焦作恩村煤层气开发地质影响因素分析.pdf

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1、地质·勘察·测绘建材与装饰2013年10月焦作恩村煤层气开发地质影响因素分析1员员圆陈玉存范永杰韩军平张永恒（1.河南省煤层气开发利用有限公司河南省郑州市4500162.平煤股份六矿河南省平顶山市源远苑园源远）摘要：充分认识了焦作恩村煤层气勘查区构造背景的复杂性。主要煤层气储气层二1煤层受多期构造运动的影响，煤层结构受到破坏，构造煤比较发育，煤层中小断层和裂隙发育，但是连通透气性差，压裂造缝效果差。煤层变质程度高，地应力高，含气量高，渗透率低，含气饱和度低，煤层气解析困难。水文条件复杂，压裂造缝易沟通顶底板附近含

2、水层；建议深入研究区内地质条件，科学布置井网提高产气能力。关键词：煤层气；地质；影响因素；分析中图分类号：TD84文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）29-0160-02煤层气（俗称瓦斯）是煤在地质历史演化过程中形成的气体为北北东向和一组北西西向的剪切断裂及一组北东东向的张性地质体[1]。它是与的煤的演化作用相伴生而形成的，它生于煤层、断裂，使矿区成为一系列菱形破碎小断块。存储于煤层及围岩之中。通过对焦作恩村煤层气勘查区煤层气3煤体结构及储层特征储气层的勘探开发和试验研究，结合邻区成功的经验，经

3、过分析3.1煤体结构认为，影响焦作恩村煤层气勘查区产气量的主要地质因素是构煤层气开发工艺技术与煤层结构受强构造挤压、剪切形成构造背景、普遍发育的构造煤、复杂水文地质条件。造煤的发育程度（软煤分层厚度）密切相关[4]。焦作恩村煤层气勘1概况查区二1煤层受多起构造运动的影响，断裂构造发育，断层相互焦作恩村煤层气勘查区位于河南省焦作市山阳区内，面积切割，地层倾角变化较大，使区内构造软煤普遍发育；据地质勘44.275km2。主要储气层为二叠系下统山西组二煤层，埋藏深度1探钻孔煤芯观察，一般情况二1煤层顶部及下部为松软煤带

4、，中450耀1000m，含气量高11.23耀38.75m3/t；二煤属中灰、特低硫、低1上部则呈块煤产出。据不完全统计，勘查区二1煤块度率（13mm）磷、低砷无烟煤。约为59.11%。区内构造煤分布呈条带状分布，主要集中在构造影2构造响部位，在断层附近尤为明显。2.1区域构造二1煤层以原生结构和碎裂结构为主，煤体结构相对较完焦作煤田地处太行山南段东翼，山前倾斜平原地带。整体为整。顶部厚0.5耀1.2m，为糜棱煤和碎粒煤；中部3.6耀5.4m主要为走向北东，倾向南东，倾角一般小于20毅单斜构造形态[2]。以断裂原生

5、结构煤和碎裂煤，下部0.3耀1.2主要为碎粒煤，且分布极不构造为主，局部发育次一级的褶曲。整个煤田可按走向近东西的稳定。风凰岭断层为界分为南北两个带，其南为纬向构造带，以走向近勘查区内二1煤层煤岩类型。本次施工的EC参-002井二1东西的褶曲和断层为主，其北为华夏构造带，以北东向的断层为煤层4个解吸样品煤芯总厚1.23m，煤芯主要为短柱状、块状，煤主[3]。的总体光泽较强，颜色为刚灰色。宏观煤岩类型以半暗煤和半亮煤为主，半暗煤厚度0.58m，半亮煤厚度0.65m。半暗煤煤岩成分2.2勘查区构造恩村煤层气勘查区位于

6、焦作煤田南部纬向构造带[3]中部。主以暗煤为主，其次为少量亮煤条带，夹少量镜煤主要是细条带状~线理状结构；半亮煤煤岩成分以亮煤为主，其次为少量暗煤要构造形态为一轴向近东西向东倾伏的宽缓向斜构造，地层倾条带，夹少量镜煤主要是中耀细条带状结构。煤体质地较坚硬，带角为2耀14毅，南翼陡北翼缓。区内主要构造由近东西向的墙南向状构造，见构造滑面及顺层裂隙发育，为碎裂结构煤。斜、平陵断层、朱村断层、董村断层所组成；断裂构造多表现为高角度正断层；同时派生出北东东向的羽毛状或分支状断裂和次3.2煤的渗透性一级的褶皱构造。对井二1

7、煤层2口参数井做注入/压降测试，结果见表1。表1注入/压降测试成果表2.3构造演化井号煤层埋深厚度（m）渗透率（10-3滋m2）储层压力（MPa）本区含煤地层形成后，主要经历了印支、燕山和喜山三期[4]主EC参-001二773.86耀781.47.490.02md7.691要不同方向的构造应力场作用，形成了褶皱、断裂等多种构造形EC参-002二1944.50耀948.403.900.016md9.92迹。印支期（T）主要受南———北向挤压应力场的作用，形成了轴由此可见，恩村勘查区二1煤的渗透能力较低在0.016耀

8、向近东西向的褶皱构造和近东西向的断裂。燕山期（J-K）本区主0.02md之间，说明二1煤层渗透性较差。要受北西———南东向主压应力作用，产生一组近南北向的压扭3援3煤层的含气性性的左旋剪切断裂和一组近东西向的压扭性右旋剪切断裂，以二煤层瓦斯含量为7.93耀45.75m3/t。本次勘查参数井煤层1及一组北西向的张性断裂。喜山期本区应力场发生了转变，主压气含量为20.55耀2