沁水盆地樊庄区块构造对煤层气富集的控制作用

在对樊庄区块褶皱形成力学机制研究基础上,从煤层气藏构造演化史的角度,结合樊庄区块煤层气排采实际资料,建立了沁水盆地樊庄区块三种类型煤层气成藏模式,即原生型、调整型和改造型,其中改造型又可分为原生改造型和调整改造型,旨在研究沁水盆地樊庄区块构造对煤层气富集的控制作用,为认识局部微小构造对煤层气藏的控制作用提供参考。本区煤层气开发实践表明,不同成因的气藏宜采用相应的勘探开发策略。     

辽河坳陷东部凸起古生界煤层气成藏地质条件

为研究辽河坳陷东部凸起古生界煤层气勘探开发潜力,以优选有利区为目标,利用钻井、地震、录井、测井、煤岩心化验分析及动态测试资料,通过对煤层沉积条件、生气条件、储集条件、构造条件、岩性组合条件以及水文地质条件的研究,探讨了辽河坳陷东部凸起古生界煤层气成藏地质条件,描述了煤层气藏特征,并对有利区进行评价。结果表明:研究区古生界煤系地层沉积环境为潮坪、泻湖亚相,煤层发育、分布稳定;煤岩经历两期变质作用,变质程度高、产气量大;储集层裂缝发育,有利于煤层气储集;后期构造活动较弱,煤层封闭性好;水文地质条件有利,保存条件好;煤层气为热解成因,成藏主要受构造因素控制;资源勘探潜力大.     

吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气勘探新认识

为了探讨吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气的勘探潜力,应用大量最新分析化验数据和钻井资料,分析了煤层发育特征、煤岩热演化规律和显微组分、煤储层物性、煤层气成因类型、煤岩吸附特征、含气性、构造运动、水动力条件、煤岩直接顶板的岩性等保存条件及前期煤层气井勘探失利原因等。结果表明,沙尔湖凹陷煤岩热演化程度低,具典型的煤层原生生物气特征,均质性差;但煤层厚度大,煤层裂隙及大孔发育,原煤含气量高,煤层气保存条件较好,煤层气总资源量较大。总之,沙尔湖凹陷侏罗系煤层气成藏条件优越,资源丰度高,采用合适的钻井、完井、储层改造措施及排采制度,将会取得一定的勘探成效。     

沁水盆地石炭-二叠系煤系页岩气储层特征及生烃潜力分析——以山西省临汾市Y1井为例

沁水盆地发育了多套煤系泥页岩,具备页岩气成藏的物质条件。为探讨沁水盆地石炭系、二叠系页岩气储层特征和勘探潜力,通过对山西临汾地区Y1井钻遇的富有机质页岩进行采样测试,利用X射线衍射、高压压汞、扫描电镜等测试方法,研究了山西省临汾地区Y1井岩芯样品的有机地球化学特征、储层物性特征和含气性特征,并对研究区页岩气的勘探潜力做了初步评价。结果表明:Y1井山西组和太原组地层基础地质条件优越,单层厚度大。页岩有机质丰度为0.28%～16.87%,平均2.15%,多数大于1%;有机质类型混源,为Ⅱ～Ⅲ型,以腐殖质为主;有机质热演化程度高,镜质组反射率为1.71%～2.10%,岩石热解峰值温度整体位于470℃左右,普遍达到高成熟阶段。页岩矿物组分以黏土矿物和石英为主,石英质量分数平均41.57%;黏土质量分数平均56.79%,主要为高岭石和伊利石。黑色页岩具有较高的含气量和吸附能力,含气量最高可达4.41 m~3/t,甲烷占总气量的76%。通过烃源岩、储层和气含量等方面的结果,初步确定该区石炭系、二叠系页岩具备优质的勘探潜力。     

樊庄地区山西组煤层控气综合因素分析

煤层气藏最典型的特征是煤层自生自储,因此煤储层的特征是煤层气成藏的核心要素。为了研究樊庄地区山西组3#煤储层的富集成藏特征,现在主要从樊庄地区3#煤源岩条件、物性特征、保存条件、构造控藏模式这几个方面分析该地区煤层气富集的原因。综合结论认为该地区突出的优势是煤层厚度大,稳定,物性好,含气量大,加之较好的保存条件和构造控藏模式,因此在该地区形成煤层气富集。这项研究对该地区煤层气后续勘探和开发都具有重要的意义。     

沁南地区寺头断裂在天然气运聚中的作用

利用钻测井、地震资料及前人勘探成果,在沁南地区郑庄―樊庄区块构造发育特征与煤系地层天然气成藏条件研究基础上,探讨断裂构造在天然气运移过程中的控制作用。通过断层的封闭性探究,确定区内规模最大的寺头断层现今为一条封闭性断层,对天然气的运移起到了很好的封堵作用;而地史时期,寺头断层活动性较强时为输导断层,对天然气成藏起到了供气作用,也导致现今断裂构造附近煤层实测含气量偏低。另外,晚白垩世—古近纪寺头断层发生显著的左行走滑,断层不同部位受力不同,引起输导性能的非均质性,既出现对天然气起封堵作用的压应力集中区,又有对天然气起输导作用的张应力集中区。     

沁水盆地山西组煤岩的生气热模拟实验研究

热模拟实验是研究烃源岩有机质成烃演化的重要手段。为了客观了解沁水盆地高演化煤系烃源岩的生烃特征和生气性能,采用封闭高压釜体系对沁水盆地山西组煤岩样品进行了生气热模拟实验。结果表明:沁水盆地山西组煤岩样品可以生成大量的气态烃(其产率高达226m3/t),是良好的气源岩;随着热模拟温度的增加,气态烃产率增大,气态烃产率表现出"两急两缓"的增加模式,高演化阶段以产甲烷为主,主生气期为热模拟温度450~600℃(Ro=1.2%~2.7%);温度影响煤岩热解气组分碳同位素值的变化,总体上甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素值随热模拟温度升高有逐渐变重的趋势,并且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,符合气态烃碳同位素正序系列。     

编者的话

1984～1986年间接受上级下达的任务,由淮南矿业学院地质系、安徽省煤田勘探公司、淮北矿务局地测处和淮南矿务局地测处四个单位合作,进行了安徽两淮煤田天然气资源评价的研究工作。对两淮煤田古生代以来的地层发育;石炭三叠系形成环境;煤层及煤系中分散有机质的类型、丰度和热演化程度;产气规模;煤田构造形成机制;天然气藏形成条件;煤矿瓦斯地质特征及瓦斯资源等,业已形成了一些粗浅的认识。     

沁水盆地煤层气产能差异及采收率

为揭示沁水盆地不同含气区域煤层气产能差异,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了沁水盆地典型区块煤层气储层特征及其对产能的影响.基于沁水盆地煤层气井产气量数据,总结发现各区块煤层气产能存在明显差异,分析了影响煤层气井产能的主控因素.提出以目标煤层资源丰度、渗透率、临界解吸压力作为关键参数评价产能方法.研究结果表明:沁水盆地南部煤层气资源可采性优于北部,典型区块煤层气开发前景优劣排序为潘庄、大宁、寿阳、古交.     

鲁克沁地区稀油油藏成藏过程分析

鲁克沁构造带工业稀油油流的获得,打破了鲁克沁地区只有稠油的历史,开辟了新的勘探领域。油源对比表明,鲁克沁构造带东段鲁8和鲁10井的稀油来自台南凹陷石炭系烃源岩;玉东9井稀油来自台南凹陷下侏罗统的煤系源岩。结合流体包裹体均一温度特征和埋藏史,综合分析了稀油成藏期次,认为鲁8和鲁10井的成藏期为在古近纪末-新近纪早期;推测玉东9井成藏期在新近纪早中期。其成藏过程为:古近纪末-新近纪早期,台南凹陷石炭系烃源岩生成的稀油,通过晚燕山-喜山期构造运动形成的断裂向浅层运移,进入三叠系和侏罗系储层,形成稀油油藏;新近纪中新世,台南凹陷下侏罗统煤系烃源岩成熟排烃,生成的煤系油沿三叠系顶部不整合面和断裂向上倾方向的鲁克沁构造带东段进行运移,并进入三叠系砂岩形成稀油油藏。     

黑龙江省煤层气勘探前景分析—以鸡西、勃利盆地为例

随着我国天然气需求日益增大和国内外煤层气勘探开发技术的成熟,煤层气已经成为常规天然气现实的补充和接替目标。黑龙江省煤炭资源丰富,含煤盆地众多,煤层气资源潜力大,具有较好的勘探前景。本文通过对鸡西、勃利盆地钻井资料分析,评价了煤层特征并预测了城子河组煤层的厚度和空间分布。通过对煤层厚度、埋深和变质程度等因素综合分析认为鸡西盆地含煤层性好,含气量高,是黑龙江省煤层气勘探开发的重点探区。勃利盆地煤层分布广,含气量达到开发标准,但煤层薄,间距大,埋深较大,可做为煤层气勘探的远景探区。     

The key stage and moment of coalbed gas reservior evolution in the Qinshui Basin,China

The evolution of coalbed gas reservoir is characterized by coalbed gas geochemistry and gas content. On the basis of burial history and thermal history, the forming process of coalbed gas reservoir and the gas accumulative history in the Qinshui Basin are discussed in this paper. The difference of the thermal history, geochemistry characteristic, and gas accumulative history between Yangcheng and Huozhou areas shows that the formation of coalbed gas reservoir in the Qinshui Basin is controlled by the geological process in the critical stage and the critical moment. The components and isotopes of coalbed methane are determined by the stage at which the coal maturation reaches its maximum rank. The coalbed methane accumulative history is related to the temperature and pressure of the coal burial history, because the coalbed gas is mainly in adsorptive state. It is stated that the gas content in the coal seam is controlled by the moment when the coal seam is uplifted to the shallowest position.     

沁水盆地柿庄南区块煤层气藏地质特征

沁水煤盆地煤层分布广泛,厚度稳定,煤变质程度高。通过对柿庄南区块的山西组3#、太原组15#煤层的区域构造地质、沉积特征、水文地质条件、煤层气储层等特征的分析,认为该区寺头断层水力封闭,3#煤层顶板以厚泥岩为主,15#煤层顶板为分布稳定的石灰岩层,储层封盖性好,煤层裂隙发育渗透性好,气含量高,储层埋藏深度适中,是煤层气开发的有利区域。     

Discussion of gas enrichment mechanism and natural gas origin in marine sedimentary basin,China

There are abundant natural gas resources in Chinese marine sedimentary basin. The exploration hot shots of natural gas are the Palaeozoic marine strata here in recent years, and several large scale gas fields have been discovered. Chinese Palaeozoic high-post matured and coal measure hydrocarbon source rocks are mainly prone to gas generation in the present. This research considered that gas source rocks and TSR are the key cause of gas enrichment of marine strata. High-quality argillaceous and coal measure hydrocarbon rocks are distributed widely in the Palaeozoic marine strata, which have been in highly matured phase in the present. The argillaceous source rock generally contains various sulfates that could accelerate crude oil cracking to gas for TSR occurrence, and coal measure source rock mainly generates gas, so Chinese marine basin gives priority to accumulating gas. Marine strata have not founded oil reservoirs in the Sichuan Basin and Ordos Basin, and they consist mainly of dry gas. Marine natural gases are the mixed gases of oil cracking gas and coal-formed gas in a general way, oil cracking gases contain usually some H2S and CO2. Hydrocarbon carbon isotopes are very complicated, and methane and ethane isotopic values bear apparent reversal caused by thermal evolution and mixing among different genetic types of natural gas. Coal-formed gases are the main component of Chinese marine natural gas. The Upper Permian of the Sichuan Basin and the Carboniferous-Permian of the Ordos Basin coal measure hydrocarbon source rock present large hydrocarbon generation potential, which are the prospecting highlight of marine natural gas hereafter. Oil cracking gas exploration will be paid much attention to in the Tarim Basin because of the lack of coal measure hydrocarbon source rock.     

珲春盆地煤层气富集控制因素及有利勘探方向

东北中低煤阶老工业区是中国煤层气勘探开发重点接替区之一,珲春盆地作为东北新生代古近系含煤盆地,煤层气地质资源总量为29.12×10~8m~3。对该盆地煤层气成藏特征及勘探方向的研究将有力促进我国东北古近系煤盆地煤层气勘探开发。基于煤储层低温氮比表面积和等温吸附实验,认为珲春盆地煤储层孔隙度变化与岩浆热变质作用密切相关,煤储层的微孔隙非常发育,具有较高的比表面积和孔体积,促进了煤层气的吸附和储集作用。结合区域构造、煤层分布、煤储层特征及含气性评价、煤层气保存条件和外部开发条件等方面的分析,指出整体上珲春盆地具有较好的煤层气富集成藏条件,尤以盆地西部八连城、板石和城西地区煤层气成藏条件最好,是今后煤层气勘探开发的目标区。     

Discussion of gas enrichment mechanism and natural gas origin in marine sedimentary basin, China

There are abundant natural gas resources in Chinese marine sedimentary basin. The exploration hot shots of natural gas are the Palaeozoic marine strata here in recent years, and several large scale gas fields have been discovered. Chinese Palaeozoic high-post matured and coal measure hydrocarbon source rocks are mainly prone to gas generation in the present. This research considered that gas source rocks and TSR are the key cause of gas enrichment of marine strata. High-quality argillaceous and coal measure hydrocarbon rocks are distributed widely in the Palaeozoic marine strata, which have been in highly matured phase in the present. The argillaceous source rock generally contains various sulfates that could accelerate crude oil cracking to gas for TSR occurrence, and coal measure source rock mainly generates gas, so Chinese marine basin gives priority to accumulating gas. Marine strata have not founded oil reservoirs in the Sichuan Basin and Ordos Basin, and they consist mainly of dry gas. Marine natural gases are the mixed gases of oil cracking gas and coal-formed gas in a general way, oil cracking gases contain usually some H2S and CO2. Hydrocarbon carbon isotopes are very complicated, and methane and ethane isotopic values bear apparent reversal caused by thermal evolution and mixing among different genetic types of natural gas. Coal-formed gases are the main component of Chinese marine natural gas. The Upper Permian of the Sichuan Basin and the Carboniferous-Permian of the Ordos Basin coal measure hydrocarbon source rock present large hydrocarbon generation po- tential, which are the prospecting highlight of marine natural gas hereafter. Oil cracking gas exploration will be paid much attention to in the Tarim Basin because of the lack of coal measure hydrocarbon source rock.     

沁水盆地煤地质与煤层气聚集单元特征研究

通过对沁水盆地煤层气聚集单元分析,可以看出煤层气聚集单元划分需要查明影响煤层气成藏的各种地质因素。煤层气聚集成藏是天然气成藏中的特殊情况,其特殊的成因机制使得聚集单元分析不能套用常规石油天然气聚集单元的划分原则,其中煤地质基础研究特别是煤层气基础研究是煤层气聚集单元分析的基础;对于一个完整盆地,煤聚积规律研究对煤层气最为重要,因此应该在高分辨率层序地层单元划分的基础上进行精细的富煤单元分析;对于指导煤层气勘探与开发,盆地内部次级单元的划分是实用的,也是难度更大的;沁水盆地煤层气聚集单元可以用以下“富气区”描述,即沁南极富气区、东翼斜坡带富气区、西翼斜坡带低富气区、西山较低富气区和高平一晋城低富气区,因此沁南区是煤层气成藏有利区。     

沁水盆地东部构造演化特征及构造物理模拟

沁水盆地东部煤层气勘探潜力巨大,构造演化特征相对独特。依据野外地质踏勘资料,对沁水盆地东部的构造特征进行系统研究。利用平衡剖面回剥方法,定量分析典型剖面的运动学参数。在研究区构造几何学、运动学特征分析基础上,基于构造物理模拟实验,再现了沁水盆地东部的构造演化过程,从而对研究区构造演化取得了新的认识。研究表明,沁水盆地东部依次经历了弱挤压-强挤压-弱伸展-强伸展的演化过程,可将其构造演化划分为板块拼合盖层沉积(J_1前)、陆内强烈挤压变形(J_2～J_3)、微弱伸展活化(K-E)和陆内伸展裂谷(N-Q)4个阶段。此构造演化对沁水盆地东部煤层气的聚集与勘探开发具有重要影响,其动力来源主要受控于区域构造应力场的重大转变。早侏罗世以前,板块碰撞拼合及印支运动的辐射将沁水盆地东部置于NNW-SSE向挤压应力场;中-晚侏罗世,研究区开始出现重要构造分异与转折,整体转向NW-SE向强挤压应力场,逆冲断裂雏形在此阶段形成;白垩纪-古近纪,区域应力场由NW-SE向挤压应力场转变为NW-SE向伸展应力场,研究区构造体制发生重大转折;21世纪以来,研究区进入陆内伸展改造,构造格局至此基本定型。     

煤层气储层压力测试实验研究

以沁水盆地南部测试井为煤层气储层压力实验对象,利用自主研发的煤层气储层压力测试实验装备,对煤层的储层压力进行实验测定.利用实验测试压力数据对煤层气的储层压力参数进行分析和研究;从而得出沁水盆地南部煤层气储层压力的实验数值.通过煤层气储层压力实验数据结果对煤层气勘探、测试和后期排采过程都具有非常重要的指导意义.