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    巨厚低階煤煤層氣儲層關(guān)鍵成藏地質(zhì)要素及評價方法
    ——以二連盆地巴彥花凹陷為例

    2020-04-16 05:28:20姚海鵬呂偉波王凱峰李文華林海濤李鳳春
    煤田地質(zhì)與勘探 2020年1期
    關(guān)鍵詞:巴彥低階煤層氣

    姚海鵬,呂偉波,王凱峰,李 玲,李文華,林海濤,李鳳春,李 正

    (1.中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院,江蘇 徐州 221116;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010;3.內(nèi)蒙古自治區(qū)非常規(guī)天然氣工程技術(shù)研究中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

    近年來,中、高階煤煤層氣開發(fā)在我國取得了顯著進展,如沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣等均實現(xiàn)了商業(yè)性開發(fā)[1]。然而,低階煤煤層氣的勘探與開發(fā)進展滯后,與其占全國40%煤層氣資源量的地位極不相稱。而美國粉河盆地、澳大利亞蘇拉特盆地等成功開發(fā),證實了低階煤煤層氣具有巨大開發(fā)潛力。因此,研究低階煤煤層氣成藏特征,評價煤層氣資源和勘探開發(fā)潛力,對于拓展我國煤層氣開發(fā)的新領(lǐng)域和新基地、支撐煤層氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有實際意義。

    針對國內(nèi)典型低階煤煤層氣盆地,如內(nèi)蒙古鄂爾多斯、海拉爾、二連[2-4]和新疆的準(zhǔn)噶爾、塔里木、三塘湖等[5-7],學(xué)者開展了富集規(guī)律和資源潛力探索。然而,受其煤層氣勘探程度及資料約束,研究程度總體偏低,特別是二連盆地的低階煤煤層氣研究更為貧乏。二連盆地群含煤凹陷多、含煤面積大、煤層厚度大,煤炭資源豐富,為本區(qū)煤層氣成藏奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)[8]。2016 年9 月,華北油田在二連盆地首次取得了煤層氣開發(fā)突破[9],昭示了本區(qū)煤層氣的開發(fā)潛力。巴彥花凹陷為二連盆地重點低階煤凹陷,煤層氣資源量約320 億m3[10-12],但對于本區(qū)煤層氣成藏地質(zhì)條件、主控因素及資源潛力等方面研究尚未見報道,因此,筆者擬基于對含煤地層煤層氣地質(zhì)信息的提取與分析,通過基礎(chǔ)資料和實驗數(shù)據(jù)分析,查明巴彥花凹陷煤層氣成藏地質(zhì)條件,總結(jié)巨厚低階煤儲層的關(guān)鍵成藏地質(zhì)要素,并進一步建立新的低階煤煤層氣資源潛力評價指標(biāo)和方法,厘定巴彥花凹陷煤層氣資源潛力,圈定勘探開發(fā)的有利區(qū)和目標(biāo)區(qū),為后期煤層氣井位部署提供依據(jù)和參考。

    1 區(qū)域地質(zhì)概況

    二連盆地位于內(nèi)蒙古中部,為早白堊世斷陷盆地。目前,盆地中發(fā)現(xiàn)了53 個凹陷,其中約90%的凹陷為半地塹斷陷[13],總體走向為NE 方向,向西和西南逐漸過渡為NEE 和EW 向,長約326 km,寬9~16 km,面積約5 000~6 000 km2。巴彥花凹陷位于烏尼特隆起東部,北鄰高力罕凹陷和迪彥廟凹陷,東鄰霍林河凹陷,南部為大興安嶺隆起(圖1a)。該凹陷整體呈NE—NNE 向展布,為一不對稱的向斜構(gòu)造,軸向NE30°~40°,軸位偏向西北側(cè)。凹陷內(nèi)部發(fā)育次級褶皺構(gòu)造,規(guī)模較小,斷層較發(fā)育,主要以NE 向正斷層為主(圖1b)。

    圖1 巴彥花凹陷位置及構(gòu)造綱要Fig.1 Location and structural outline of Bayanhua depression

    巴彥花凹陷地層由老到新依次主要為:上侏羅統(tǒng)白音高老組(J3b)、下白堊統(tǒng)阿爾善組(K1a)、下白堊統(tǒng)騰格爾組(K1t)、古近系(E3)、新近系(N2)及第四系(Q),主要含煤地層為下白堊統(tǒng)騰格爾組(K1t),煤厚分布范圍在0.36~107.26 m,平均34.70 m,屬于典型的巨厚煤層(圖 2)。巴彥花凹陷含煤面積達556 km2,含煤性好,煤層厚度大,部分地區(qū)發(fā)育單層厚度大于60 m 的巨厚煤層。凹陷內(nèi)共發(fā)育3 個煤組,8 層可采煤層,其中1 煤組2 層、2 煤組4 層、3 煤組2 層,煤層發(fā)育比較穩(wěn)定,煤厚變化小,連續(xù)性好。凹陷內(nèi)發(fā)育南部、中部和北部3 個聚煤中心,煤層累厚普遍在50 m 以上(圖3)。整體而言,巴彥花凹陷含煤面積較大,煤層厚且發(fā)育穩(wěn)定,為煤層氣成藏提供較好的基礎(chǔ)。

    圖2 巴彥花凹陷含煤地層柱狀Fig.2 Stratigraphic column of the coal-bearing strata in Bayanhua depression

    2 煤巖煤質(zhì)特征

    巴彥花凹陷煤體呈黑褐色,條痕為淺褐–暗棕色,多為弱瀝青光澤。宏觀煤巖成分以碎屑煤和木質(zhì)煤為主,可見參差狀斷口和不平坦?fàn)顢嗫?,吸水性強,脆度大,易風(fēng)化。具有層狀構(gòu)造,以3~5 mm 及1~3 mm 的條帶狀結(jié)構(gòu)為主,偶見小于1 mm 的線理狀結(jié)構(gòu)。

    選取3 個煤組總計11 塊煤巖樣品進行了顯微組分及工業(yè)分析測試(表1),煤鏡質(zhì)體反射率Rmax為0.37%~0.59%,相當(dāng)于褐煤—長焰煤,為典型低階煤。其中1 煤組Rmax為0.37%~0.51%,平均0.42%;3 煤組Rmax為0.42%~0.59%,平均0.45%。隨煤層埋深的增加,Rmax有逐漸增加趨勢,符合深成變質(zhì)作用特點。通過煤巖顯微組分及工業(yè)分析(表1)發(fā)現(xiàn),煤巖顯微組分以鏡質(zhì)組(腐植組)(V)為主,體積分?jǐn)?shù)為97.50%~98.80%,平均98.20%;惰質(zhì)組(I)體積分?jǐn)?shù)為0.97%~1.30%,平均為1.09%;殼質(zhì)組(E)體積分?jǐn)?shù)為0.22%~1.50%,平均0.71%。煤的水分(Mad)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.76%~8.60%,平均9.07%;灰分(Ad)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.32%~24.28%,平均23.42%,屬于中灰煤;揮發(fā)分產(chǎn)率(Vdaf)為44.10%~45.38%,平均 44.83%,為高揮發(fā)分煤;全硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.65%~1.11%,平均0.88%,屬于低—中硫煤。

    3 煤層氣成因類型及其與煤層埋深關(guān)系

    圖3 巴彥花凹陷煤層累厚圖Fig.3 Accumulative thickness of Bayanhua depression

    煤層氣成因類型的劃分借鑒了天然氣成因類型的分類方案,主要依據(jù)煤層氣成分和甲烷碳、氫同位素組成特征。煤層氣主要有生物成因、熱成因和混合成因,其中生物氣有原生生物氣和次生生物氣之分,生物氣的最顯著特征表現(xiàn)在兩個方面:一是氣組分以甲烷為主,干燥系數(shù)較高;二是甲烷碳同位素值較輕[14-15]。在巴彥花凹陷已鉆煤層氣井中選取不同埋深的12 組氣體樣品,實測煤層氣甲烷碳同位素值介于–62.3‰~–54.1‰,氣組分以甲烷為主,干燥系數(shù)大于170。將測試數(shù)據(jù)投入Kotarba 模板[16]中(圖4),顯示研究區(qū)煤層氣為生物成因氣和混合成因氣,且生物成因氣占主導(dǎo)地位,通過對比煤熱演化程度,分析得出,在長焰煤階段生成了少量的混合成因煤層氣并保存下來。

    進一步探究煤層氣成因類型與煤層埋深關(guān)系(圖5) 發(fā)現(xiàn),巴彥花凹陷煤層氣δ13C(CH4)與煤層埋深具有一定的正相關(guān)性,線性擬合與δ13C(CH4)=–55‰關(guān)系表明,在煤層埋深約1 200 m 處發(fā)生了重要轉(zhuǎn)換,即埋深1 200 m 以淺煤層氣以生物成因氣為主,而1 200 m 以深則存在少量的混合成因氣,且與Kotarba 模板分析得出的煤層氣成因類型組合一致。

    表1 巴彥花凹陷煤巖顯微組分及工業(yè)分析表Table 1 Macerals and proximate analysis of coal in Bayanhua depression

    圖4 基于CH4/(C2H6+C3H8)-δ13C(CH4)低階煤煤層氣成因判識(模板據(jù)M.J.Kotarba[16])Fig.4 Identification map of the origin of low-rank coal CBM based on the CH4/(C2H6+C3H8)-δ13C(CH4) (according to M.J.Kotarba[16])

    圖5 巴彥花凹陷煤層氣δ13C(CH4)與煤層埋深關(guān)系Fig.5 Relation between δ13C(CH4) of CBM and coal seam buried depth in Bayanhua depression

    埋深直接控制煤儲層的溫度和壓力,壓力與甲烷吸附量呈正相關(guān),溫度與甲烷吸附量呈負(fù)相關(guān)。兩者都隨著埋深增加而增大,在達到臨界值之前,對吸附量的正效應(yīng)強于負(fù)效應(yīng),有利于煤層氣富集,之后則變成負(fù)效應(yīng)強于正效應(yīng),吸附氣的含量降低[17-19]。通過下文分析含氣量與埋深的變化關(guān)系也得出巴彥花凹陷臨界深度約為1 200 m,這恰好與煤層氣成因類型的轉(zhuǎn)換深度吻合。

    4 煤層氣成藏關(guān)鍵地質(zhì)要素

    低階煤儲層與中高階煤儲層相比存在很大差異,煤層氣成藏的關(guān)鍵地質(zhì)條件也不盡相同,低階煤一般埋深較淺、生氣量較低、保存條件差,形成氣藏條件更為復(fù)雜。烴源巖和保存條件是煤層氣富集成藏的基礎(chǔ),前者決定了資源生成潛力,后者決定了資源聚集的有效性,則煤層氣成藏的關(guān)鍵取決于地質(zhì)條件的配置[20-22]。針對巴彥花凹陷的巨厚低煤階煤儲層的特點,總結(jié)研究區(qū)煤層氣成藏關(guān)鍵地質(zhì)要素。

    4.1 煤層厚度

    煤厚是影響煤層氣富集成藏的重要因素,尤其針對低煤階煤儲層極為重要,一方面煤作為煤層氣的烴源巖,煤層厚度越大,生烴母質(zhì)也就越多,最終生成的煤層氣總量就越大;另一方面煤儲層本身具有低滲透性的特點,上下煤分層對中部煤儲層有很好的封堵效應(yīng),厚度越大,保存條件就越好[23]。

    巴彥花凹陷共發(fā)育3 個煤組,煤層總厚度大,屬于典型的巨厚煤層。在平面上,單層厚煤層主要在凹陷中部和北部及向斜軸部發(fā)育,具備開發(fā)煤層氣資源的條件。①1 煤組發(fā)育兩層主力煤層,在凹陷中部合并,向南北兩側(cè)分叉變薄,為大部可采的較穩(wěn)定煤層,厚度為1.62~26.81 m,平均8.82 m,厚度5 m 以上煤層分布范圍廣,連續(xù)性好,向凹陷中北部厚度逐漸增加(圖6a)。② 2 煤組含主要煤儲層4 層,第1 層和第4 層發(fā)育好,第2 和第3 層發(fā)育相對較差。煤層在中部合并,向南北兩側(cè)分叉變薄,厚度分布在1.5~78.81 m,平均28.98 m,厚度5 m 以上煤層分布范圍最廣,連續(xù)性最好,是巴彥花凹陷資源量最大的主采煤層(圖6b)。③3 煤組主要發(fā)育2 層煤,上層煤發(fā)育好,下層煤發(fā)育一般,也具有在中部合并、向南北兩側(cè)分叉的特點。大部可采的較穩(wěn)定煤層,厚度介于0.25~15.64 m,平均6.36 m,厚度5 m 以上的煤層分布范圍較廣,連續(xù)性較好,主要分布在巴彥花凹陷的中部和北部(圖6c)。巴彥花凹陷的2 煤組不僅厚度最大,連續(xù)性好,分布范圍廣,且夾于1、3 煤組之間,保存條件好,具有良好的封閉性,是較好的巨厚煤層氣儲層。

    圖6 巴彥花凹陷1、2、3 煤組煤層厚度分布Fig.6 Distribution map of coal seam thickness of No.1,No.2 and No.3 coal group in Bayanhua depression

    4.2 煤儲層物性特征

    本文采用蘇聯(lián)學(xué)者霍多特(1966)制定的孔徑分類方案[11]:微孔小于10 nm,小孔為10~100 nm,中孔為大于100~1 000 nm,大孔>1 000 nm。選取28 塊煤樣進行低溫液氮測試,結(jié)果表明,巴彥花凹陷煤中大孔和微小孔較發(fā)育,中孔發(fā)育較少,比表面積為0.807 9~121.431 2 m2/g,平均40.119 6 m2/g。根據(jù)吸附–脫附曲線的形態(tài)可以將煤樣分為3 種類型(圖7):①類型Ⅰ(圖7a)的吸附線穩(wěn)定上升,并在后半段快速上升,脫附線存在明顯的滯后環(huán),且在相對壓力(p/p0)約為0.5 處存在明顯的急劇下降段,孔隙結(jié)構(gòu)以微孔發(fā)育為主,孔隙形態(tài)以口小肚大的“墨水瓶”型孔為主。② 類型Ⅱ(圖7b)的吸附線穩(wěn)定上升,后半段上升速度出現(xiàn)如類型Ⅰ的典型平臺段,孔隙結(jié)構(gòu)以微孔發(fā)育為主,孔隙形態(tài)多為開放型圓筒孔或平板孔。③類型Ⅲ(圖7c)吸附線在相對壓力小于0.9 時幾乎不上升,相對壓力接近1 時急劇上升,吸附–脫附線之間存在微弱的滯后環(huán)。

    圖7 巴彥花凹陷煤樣低溫液氮吸附–脫附曲線類型Fig.7 Types of low-temperature N2adsorption-desorption isotherms of coal samples in Bayanhua depression

    基于3 種類型進一步分析煤樣的孔徑分布特征(圖8),類型Ⅰ(圖8a)的煤樣平均孔徑小,約為3.9 nm,曲線呈明顯的單峰形態(tài),微孔發(fā)育,比表面積和孔體積較大,對煤層氣吸附有利,但增加了煤層氣解吸和擴散的難度;類型Ⅱ(圖8b)煤樣數(shù)量較少,平均孔徑大于類型Ⅰ,孔隙為典型的透氣性好的微孔隙,對煤層氣的吸附、解吸和擴散均有利;類型Ⅲ(圖8c)為典型的“雙峰”結(jié)構(gòu),大于10 nm 的小孔較發(fā)育,多為透氣性較好的平行板孔及尖劈形孔,孔體積較大,比表面積較小[24]。綜上可知,巴彥花凹陷煤巖的吸附–脫附曲線以類型Ⅰ為主,類型Ⅱ和類型Ⅲ較少,微孔是比表面積的主要貢獻者,小孔是總孔體積的主要貢獻者,以細(xì)頸瓶型毛細(xì)孔為主,部分發(fā)育開放型平行板孔、尖劈孔和圓筒孔,有利于煤層氣的吸附和儲集。

    圖8 巴彥花凹陷煤樣孔徑分布特征Fig.8 Pore size distribution of coal samples in Bayanhua depression

    與我國中、高階煤相比,巴彥花凹陷煤儲層的孔隙率和滲透性都較好。本文選取不同埋深的25 塊煤樣進行孔隙率和滲透率實驗,基于真視密度計算研究區(qū)孔隙率為7.3%~25.1%,平均18.37%。通過全自動孔滲聯(lián)測儀測試,煤儲層滲透率為(0.01~21.8)×10–3μm2,平均4.86×10–3μm2。通過分析不同煤樣的孔隙率、滲透率與埋深的變化關(guān)系發(fā)現(xiàn),孔隙率、滲透率與埋深之間具有一定的負(fù)相關(guān)性(圖9a,圖9b),由于成巖作用、礦物組成和地層壓力的影響,導(dǎo)致隨埋深增加孔隙率呈降低趨勢,滲透率也具有相同的趨勢,負(fù)相關(guān)性較弱,整體滲透性很好。

    4.3 煤儲層含氣性

    巴彥花凹陷含煤段煤層和砂巖層氣含量測試結(jié)果普遍較高,氣測全烴最高值可達11.846 7%,顯示出良好的含氣性。通過分析62 處氣測點的現(xiàn)場實測解吸數(shù)據(jù),煤的空氣干燥基含氣量為1.66~4.45 m3/t,甲烷含量為1.48~4.01/t。在垂向上分析含氣量與煤層埋深的關(guān)系發(fā)現(xiàn),含氣量隨著埋深增加具有先增大后減小的趨勢(圖10),且在約1 200 m 處達到最高臨界值,這也印證了煤層氣成因類型的轉(zhuǎn)換深度。分析認(rèn)為,由于溫度和壓力對氣體吸附的影響,埋深在臨界值之上,吸附正效應(yīng)強于負(fù)效應(yīng),臨界值以深則變?yōu)槲截?fù)效應(yīng)占主導(dǎo),吸附氣含量降低,游離氣比例相對增加,因此,該臨界深度也是吸附–游離氣的轉(zhuǎn)換深度。對于低階煤儲層,根據(jù)DZ/T0216—2010《煤層氣資源/儲量規(guī)范》,含氣量在1 m3/t 以上具有勘探開發(fā)價值[25],巴彥花凹陷煤儲層的含氣性很好,具有較大的勘探開發(fā)潛力。

    圖9 巴彥花凹陷煤樣孔隙率、滲透率與埋深的變化關(guān)系Fig.9 Changes of porosity,permeability and buried depth of coal samples in Bayanhua depression

    圖10 巴彥花凹陷氣含量隨深度變化關(guān)系Fig.10 Variation of gas content with depth in Bayanhua depression

    4.4 水文地質(zhì)條件

    巴彥花凹陷主要發(fā)育3 套含水層:第四系潛水含水層、古近系孔隙承壓水含水層和下白堊統(tǒng)煤系含水層。其中,大部分地區(qū)下白堊統(tǒng)煤系含水層的礦化度小于1 g/L,中南部部分區(qū)域礦化度達到1 g/L以上。單位涌水量介于0.009~0.017 L/(s·m),滲透系數(shù)介于0.009 8~0.016 0 m/d。水化學(xué)類型較為單一,以HCO3-Na+K 和HCO3-Ca+Mg 型為主(圖11)??傮w而言,煤系含水層礦化度較低,屬弱富水性含水層。

    圖11 巴彥花凹陷煤層水離子分布(單位:%)Fig.11 Ion distribution of coal seam water in Bayanhua depression

    綜合考慮煤層水位標(biāo)高、礦化度和離子類型等參數(shù),將水文單元劃分為:徑流區(qū)和緩流區(qū)。前人研究發(fā)現(xiàn)緩流區(qū)對煤層氣成藏和保存有利[26-27]。徑流區(qū)主要分布于巴彥花凹陷中部和南部,緩流區(qū)主要分布于巴彥花凹陷北部(圖12),由此看來,巴彥花凹陷北部水文地質(zhì)條件更有利于煤層氣的成藏和保存。

    圖12 巴彥花凹陷煤層水徑流Fig.12 Coal seam water runoff in Bayanhua depression

    4.5 蓋層條件

    煤儲層直接蓋層是阻止氣體逸散的首道屏障,對煤層氣的保存至關(guān)重要,直接關(guān)系到煤層氣成藏的有效性[28],其巖石類型和巖性組合關(guān)系是評價保存條件的核心要素。巴彥花凹陷煤儲層頂?shù)装鍘r性以泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖為主,局部發(fā)育粗砂巖。1 煤組頂板砂巖主要分布在凹陷的中部和南部邊界,且范圍相對較小,頂板泥巖在全區(qū)廣泛分布,厚度自SW 向NE 部呈逐漸增大趨勢,存在多個泥巖厚度高值區(qū),局部達到14 m 以上,起到良好的封蓋作用(圖13a);2 煤組頂板砂巖分布范圍小,呈零星點狀分布,巖性變化較快,較穩(wěn)定發(fā)育的泥巖基本覆蓋全區(qū),厚度較大,SW部達到29 m,NE 部局部在17 m 以上,可以作為全區(qū)穩(wěn)定蓋層(圖13b);3 煤組頂板泥巖與砂巖呈片狀分布,巖性變化較快(圖13c)。在煤層分布范圍內(nèi),北部和南部區(qū)域主要發(fā)育砂巖蓋層,中部發(fā)育較穩(wěn)定泥巖蓋層。

    整體上巴彥花凹陷1、2 煤組煤層直接頂板多為泥巖,對煤層氣具有很強的封蓋能力,有利于煤層氣藏的保存,而3 煤組巖性組合有利于形成煤系砂巖氣藏。

    5 煤層氣資源目標(biāo)區(qū)優(yōu)選

    根據(jù)上述分析的低階煤煤層氣儲層關(guān)鍵成藏地質(zhì)要素,參考NB/T 10013—2014《煤層氣地質(zhì)選區(qū)評價方法》和GB/T 29119—2012《煤層氣資源勘查技術(shù)規(guī)范》制定出適合巴彥花凹陷的低階煤煤層氣綜合選區(qū)標(biāo)準(zhǔn)(表2),其中,預(yù)測氣含量是基于現(xiàn)場實測解吸氣含量,通過多元線性回歸的數(shù)學(xué)方法,計算得到含氣量的預(yù)測值,具有一定的代表性。

    根據(jù)表2 相關(guān)指標(biāo)均勻選取鉆孔控制點,在平面上分別圈定單因素的遠景、有利和目標(biāo)區(qū),然后進行疊加圈定出巴彥花凹陷各主力煤層的煤層氣資源遠景區(qū)、有利區(qū)和目標(biāo)區(qū)。1 煤組圈定3 個有利區(qū),2 煤組圈定2 個目標(biāo)區(qū)、3 個有利區(qū),3 煤組圈定1 個目標(biāo)區(qū)、3 個有利區(qū)(圖14)。計算有利區(qū)和目標(biāo)區(qū)內(nèi)潛在煤層氣資源量約80 億m3。綜合分析得出,巴彥花凹陷北部的成藏地質(zhì)條件最好,是研究區(qū)煤層氣勘探開發(fā)的最優(yōu)目標(biāo)區(qū)。

    6 結(jié)論

    a.巴彥花凹陷主要含煤地層位于下白堊統(tǒng)騰格爾組,共發(fā)育3 個煤組,煤層厚度大,平均厚度分別為8.82 m、28.98 m 和6.36 m,部分地區(qū)的單層厚度大于60 m,是典型的巨厚低階煤儲層,煤儲層發(fā)育面積大,含煤性好,穩(wěn)定性高,為煤層氣成藏提供了有利基礎(chǔ)。

    b.巴彥花凹陷發(fā)育中灰分、高揮發(fā)分褐煤和長焰煤,鏡質(zhì)體最大反射率平均為0.44%,顯微組分以鏡質(zhì)組(腐植組)為主,平均體積分?jǐn)?shù)97%以上。煤層氣成因類型以生物成因為主、混合成因為輔,且生物成因氣占主導(dǎo)地位,煤層埋深約1 200 m 為臨界深度,臨界深度以淺生物氣富集,具有較大的資源潛力。

    c.低階煤煤層氣儲層關(guān)鍵成藏地質(zhì)要素為煤層厚度、埋深、煤儲層物性、含氣性、水文地質(zhì)條件和蓋層條件,其中煤厚、埋深、滲透率和含氣性尤為重要,據(jù)此建立新的低階煤煤層氣資源潛力條件:一般情況下,最優(yōu)煤儲層的累計厚度大于40 m,埋深小于1 200 m,滲透率大于3×10–3μm2,預(yù)測含氣量大于3 m3/t,水文地質(zhì)單元為緩流區(qū)或弱徑流區(qū),且具有良好的蓋層條件。

    d.巴彥花凹陷煤儲層埋深適中,孔、滲性較好,微孔發(fā)育,在臨界深度以淺,含氣性與埋深呈一定的正相關(guān)性。含水層礦化度較低,緩流區(qū)主要分布于北部。1、2 煤組有利于形成煤層氣藏,3 煤組有利于形成煤系砂巖氣藏。根據(jù)新的資源潛力評價方法,優(yōu)選出3 個煤組的煤層氣資源遠景區(qū)、有利區(qū)和目標(biāo)區(qū),勘探開發(fā)的最優(yōu)目標(biāo)區(qū)位于巴彥花凹陷北部。

    圖13 巴彥花凹陷1、2、3 煤組頂板泥巖厚度等值線Fig.13 Isopach of roof mudstone of No.1,No.2 and No.3 coal groups in Bayanhua depression

    表2 巴彥花凹陷低階煤煤層氣綜合選區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standards for selection of low rank CBM zones in Bayanhua depression

    圖14 巴彥花凹陷1、2、3 煤組資源潛力綜合評價Fig.14 Resouce potential of No.1,No.2 and No.3 coal groups in Bayanhua depression

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