金项目(编号：50534070)的资助。作者简介：李贵红，女，1976年生，工程师，博士

6、研究生；从事煤与煤层气地质研究工作。地址：(710054)陕西省西安市雁塔北路52号。电话：(029)87862515，13630289326。Email：guihong2005@163．COrn·5·天然气工业2009年12月组含量最低，为46左右，镜质组是本区煤成气态烃个区块及宁夏的碎石井一盐池区块。笔者共收集了一一IJl的主要贡献者。据刘焕杰等(1998)采用显微组分三292组显微组分数据，根据盆地边浅部山西蒲县、偏■■置角图解法评价煤的生气潜力方法，统计表明，全盆地关、宁夏石沟驿等地煤的3大显微单组分在相应热Ⅱ292个数据点都落在中等～弱生

7、气区域内。韩德馨成熟阶段的煤气发生率口。。乘以某一区块实测的显等口提出显微单组分的产烃指数及产油指数，笔者微组分含量，然后相加得到该区块的煤气发生率区鼍据此对盆地晚古生代煤的这2项指标进行了计算，间值，结合厚度等值线图、容重依次计函算蟹出边浅部各从图2-a、b可以看出，产烃指数主要分布在120～煤田煤的生气强度；盆地中深部缺乏实测显微组分130mg／g，而产油指数为0者居多，说明本区煤以产数据，依据原煤热模拟实验结果、煤的热成熟度及厚气态烃为主，所以笔者的讨论不涉及煤生成液态烃度等值线、容重计算得到生气强度，其分布状况如部分。图3所示。惰质组含量(

8、％)A—O镜质组含量(％)l02O3O4O5O607O8090壳质组含量(％)图1鄂尔多斯盆地晚古生代煤的有机质类型图注：