云南省马河向斜南翼勘查区煤层气特征研究

《云南省马河向斜南翼勘查区煤层气特征研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、云南省马河向斜南翼勘查区煤层气特征研究　　摘要：云南省煤层气资源较丰富，但勘查程度较低，煤层气勘探开发前景较好。文章通过收集资料、钻探施工、采样测试等手段，对云南省镇威煤田马河向斜南翼勘查区的煤含气性及可采性进行了研究分析　　关键词：马河向斜南翼；煤层气；含气性　　1煤层地质特征　　（1）聚煤环境分析。滇东晚二叠世聚煤区，为以川滇古陆东缘的小江深断裂为界，东部地壳持续沉降，煤系连续沉积的海侵式成煤系列，属滨海煤田。其沉积古地理单元，自西向东为：川滇古陆剥蚀区――陆相沉积区――海陆过渡相沉积区――海相沉积区的顺序变化。　　（2）据马河向斜南翼晚二叠世煤盆

2、地沉积旋回规律以及岩性、沉积构造、层理类型、矿物结核及生物化石等成因标志，按层位自下而上依次划分为：冲积平原沉积体系的湖沼湿地平原环境、分流河道泛滥平原体系的河床、河泛盆地、沼泽及泥炭沼泽环境，最后以长兴期的浅海生物碳酸盐台地环境告终。整个成煤期，由龙潭期冲积平原的湖沼盆地聚煤环境向上发展为下三角洲河泛平原聚煤环境，再过渡为长兴期的正常浅海环境的海侵序列。　　2含煤地层　　勘查区区含煤地层为上二叠统长兴组（P3c）与龙潭组（P3l）。　　长兴组（P3c）：厚28.27～58.55m，平均厚48.14m。岩性为深灰色至灰色、薄至中厚层状粉砂质泥岩、泥岩、

3、粉砂岩夹细砂岩、炭质泥岩、生物碎屑灰岩及煤层（煤线）。含煤2～8层，均为薄煤层。可对比编号煤层为C1、C2、C3、C4煤层。该组煤层厚0.72～3.59m，平均厚2.19m，含煤系数1.50～7.46%，平均4.55%。　　龙潭组（P3l）：厚93.57～165.28m，平均厚130.59m。岩性为灰色薄至中厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、炭质泥岩夹细砂岩，含煤1～9层，其中可对比编号者2层（C5、C6）。该组煤层厚0.71～8.44m，平均厚3.17m，含煤系数0.54～6.46%，平均2.43%；可采煤层2层，厚0.71～5.86m，平均厚2.75，

4、可采含煤系数0.54～4.49%，平均2.11%。　　3可采煤层　　勘查区含可采煤层2层，分别为C5、C6煤层。鉴于C6煤层可采面积小，厚度较薄，仅为局部可采，故本次评价工作主要目标层为C5煤层。C5煤层伪顶一般为泥岩，厚度0.08-0.15m，抗压强度9.0-21.8MPa，平均14.4MPa，属软弱岩层，具膨胀性，易软化，一般采煤后10-15天后即会片折脱落。C5煤层底板一般为泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，厚度1.23-3.0m。岩石质量中等至良好，岩石质量等级II-III级，岩体完整性为中等完整-较完整，底板?定性差。　　4煤层含气性特征及可采性

5、　　4.1煤层含气性特征　　4.1.1煤层气化学组成　　煤层气的化学组成特征是煤层气开发利用的重要参数。甲烷、氮气和二氧化碳是煤层气的主要化学组分，二氧化碳硫、氢气等稀有气体在煤层中含量极少。　　4.1.2煤层含气量　　勘查区施工4口参数井含气量测试结果如表2所示。C5煤层空气干燥基总含气量为8.64-16.94m3/t，平均含气量为12.61m3/t，含气量较高。　　4.2煤层气可采性分析　　在一定的煤储层压力条件下，煤的吸附-解吸能力决定了煤层单位含气量的高低，解吸能力则极大影响到煤层气井的产能，是煤层气开发潜力的重要影响因素。　　与此同时，压力及

6、温度是影响煤储层吸附性能的关键因素。故煤层气的吸附与解吸性能可以通过等温吸附规律来表征。目前普遍认为在温度恒定的条件下，物质的吸附量与压力的变化规律符合兰式（Langmuir）方程：　　式中：V-吸附量（可燃基），单位为m3/t；VL-兰氏体积（可燃基），单位为m3/t；PL-兰氏压力，单位为MPa；P-储层压力，单位为MPa。　　上式可通过等温吸附曲线表示。兰氏体积（VL）和兰氏压力（PL）又称为等温吸附参数，是决定Langmuir等温吸附曲线特征的关键。试验数据如表3。　　如图1所示，在等温条件下，吸附量与储层压力呈正相关。煤层吸附气含量在随着压力

7、的增高而增大。但位于不同压力区间的吸附量增长率却不等，在0～2MPa区间段，吸附量随着压力的增高以较高的斜率近似呈线性增长，此后增长率逐渐变小，直至吸附增量为零，煤的吸附达到饱和。　　除了压力、温度等环境条件以外，煤的变质程度、煤岩组分、水分等也是重要的影响因素，它们通过影响煤层物理结构进而影响煤的吸附特征。　　综合分析，认为马河向斜南翼勘查区煤层气勘探开发具有如下有利及不利因素。有利因素：含煤地层分布广泛，可采煤层层位稳定，含气量较高，煤储层压力较高。不利因素：煤层厚度薄，资源丰度低。虽然在现有技术条件下，煤层气尚未达到开发价值。但对比其余西南地区煤

8、田特征，本区具有一定的煤层气开采潜力，可作为煤层气资源远景区、战略储备区。　　参考文献　　[1