新田井田煤层气成藏条件分析

左显亚

关键词：煤层气成藏控制条件

1引言

煤层气是煤层中自生自储的一种清洁、高效的非常规天然气资源，我国预测的远景资源量达27万亿m3。随着我国经济建设速度的迅猛增长，对能源的需求量日益增大，促使我国在不断加大其他能源开发力度的同时，对煤层气的开发也给予高度的重视。新田井田煤层气资源较为丰富，因此系统地对其煤层气成藏机理分析和研究，加深对煤层气资源的认识，对于进一步加深该区煤层气勘探开发有重大意义。

2新田井田煤层气地质概况

区域上位于扬子准地台黔北隆起遵义断拱毕节北东向构造变形区内，构造形迹以一系列北东或北北东向的背斜、向斜及与之斜交的北东、北西两个方向的断裂为主。新田井田面积为35.92km2，位于黔西向斜北西翼近轴部地带，区内构造形态为次一级宽缓褶曲；地层总体走向NE，倾向以NW和SE为主，局部地段（转折端附近）为SW或NE；地层倾角较缓，一般为5-10°（见图2-1）。龙潭组平均厚125.59m，含煤14至20层，全区有两层2层（4#、9#）较厚、较稳定，是煤层气勘探的主要目的层。

3成藏的主要控制因素分析

煤层气藏是指在一定封闭条件下的煤层中形成一定数量气体的煤岩体。煤层气藏主要形成条件包括煤层厚度、煤阶、埋藏深度、保存条件四个方面，只有这四个方面有机配合才能形成煤层气藏。不是有煤层就能形成煤层气藏，不同地区煤层气成藏条件也有所不同，下面是对新田井田煤层气成藏几个主要控制因素的分析情况。

4煤层气烃源条件

4.1地质沉积环境。国内外煤层气勘探与研究表明在海陆交互沉积中形成的煤层生气潜力大，有利于煤层气气藏的形成。新田井田含煤地层为二叠系龙潭组，为一套海陆交互相碎屑岩夹碳酸盐岩含煤岩系，主要由灰、深灰色，薄至中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩及少量细砂岩组成。含煤14-20层，组厚116-141m。

4.2煤层情况。煤层气主要气源岩为龙潭组4#与9#煤,厚度较大，分布也较稳定,为该区煤层气藏的形成提供了很好的物质基础。4#煤：位于龙潭组上段中部，煤层厚1.24-5.83m，平均为2.79m，厚煤带在东北部，煤厚一般3-4m。9#煤：位于龙潭组上段下部，煤层厚1.36-4.66m，平均为2.41m。9号煤层的厚煤带在井田东南部，煤厚一般在2.5m以上。

4.3高镜质组含量有利于煤层气的生成。1984年Tissot、welte和snowdon等人对煤岩有机显微组分对煤岩生烃潜力进行研究，其结果表明镜质组化学结构主要为具有短脂肪链与含氧官能联结的芳香结构组成，是煤岩中主要的生气母质。新田井田煤岩监定结果：区内煤的微观煤岩类型，均为微惰镜煤，煤的有机总量占71.19-88.65%,一般在81-88%之间。镜质组占有机显微组分的80.61-87.82%,平均84.24%。煤岩有机显微组分含量中镜质组含量高，煤层生气潜力大。

4.4热动力条件好，有利于煤层气的大量生成。煤岩热演化生气与温度条件密切相关，新田井田煤的热演化程度较高，煤阶以无烟煤3号为主。

5煤层气储层条件

新田井所在区域在二叠系沉积以后，经受了燕山运动——喜马拉雅运动时期不同方向的构造作用，区域内形成以一系列北东或北北东向的背斜、向斜及与之斜交的北东、北西两个方向的断裂构造，致使煤层构造裂缝较为发育。埋藏深度对煤层气富集成藏的作用主要是埋深影响到煤层的孔隙体积和渗透率。一般情况，随着煤层气埋深的加深，煤的孔隙变小，渗透性变差。新田井田4#煤与9#煤埋深在300～600m，埋深适中，对煤层气储层的裂隙系统渗透率较为有利。新田井田煤岩有机显微组分含量中镜质组含量高，所以这类组分含量高的煤层一般割理发育。4#煤煤芯主要呈柱状和碎块状，部分钻孔夹一层粉煤，个别孔（502）呈粉末状；9#煤煤芯呈柱状或碎块状。这一煤层结构特征表明4#煤与9#煤具有孔隙较为发育、比表面积较大的特征，而这一特征使得煤层具有强吸附能力和一定的连通性。

6煤层气保气条件

6.1煤层气顶底板封盖条件。新田井田4#煤与9#煤顶板多为泥质粉砂岩，泥质胶结，厚度2.4～7.0m，裂隙不发育；底板为灰色泥岩、泥质粉岩，泥质胶结，厚度2.00～10.80m，裂隙不发育，见图4-1。煤层顶底板有利于煤层气的保存。顶底板岩层中含有煤层与炭质泥岩是具有生气能力强的烃源岩，会阻止煤层甲烷气向上逸散，甚至会向煤层中输入天然气,有利于煤层气成藏。

6.2水文地质条件。新田井田为一隐伏煤田，位于黔西向斜北西翼近轴部地带，翼部（金坡、化窝一带）为单面山，是地下水补给区。本井田地形相对较平缓，是地下水径流地带，其周边地下径流管道有二条，均发育于下三叠统茅草铺灰岩中，对煤层气成藏有利。据勘探资料及区域资料新田井田内茅草铺组下段（T1m1）、玉龙山段上亚段（T1y2-2）、九级滩段中亚段灰岩（T1y3-2）、茅口组（P1m，250m），灰岩岩溶裂隙发育，为岩溶裂隙含水层。二叠系上统龙潭组（P2l）由灰、深灰色，薄至中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩组成，与下伏茅口组（P1m）呈假整合接触。富水性弱。本井田地质构造较简单，断层主要分布于井田南部和北部边缘地带（见图2-1）。区内断层在自然状态下导水性弱。

综上所述，井田位于位于黔西向斜北西翼近轴部地带，而向斜轴部易形成超压区，而且顶底板条件良好，有利于煤层气的保存。另外由于断层在自然状态下导水性弱，含煤地层上下含水层形成了独立的含水系统，所以龙潭组（P2l）含煤地层中水动力弱，有利于煤层气聚集成藏。

7结论

通过对新田井田煤层气资源分析及成藏的主要控制因素分析得出以下结论：

(1)新田井田煤层气资源较为丰富。

(2)主要控制条件：煤层烃源条件、煤层气储层条件与煤层气保气条件三方面有机组合，形成一定规模的气藏。

(3)该区具有煤层热演化程度高、生烃潜力大、埋藏和保存条件较好、煤层含气量较高、煤层割理发育、孔隙度与裂隙度较大的特点，有利于煤层气勘探开发。

参考文献：

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