浅析河南省焦作煤田位村井田煤层气赋存规律.pdf

《浅析河南省焦作煤田位村井田煤层气赋存规律.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年12月瞳柳目爱情地质·勘察·测绘浅析河南省焦作煤田位村井田煤层气赋存规律张学锋(河南省煤田地质局二队)摘要：本文作者根据自己多年的工作经验，分析了焦作煤田位村井煤层气的赋存规率及开发利用前景。关键词：煤田；煤层气：赋存规率；吸附；开发利用1概述焦作煤田是河南省重要的产煤基地，煤炭资源丰富，煤层赋存稳定，煤炭勘探开发程度高。根据以往煤田勘探和煤矿生产资料，焦作煤田煤层气(瓦斯)含量高，具有煤层气开发的前景。位村井田位于焦作市马村区九里山乡东北部，修武县北部，辉县西部，面积6km：，是古汉山井田的一部分，是焦煤集团的生产矿井之一，初级预测煤层气总资源量6．75×108rrI，

2、，煤层气资源丰度2．318×108m弧m2。位村矿以往煤田勘探程度相对较高，矿井生产中积累了较丰富瓦斯资料，但上述资料主要是为煤矿安全生产服务，与煤层气勘探开发相关的煤层渗透率、等温吸附曲线等资料很少，煤层气勘探程度较低。2地层位村矿地表为第三系、第四系所掩盖，据以往钻孑L揭露资料，该区的主要煤层有两层，分别是太原组的一2煤层，山西组的二l煤层：其中太原组的一2煤层普遍发育，层位稳定，结构简单，但煤层勘探程度较低，煤层气含量也较低；而山西组二1煤层厚度大，普遍发育，层位稳定，结构简单，煤层气含量高，是位村矿唯一的开采煤层，也为该区煤层气勘探开发的目的层。3构造焦作煤田整体处于新华夏

3、系第三隆起带一太行山复式背斜南翼，秦岭一昆仑山巨型纬向构造北翼，晋东南“山”字型构造前弧东翼，处于构造的复合部，石炭二叠纪含煤地层沉积之后经历了印支、燕山和喜马拉雅三次主要构造运动。其构造形态和展布规律严格受北北东向构造的控制，但纬向等其它构造体系在该区也有明显的表现。地层总体走向为N54。E，倾向SE，以断块构造为特征，整个煤田可按走向近东西的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，以北东向的断层为主。其主采煤层二l煤层在全区较稳定，但受到各期断层的破坏，原始结构也受到一定破坏，一般顶部为靡棱煤或碎块煤+靡棱煤，中部为原生结

4、构煤，下部或底部为靡棱煤或碎块煤+靡棱煤。按目前煤层气储量规范，焦作煤田整体构造类型是褶皱不发育，但具有密集的断层，煤层遭受了较大破坏；煤层厚度有一定变化，仅局部地段出现了少量变薄，没有尖灭：属Ⅲ22型。二1煤层在全矿范围厚度变化不大，没有尖灭，煤厚2．30～6．10m，平均5．50m，一般4～6m，一般不含夹矸；二1煤层的原生结构遭受了一定破坏，垂向上一般可分为3个自然分层，即顶部O．3～1．Om为糜棱煤和碎粒煤；中部为原生结构煤和碎裂煤；下部0．25～O．34m，为糜棱煤和碎粒煤，且分布较稳定，在平面上受区内断层构造控制有一定的差异性，甚至全部为糜棱煤或碎粒煤。按目前煤层气储量

5、规范，位村矿构造类型是煤系地层产状平缓，但具有波状起伏；煤层厚度有一定变化，仅局部地段出现了少量变薄，没有尖灭，煤层遭受了一定破坏，属Ⅱ12型。4储层4．1埋藏深度位村矿二1煤层埋藏深度总体变化是由西北向东南变深，下山以西较东部深。在位村矿现保存煤储量中，煤层埋深一般在450～850m之间，从目前煤层气勘探开发资料来看，这一埋深是煤层气开采的较佳深度。4．2储层物性(1)煤的演化程度由于在相同条件下，镜质组产气率高于惰质组，是惰质组产气率的4倍，因此，煤层镜质组含量越高，生气潜力越大。根据已收集的位村矿二1煤层煤岩鉴定资料，显微有机成份已不易辩别，有机质中大部分为基质镜质体、可胶结

6、粘土矿物等，部分为无结构镜质体，少见碎屑镜质体；团块状镜质体多显示不均匀反光性，正交偏光下显示强非均质性，结构体多已形变或至破碎状，少见未受形变的结构体，偶见微粒体；镜质组反射率为3．92％，变质阶段为Ⅶ。资料未显示显微煤岩组份的具体数值，但可以判定镜质组占有机显微煤岩组份的绝大多数，因此，位村矿的二1煤层具有较强的生气能力。煤的热演化程度普遍较高，煤阶为无烟煤Ⅲ号；在位村矿范围内变化不大，由此可见位村矿的二1煤层具有镜质组含量高、热演化程度高、生气量高的“三高”特点。(2)储层物性煤层渗透率是煤层气高产富集的基本因素，在一般情况下煤岩渗透率比围岩大，并含水。煤层的渗透率主要取决于

7、煤压实程度及煤中裂隙系统的发育程度，而裂隙系统又受构造作用的控制。煤层既是煤层气的气源岩，又是煤层气的储集层。多数地区，随着煤层埋深和热演化程度的加深，煤层孔隙吼道半径变小，渗透性变差。据有关资料，中马村井田测得二l煤层渗透率为O．001×10。“m：，经水力压裂处理后，渗透率可达0．7616×104¨mz。恩村井田CQ6参数井测试获得二1煤层的渗透率为O．002×10。“m2。古汉山井田4个试验井用钻杆地层测试(DST)法，测得二1煤层的渗透率见下表：井号古1古2古