沁水盆地南部樊莊-鄭莊區(qū)塊煤層氣富集成藏控制因素分析.pdf

1、煤層氣最典型的特征是煤層自生自儲(chǔ)，氣體主要以吸附態(tài)的形式存在，故其儲(chǔ)存富集成藏機(jī)理與常規(guī)的天然氣有很大的差異。本文以沁水盆地南部樊莊-鄭莊區(qū)塊為研究工區(qū)，運(yùn)用煤層氣地質(zhì)學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)等學(xué)科理論和方法，主要從煤巖發(fā)育特征、煤巖儲(chǔ)集物性特征、煤巖含氣特征和煤層保存成藏特征四個(gè)方面對(duì)研究區(qū)內(nèi)煤層氣的富集成藏的控制因素。
　　樊莊-鄭莊區(qū)塊內(nèi)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的主力煤層是山西組3＃煤和太原組15＃煤。它們連片穩(wěn)定分布，厚度大，大厚度的煤層是煤層

2、氣富集的物質(zhì)基礎(chǔ)。煤層埋深基本都在“甲烷風(fēng)化帶”之下，受到外界破壞微弱。山西組和太原組形成于沼澤相，發(fā)育了煤層與泥巖、粉砂質(zhì)泥巖的有利含煤巖系地層組合，直接蓋層厚度均大于5m，且連續(xù)穩(wěn)定分布，形成有效的頂?shù)装宸舛隆?br>　　煤層先后經(jīng)歷了4km以上深度的埋藏和燕山期劇烈的異常熱事件，致使煤層的變質(zhì)程度高，具有高鏡質(zhì)組成分，煤階達(dá)到了III號(hào)無(wú)煙煤，并伴生了大量煤層氣。3＃和15＃煤中主要孔徑集中在微孔，具有大全孔比表面積，保證了煤巖的

3、高吸附能力。3＃和15＃煤的割理和外生裂隙較發(fā)育，保證了煤層的儲(chǔ)集空間和高—中級(jí)滲透性。本區(qū)煤層具有很高的含氣量和含氣飽和度是煤層氣成藏的直接決定因素。
　　山西組和太原組的地下水動(dòng)力系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，水流動(dòng)性不強(qiáng)，含水量亦不大，奧陶系灰?guī)r水未對(duì)其造成較大影響。區(qū)塊內(nèi)地層整體位于向斜斜坡部位，煤層出露區(qū)成為大氣降水為補(bǔ)給區(qū)，向盆地逐漸過(guò)渡為承壓區(qū)，有利于形成構(gòu)造—水壓封堵型煤層氣藏。區(qū)塊內(nèi)部較大斷層不發(fā)育，煤層的完整性和封閉性未受到大

4、的影響。區(qū)內(nèi)唯一一條較大的寺頭斷層，被證明為非開(kāi)放性斷層，具有一定的封堵性，形成了斷層封閉型成藏。
　　綜上所述，研究區(qū)良好的煤巖發(fā)育條件是煤層氣的富集成藏的基礎(chǔ)，較好的儲(chǔ)層物性特征為煤層氣富集成藏提供了空間保障，煤層高含氣量是煤層氣富集成藏的直接物質(zhì)保證，良好的保存條件是煤層氣富集成藏的最終決定因素，它們共同控制了區(qū)內(nèi)煤層氣的富集成藏。該研究對(duì)于煤層氣富集成藏理論研究具有一定的意義，對(duì)樊莊—鄭莊煤層氣勘探開(kāi)發(fā)具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)作