郑庄井田影响煤层气赋存的主要地质因素-论文.pdf

《郑庄井田影响煤层气赋存的主要地质因素-论文.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、2013年第38卷第6期能源技术与管理Vo1．38No．6EnergyTechnologyandManagement17doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2013．06．007郑庄井田影响煤层气赋存的主要地质因素李俊峰(山西蓝焰煤层气集团有限责任公司，山西晋城048000)[摘要]煤层气作为特殊地质体，其赋存受控于地质条件。从地质构造、煤层和围岩以及水文地质条件三个方面进行研究，分析郑庄井田煤层气赋存的主要地质因素。研究结果表明，井田构造不利于煤层气的逸散，在构造发育块段含气量升高，煤层和围岩条件及水文地质条件均有利于煤层气的

2、保存。[关键词]煤层气；地质构造；水文地质条件[中图分类号]P618．11[文献标识码]B[文章编号](1)背、向斜的轴部，特别是核部及其转折端0引言所形成的相对挤压带，封闭条件好，利于煤层气的煤层气是煤化作用中生成的气态地质体，其保存，煤层气含量往往较高，褶皱相关的纵张节理生成、运移和储集主要受控于地质条件。煤层是生及层间剪节理如图1所示，褶皱相关的纵剪节理气层，也是主要的储气层。井田以其独特的地质条如图2所示。件，使煤层气得以保存和富集。通过对郑庄井田勘探钻孔的整理，应用煤层气地质学的基本理论和方法对井田范围内影响煤层气赋存的主要地质因素进行了研

3、究，发现影响煤层气赋存的主要地质条件包括地质构造、煤层和围岩以及水文地质条件等。图1褶皱相关的纵张节理及层间剪节理1地质构造郑庄井田位于沁水复式向斜的轴部南端。成煤期后的煤化过程中，区域上虽主要经历了燕山期和喜山期构造运动，但井田所处地段构造变动不大，表现为井田以及抽采区块在构造形态上呈一系列波幅不大的宽缓褶皱，断层不甚发育，地层倾角平缓，多为1O。左右。煤层上覆地层剥蚀有图2褶皱相关的纵剪节理限，且煤层埋藏深度较大，一般均在600m以(2)在煤层倾角突然变化地段，煤层气含量上⋯。这些都决定了井田内煤层气的运移、逸散条往往较高；件较差。同时，煤层气的

4、运移和逸散主要表现为(3)在煤层结构复杂带，特别是在煤层与夹纵、横两个方向，而井田在成煤期后的地质历史时矸所形成的软硬交织层，瓦斯含量较高；期，含煤地层未经有效暴露，加之煤层封盖条件(4)因受区域构造及局部构造对井田瓦斯赋好，倾角平缓，表现为宽缓的波状起伏和断层不发存的双重控制作用，导致了井田内瓦斯的分布是育等地质客观条件，均不利于煤层气的纵向和横不均衡的，具有分区、分带特征。向的运移和逸散，亦即煤层气的保存条件较好。这2煤层及围岩些是井田含气量较大的根本因素。通过对3号、15号煤层的原始煤层瓦斯含量煤层围岩是指煤层直接顶、老顶和直接底板和测井解释瓦

5、斯含量在井田的分布特征及规律进等在内的一定厚度范围的岩层。行了分析，得出以下认识：井田为一套陆表碳酸盐台地沉积、堡岛一泻湖2013年l2月18李俊峰郑庄井田影响煤层气赋存的主要地质因素Feb．．2013沉积和陆表海浅水三角洲沉积。3号煤层为泥炭主要隔水层有2个，即石炭系中统本溪组底沼泽成煤环境，三角洲平原泥炭沼泽相。其顶底至上统太原组15号煤层底隔水层和二叠系砂岩板岩性主要为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩等。顶底板层间隔水层H]。岩石较为致密、孔隙率低、渗透性差，利于煤层气石炭系中统本溪组底至上统太原组l5号煤的保存。而15号煤层为热带、亚热带泥炭坪聚煤层底

6、隔水层主要由泥岩、铝质泥岩等组成，厚度环境。层位较稳定，含硫高，厚度变化大。其顶底板22．2144．50m，对奥陶系中统岩溶裂隙水对上覆岩性主要为灰岩、泥岩、粉砂岩。3号及15号煤层15号煤层的影响起到有效的阻隔作用[51。顶底板岩性如表1所示。二叠系砂岩层间隔水层主要由泥岩、砂质泥表13号及15号煤层顶、底板岩性岩等组成，岩性沉积稳定，且厚度较大，对各含水层之间的垂向水力联系起到良好的阻隔作用。同时，含煤段的太原组、山西组及下石盒子组含水层在井田内无出露，且埋藏深度较深，与上覆通过对钻井岩性与煤层气含量分布规律之间及下伏各含水层均有一定厚度的隔水地

7、层相隔，的相关统计分析发现，在煤层顶板为灰岩的构造在无构造沟通和人为破坏的情况下，各含水层之较为简单的宽缓地带，煤层气含量往往较低；当煤间的水力联系甚弱，因补给条件差，地下水迳流微层顶底板为泥岩或粉砂岩时，煤层气含量相对较弱。加之井田内中奥陶统岩溶裂隙含水层基本属高。于滞留带，这些水文地质条件均利于煤层气的保研究区3号、15号煤层分布稳定且结构简单存或较简单，平均厚度均在4m以上，为厚煤层。煤4结论层厚度大，生烃资源多，单位面积的生烃量也较大，同时，厚煤层利于煤层瓦斯的保存，导致煤层(1)受构造影响井田煤层气分布具有不均衡瓦斯含量均较高。性，煤层产状

8、变化部位较高；3号煤层测试原煤瓦斯含量为6．00~33A6m，(2)厚煤层和顶底板为泥岩和砂质泥岩时可一般在