黔西滇東地區煤儲層滲透性特徵及其地質控制因素研究

時間 2022-09-28 16:35:07

1樓:中地數媒

滇東黔西盆地群屬晚二疊世上揚子沉積盆地的一部分。煤生氣率高,煤層分佈廣、厚度大,盆地總生氣量大;煤儲層吸附量高、可解吸率高,煤層割理髮育,構造裂縫適中;煤層氣蓋層封閉效能良好,處於滯流帶承壓水封堵環境,煤層氣儲存條件有利;盆地煤層氣地質資源量為34 723.72×108m3,可採資源量為12 892.

88×108m3。ⅰ類資源佔地質資源總量的5%,ⅱ類資源佔地質資源總量的45%。

(一)概況

滇東黔西地區位於貴州省西部,包括六盤水市、普安、晴隆、關嶺和赫章、威寧的一部分,地理座標:東經104°19′~105°57′,東緯25°13′5″~27°07′,面積約3萬km2。

該地區煤層氣的研究相對較晚,貴州省地質局地科所(1995)對滇東黔西地區煤層氣分佈特徵、控制因素及目標評價進行了研究;貴州煤田地質局(1996)對貴州省煤層氣資源進行了評價研究。但是由於資料和認識程度的限制,目前滇東黔西地區的煤層氣研究程度相對較低。

(二)煤層、煤巖和煤質特徵

1.煤層特徵

滇東黔西地區含煤地層為上二疊統長興組和龍潭組。主要含煤層位於長興組下部龍潭組上段的中下部和下段的中部。含煤地層埋深在向斜中心可達2 000m。

上二疊統煤層較厚,一般在20~40m 之間,最高可達50m,其展布以北西向為主,其次為北東向,厚度分佈從向斜邊部至中心逐漸增大。

2.煤巖煤質特徵

滇東黔西地區各種煤層其巨集觀煤巖組分組成以暗煤、亮煤為主。煤巖型別以半暗型、半亮型、光亮型為主。

滇東黔西地區煤巖顯微組分以有機組分為主,佔總的68.19%~94.5%,平均為85%左右。無機組分含量較低,佔5.5%~31.8%。

由於煤系埋藏條件及後期改造作用的影響,滇東黔西地區在不同區塊不同部位媒的熱演化程度均不同。從氣煤—無煙煤均有分佈,但以高階(ro為1.3%-2.

2%)煙煤為主。在區域分佈上基本遵循由西向東和自北而南煤的熱演化程度逐漸增高的趨勢。

(三)煤層含氣量

共收集含氣量資料311個,在各向斜中分佈如表6-18所示,本次研究主要以這些資料為基礎,根據這些資料計算的滇東黔西地區煤層平均含氣量為11.3m3/t。

表6-18 六盤水地區主要向斜煤層含氣量統計表

滇東黔西地區煤層氣含氣量值整體較高,在200 m 深度處,郎岱、六枝西南翼,格木底和舊普安東南翼等含氣量顯得較高,一般都大於5m3/t,而其他向斜如睛隆、青山、潘龍和發耳等均較低。在500m和1 000 m 等深度處各向斜含氣量的變化情況同上。

分析表明,格木底向斜煤層含氣量與埋深具有一定的關係,經迴歸分析,相關方程為:w=0.619h12/+2.

076,相關係數r=0.7973,隨深度h 加大,含氣量w 也相應增大,在埋深達到100m 時含氣量大於8m3/t,達到400m 時含氣量大於15m3/t,在1 000m,含氣量大於20m3/t(表6-19)。

表6-19 格木底向斜上二疊統煤層含氣量與埋藏深度關係

盤縣土城、盤關向斜二疊系上統煤層含氣量與埋深關係相關性非常好(表6-20),迴歸方程為w=0.272h1/2+0.369,相關係數可達0.

8870,但與格木底向斜相比在同一深度上盤縣土城、盤關向斜含氣量要低,在100 m 土城、盤關向斜含氣量低於2m3/t,在400m 含氣量要低於7m3/t,比格木底向斜要少一倍。

表6-20 盤縣土城、盤關向斜上二疊統煤層含氣量與埋深關係表

根據目前掌握的資料,採用含氣梯度法對深部煤層含氣性進行**,對含氣梯度適用深度以下采用壓力—吸附曲線法進行**,**結果見表6-21。

表6-21 計算單元深部煤層含氣性**成果表

(四)成藏條件

1.煤層生氣率高,煤層分佈廣、厚度大,盆地總生氣量大

本區煤類主要為中高煤階煤,煤生氣率高。煤層分佈面積大於200km2的聚煤、煤層氣盆地(復向斜)有盤縣盆地、格木底向斜、六枝向斜、郎岱向斜、青山向斜、補郎向斜。這些盆地(復向斜)中主煤層呈穩定、較穩定的層狀,分佈連續、面積廣。

煤層集中段煤層總厚度達40m,可採煤層平均總厚一般達15m以上。盆地總生氣量大。

2.煤儲層吸附量高、可解吸率高,煤層割理髮育,構造裂縫適中

由於鏡質組含量高,煤演化程度適中,吸附量高(大於15m3/t)、可解吸率高(大於70%)。煤層割理、內生裂隙發育,割理組呈網狀、樹枝狀分佈,連通性好,構造裂縫適中。

3.煤層氣蓋層封閉效能良好,處於滯流帶承壓水封堵環境,煤層氣儲存條件有利

不少區帶煤層水水體彈效能量較高,煤系下伏玄武岩是一隔水層,煤系上覆飛仙關組泥岩、粉砂質泥岩也是含水性很弱的隔水層,水型為nah co3型,礦化度2 000~6 000m g/l,向深部增加由於煤系中泥岩具有較好的封閉性和隔水性,在縱向上又有多套蓋層疊加形成多層封閉,在橫向上與向斜、地層扭曲、封閉性質斷層等非滲透性質邊界組合,構成了不同程度的遮擋,使地下水活動受阻,形成滯流帶承壓水封堵環境,氣藏得以儲存和富集。

(五)煤層氣資源量

滇東黔西盆地群煤層氣風化帶下限至煤層埋深2 000m 以淺區煤層氣地質資源量為34 723.72×108m3,資源丰度為2.16×108m3/km2,可採資源量為12 892.

88×108m3。

從層系來看,煤層氣資源都分佈在二疊系。

按區帶統計,六盤水、貴陽、織納和恩洪煤層氣地質資源量分別為17 065.15×108m3、3 861.35×108m3、11 768.

26×108m3和2 028.96×108m3,佔地質資源總量的49.15%、11.

12%、33.89%和5.84%;可採資源量分別為7 299.

72×108m3、1 450.33×108m3、3 425.03×108m3和717.

80×108m3,佔可採資源總量的56.62%、11.25%、26.

57%和5.57%。

按深度統計,煤層埋深1 000m以淺、1 000~1 500m和1 500~2 000m區,煤層氣地質資源量分別為22 496.57×108m3、7 259.12×108m3和4 968.

02×108m3,佔地質資源總量的64.79%、20.91%和14.

31%;埋深1 000m以淺與1 000~1 500m煤層氣可採資源量分別為9 815.94×108m3和3 076.94×108m3,佔可採資源總量的76.

13%和23.87%。

該含氣盆地ⅰ類資源量為19 094.11×108m3,佔地質資源總量的54.99%,ⅱ類資源量為15 629.

61×108m3,佔地質資源總量的45.01%;ⅰ類資源分佈在六盤水和恩洪,ⅱ類資源分佈在貴陽和織納(表6-22、表6-23)。

表6-22 滇東黔西盆地群煤層氣資源層系分佈彙總表

表6-23 滇東黔西盆地群各含氣區帶煤層氣資源類別表

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