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【摘 要】 古榆树煤田的含煤地层以泥岩、砂岩为主,煤层的盖层连续性较好,区内构造以不透水的高角度正断层为主,煤层变质程度中等,气井产能趋势良好,属相对高产煤层气区。本区煤层气有进一步开发利用价值。
【关键词】 古榆树;地层;构造;煤层气特征;煤层气可采性
一、地层特征
古榆数煤田为辽宁省新兴的煤炭工业基地,在辽宁地层分区上古榆树煤田位于吉林小区、松辽平原分区、法库小区及抚顺小区的区划带间,其地层层序由老至新所述如下:
1、太古界前震旦系(AnZ)
主要出露于区域西部的调兵山和东部沙河子一带,在盆地内部也有部分钻孔揭露,岩性以花岗片麻岩为主,构成盆地基底。根据岩性特征可分为大石桥组(AnZd)、盖县组(AnZg)。
2、下古生界(Pz1)奥陶~志留系(O~S)
主要发育于区域东侧昌图县下二台子一带,为一套浅变质岩系,不整合于前震旦系地层之上,根据其岩性组合特征分为盘岭组(O-Sxb)、黄顶子组(O-Sxh)、烧锅屯组(O-Sx)。
3、中生界(Mz)
区域内广泛分布白垩系地层,均不整合于下古生界和前震旦系地层之上,根据其岩性组合特征分为义县组(K1Y)、阜新组(K1f):泉头组(K2q)。本区煤层主要赋存在阜新组地层中。
4、新生界第四系(Q)
岩性主要为黄色粘土、亚粘土和砂、砾石等,厚度5-30米。
二、构造特征
區域所处的一级构造体系为吉黑褶皱系,位于我国东北地区的张广才岭、小兴安岭及松辽平原,南以赤峰~开原超岩石圈断裂为界与中朝准地台为邻,西与内蒙~大兴安岭褶皱系相接望。盆地呈北北东方向展布,太古界前震旦系地层构成盆地基底,为中生代含煤建造提供了良好沉积场所。本区断裂构造以高角度正断层为主,断层带被不透水的粘土矿物充填。
三、含煤地层及煤质情况
1、含煤地层
本区含煤地层为白垩系下统阜新组,根据含煤情况及岩性、岩相组合特征,又可进一步划分为以下四段,即底部砂砾岩段、下含煤段、中部砂泥岩段和上部含煤段,本区含煤地层为下含煤段和上部含煤段。
下含煤段:是本区主要含煤地层,岩性以灰色、灰白色粗、中、细、粉砂岩、砂砾岩及深灰色粉砂岩、泥岩、煤层等组成。本段共含煤10层,其中可采煤层有6层煤,煤层单层最大厚度为6.16m,煤层厚度由北向南逐渐增厚。煤层结构为单一煤层-复合煤层,由于个别煤层的夹矸大于0.80米,根据厚度、结构变化规律,有一些煤层又被分成若干个分煤层。
上部含煤段:该段由灰白色、灰色粉、细、中、粗砂岩及灰色、深灰色泥岩和煤层所组成。本段共含煤10层,其中可采煤层有2层煤,煤层单层最大厚度为5.37m,煤层厚度由南向北逐渐增厚。煤层结构为单一煤层-复合煤层。
2、煤质情况
①宏观煤岩类型为半暗型,黑褐色,以暗煤为主,亮煤和镜煤次之,条带结构,内生裂隙不发育或较少,煤样呈柱状。
②本煤田煤类分为长焰煤、气煤、不粘煤和1/3焦煤。多以长焰煤和气煤为主,少部分为不粘煤和1/3焦煤。
③本煤田长焰煤、气煤为中-高灰、高挥发分、中发热量、特低-中硫、低-中磷煤。不粘煤为高灰、中高挥发分、中低-中发热量、低硫、低磷煤。1/3焦煤为高灰、中高挥发分、中发热量、低硫煤。
四、本区煤层气赋存特征
1、煤层气成分
煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是成煤作用过程中形成的以甲烷气体为主的生物气,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气。
2、煤层气赋存及分布特征
①根据本区已施工完的钻孔见煤情况和两口煤层气参数兼生产试验井出气情况,经初步估算,可供开采的煤层气资源量可达67亿立方米。
②本区煤层埋藏较深在1000-1500米左右,随着煤层埋深的增加,煤层对甲烷的吸附量也会增大,煤层气含量随煤层埋深的增加而增大;煤层厚度大,分布范围广;煤变质程度适中,为长焰煤或气煤,有利于煤层气的生成,煤层顶、底板岩性主要有砾岩、粗砂岩、细砂岩、粉砂岩及泥岩等,具有良好的储气条件。
③从古榆树煤田施工的两口煤层气参数及生产试验井获得的相关资料分析,其煤储层特点具有:煤层埋藏较深、煤层厚度较大、煤层气含气量较低的特点。经排水采气阶段试验,气井产能趋势良好,与我国相似储层条件的煤层气井平均产能对比,属相对高产煤层气井。
④根据气井产水、产气条件分析,煤储层具有相对较高的渗透率,经压裂改造后,储层渗流通道畅通,对煤层气井的单井产能及采收率有重要的支持作用。
⑤从该区的地质条件分析,区内除赋存煤炭资源外,并具页岩气、砂体气、水溶气、生物气的显示特点,应在未来煤与煤层气的勘探中,引起重视。
3、煤层气可采性评价
根据本区已施工完的钻孔见煤情况和两口煤层气参数兼生产试验井排采结果,古榆树地区煤层气可采性综合评价为“中”。
五、结束语
通过对本区地层条件、构造条件、含煤地层、煤层、煤质及煤层气资源的勘探方面分析,本区煤层气资源赋存条件较好,开采性中等。有进一步开发利用价值。
【关键词】 古榆树;地层;构造;煤层气特征;煤层气可采性
一、地层特征
古榆数煤田为辽宁省新兴的煤炭工业基地,在辽宁地层分区上古榆树煤田位于吉林小区、松辽平原分区、法库小区及抚顺小区的区划带间,其地层层序由老至新所述如下:
1、太古界前震旦系(AnZ)
主要出露于区域西部的调兵山和东部沙河子一带,在盆地内部也有部分钻孔揭露,岩性以花岗片麻岩为主,构成盆地基底。根据岩性特征可分为大石桥组(AnZd)、盖县组(AnZg)。
2、下古生界(Pz1)奥陶~志留系(O~S)
主要发育于区域东侧昌图县下二台子一带,为一套浅变质岩系,不整合于前震旦系地层之上,根据其岩性组合特征分为盘岭组(O-Sxb)、黄顶子组(O-Sxh)、烧锅屯组(O-Sx)。
3、中生界(Mz)
区域内广泛分布白垩系地层,均不整合于下古生界和前震旦系地层之上,根据其岩性组合特征分为义县组(K1Y)、阜新组(K1f):泉头组(K2q)。本区煤层主要赋存在阜新组地层中。
4、新生界第四系(Q)
岩性主要为黄色粘土、亚粘土和砂、砾石等,厚度5-30米。
二、构造特征
區域所处的一级构造体系为吉黑褶皱系,位于我国东北地区的张广才岭、小兴安岭及松辽平原,南以赤峰~开原超岩石圈断裂为界与中朝准地台为邻,西与内蒙~大兴安岭褶皱系相接望。盆地呈北北东方向展布,太古界前震旦系地层构成盆地基底,为中生代含煤建造提供了良好沉积场所。本区断裂构造以高角度正断层为主,断层带被不透水的粘土矿物充填。
三、含煤地层及煤质情况
1、含煤地层
本区含煤地层为白垩系下统阜新组,根据含煤情况及岩性、岩相组合特征,又可进一步划分为以下四段,即底部砂砾岩段、下含煤段、中部砂泥岩段和上部含煤段,本区含煤地层为下含煤段和上部含煤段。
下含煤段:是本区主要含煤地层,岩性以灰色、灰白色粗、中、细、粉砂岩、砂砾岩及深灰色粉砂岩、泥岩、煤层等组成。本段共含煤10层,其中可采煤层有6层煤,煤层单层最大厚度为6.16m,煤层厚度由北向南逐渐增厚。煤层结构为单一煤层-复合煤层,由于个别煤层的夹矸大于0.80米,根据厚度、结构变化规律,有一些煤层又被分成若干个分煤层。
上部含煤段:该段由灰白色、灰色粉、细、中、粗砂岩及灰色、深灰色泥岩和煤层所组成。本段共含煤10层,其中可采煤层有2层煤,煤层单层最大厚度为5.37m,煤层厚度由南向北逐渐增厚。煤层结构为单一煤层-复合煤层。
2、煤质情况
①宏观煤岩类型为半暗型,黑褐色,以暗煤为主,亮煤和镜煤次之,条带结构,内生裂隙不发育或较少,煤样呈柱状。
②本煤田煤类分为长焰煤、气煤、不粘煤和1/3焦煤。多以长焰煤和气煤为主,少部分为不粘煤和1/3焦煤。
③本煤田长焰煤、气煤为中-高灰、高挥发分、中发热量、特低-中硫、低-中磷煤。不粘煤为高灰、中高挥发分、中低-中发热量、低硫、低磷煤。1/3焦煤为高灰、中高挥发分、中发热量、低硫煤。
四、本区煤层气赋存特征
1、煤层气成分
煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是成煤作用过程中形成的以甲烷气体为主的生物气,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气。
2、煤层气赋存及分布特征
①根据本区已施工完的钻孔见煤情况和两口煤层气参数兼生产试验井出气情况,经初步估算,可供开采的煤层气资源量可达67亿立方米。
②本区煤层埋藏较深在1000-1500米左右,随着煤层埋深的增加,煤层对甲烷的吸附量也会增大,煤层气含量随煤层埋深的增加而增大;煤层厚度大,分布范围广;煤变质程度适中,为长焰煤或气煤,有利于煤层气的生成,煤层顶、底板岩性主要有砾岩、粗砂岩、细砂岩、粉砂岩及泥岩等,具有良好的储气条件。
③从古榆树煤田施工的两口煤层气参数及生产试验井获得的相关资料分析,其煤储层特点具有:煤层埋藏较深、煤层厚度较大、煤层气含气量较低的特点。经排水采气阶段试验,气井产能趋势良好,与我国相似储层条件的煤层气井平均产能对比,属相对高产煤层气井。
④根据气井产水、产气条件分析,煤储层具有相对较高的渗透率,经压裂改造后,储层渗流通道畅通,对煤层气井的单井产能及采收率有重要的支持作用。
⑤从该区的地质条件分析,区内除赋存煤炭资源外,并具页岩气、砂体气、水溶气、生物气的显示特点,应在未来煤与煤层气的勘探中,引起重视。
3、煤层气可采性评价
根据本区已施工完的钻孔见煤情况和两口煤层气参数兼生产试验井排采结果,古榆树地区煤层气可采性综合评价为“中”。
五、结束语
通过对本区地层条件、构造条件、含煤地层、煤层、煤质及煤层气资源的勘探方面分析,本区煤层气资源赋存条件较好,开采性中等。有进一步开发利用价值。