论不同构造煤类型煤层气开发.pdf

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1、第9卷地质论评GEOLOGICALREVIEWVo1．592013年9月’一⋯一sept．论不同构造煤类型煤层气开发李辛子¨，王赛英¨，吴群2’1)中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京，100083；2)中国石化华东分公司，南京，210036内容提要：我国构造煤类型多，分布广泛，蕴含的煤层气资源量大，探明率低，开发难度大。本文在野外和实验室综合研究基础上，提出适合于煤层气资源开发的“描述+成因”的构造煤分类方案，按照固结类型将构造煤划分为未固结构造煤、固结构造煤两大类，及其对应的碎散煤、脆性煤和韧性煤3个系列，各种类型的

2、构造煤依照形状或特殊结构构造进一步加以描述区分。不同类型的构造煤组合具有较明显的横向和垂向含气分带性特征，形成典型的构造非均质性煤层气藏。我国低煤阶构造煤和中高煤阶构造煤的发育情况与区域大地构造发生和演变具有相关性。构造煤煤层气开发更加强调系统论思想和配套技术集成开发，根据构造煤发育强度及赋存状态的差异，开发对象包括煤层、顶底板和夹矸(薄夹层)等含煤岩系；根据不同的开发对象，应有针对性地选用包括增温驱气等系统配套技术进行勘探开发。关键词：构造煤；煤层气；非均质性；开发；系统分析通常依据煤体结构将煤岩划分为原生结构煤和生的温度、压力、

3、流体及时间等外生因素。这些因素非原生结构煤，后者主要指构造煤。这种划分类似综合作用效果复杂，需要进一步分析研究(李康和于构造地质学意义上原岩和构造岩的分类。本文将钟大赉，1992；章梦涛等，1995；张玉贵等，2005；张子构造煤定义为因构造作用改变原生煤体结构及物性敏，2009)。煤在这些外生因素作用下，易于发生变特征，并使煤中的水、气等流体赋存行为发生相应改形变质响应，不同煤岩组分的响应程度不一致，从而变的煤的构造岩类产物。目前我国煤层气勘探开发形成多种类型的构造煤。根据现代构造地质学理主要分布在构造作用程度较强的2000m以浅

4、的沉论，上述野外观察的构造煤仅是未固结的和固结的积盆地边缘，或推滑覆构造带上，煤层在这些地质部两类不同构造岩的表现实例，至于适合煤层气勘探位易发生构造变形变质，从而普遍形成不同程度的开发的完整的构造煤系列的分类则需要系统的研构造煤。深入研究不同类型的构造煤及其含气性和究。渗透性分布特征，对指导煤层气的勘探开发具有理1．1构造煤成因分类论和实际意义。本文根据煤的特殊物理化学性质(张玉贵等，2005；杨金和等，2007；谢克昌，2002；赵跃民，2004)，1构造煤类型在野外观察和实验室研究基础上，参考传统构造煤通过煤矿井调研和野外观察

5、发现，构造环境和使用习惯(曹运兴等，1996；韩德馨等，1996；候泉林构造作用强弱不同的构造煤变形变质程度有较大差和张子敏，1990；姜波和琚宜文，2004；琚宜文等，异，对于总体呈弱能干的构造煤而言一般有两种表2005；王恩营等，2009)和构造岩命名方案(刘德良现，其一为未固结的粉状煤，手捏可碎，另一类为固等，2009；朱志澄等，2008)，提出按照构造煤固结类结的块状煤，致密坚实，岩石物理强度已非手捏可以型划分为未固结构造煤和固结构造煤两大类的方案测试。研究表明，影响煤体结构变化的因素包括煤(表1)，以适合于煤层气勘探开发。

6、岩组分、煤化程度等内生因素，以及构造变形变质发(1)未固结构造煤表现为碎散煤系列，根据碎注：本文为中国石油化工股份有限公司科技开发部科研项目“煤层气国内外对比研究及数据库建设”的成果。收稿日期：2012．10-09；改回日期：2013-02-06；责任编辑：黄敏。作者简介：李辛子，男，1972年生。2004年获北京大学构造地质学硕士学位。高级工程师，主要从事煤层气选区与勘探部署研究。通讯地址：100083，北京市海淀区学院路31号；Email：lixinzi@pku．org．cn。920地质论评片或碎粒粒径划分为碎块煤、碎片煤、碎粉

7、煤、软泥统相对发育，渗透性能有所改善，如果封盖条件好，煤。气体则较易富集成藏，如果封盖条件变差，则易于逸(2)固结构造煤按照是否发生重胶结等作用划散降低含气性。②强构造作用环境的温度较高、压分为脆性煤(碎裂煤)和韧性煤两个系列，依照基质力较大，流体和时间作用关系复杂，一般形成软泥比例进一步细分命名；其中，脆性煤(碎裂煤)包括煤、超碎粒煤和胶结煤等。这类构造煤基质颗粒小，初碎裂煤、碎裂煤、碎粒煤、超碎粒煤，韧性煤系列主比表面大，吸附气体容量大，但原生孑L隙一裂隙双重要为胶结煤。结构被破坏，其中，未固结煤发育非常密集的充填了1．2“描述

8、+成因”分类基质的次生孔隙一裂隙，固结煤新生了紧密压实且在上述命名基础上，辅以碎片和碎粒的形状或断续不相连通的面理，均导致渗透率甚低，煤层气难特征结构构造进一步加以描述。可用以描述的形状以开发。③中等作用构造煤包括碎片煤、碎粉煤、碎包