煤层气勘探开发

煤层气勘探开发（精选九篇）

煤层气勘探开发 篇1

1 水力压裂技术

水力压裂属于煤层气开发的关键技术, 且被成功的应用到低渗透率改造以及水平井中, 所以大部分工作人员都在努力研究该技术, 以起到增产的目的。但是压裂裂缝的扩展以及压裂的效果, 是会受到地层最大、最小水平主应力影响的, 所以要先明确正断层与滑移断层的应力情况。如果最大的水平主应力和最小的水平主应力二者之间差距比较大, 应沿着最大的水平主应力方向存在的裂缝来延伸裂缝。如果最大的水平主应力和最小的主应力差距比较小, 可能会形成十分复杂并且方向性比较差的裂缝。从近年来采排工作开展的情况来看, 如果地层处在逆断层应力状态下, 则水力压裂会随着水平裂缝的扩张而延伸。由于受到这种情况的影响, 水平井的生产优越性会降低, 失去其原有的多段水力压裂裂缝生产优势, 整体产量不够理想。为了从根本上提升压裂的效果, 可以考虑向水平井当中垂向射出大孔径孔, 之后在长射孔当中进行压裂处理, 进而产生多层水平裂缝, 这也是目前使用起来比较理想的一种压裂形式。

2 间接水力压裂技术

目前最为常见的煤层气开发技术就是水力压裂技术, 并且在近年来的使用中取得了良好的效果。据不完全统计, 目前国内的煤层气平均日产量大约在1000m3左右, 绝大部分的垂直井都是通过压裂技术来开发的, 而且一般都会将比较坚硬的一些煤层当成压裂层来看待。但是仔细对工作过程进行分析不难发现, 还是存在许多技术问题的, 并且这些技术问题会对煤层气开采产生负面影响。在正常的条件下, 因为煤层大部分都是会受到相互垂直面节理以及端节理切割影响的, 所以可能会出现水力压裂裂缝沿着这些节理不断扩大的情况, 所以如果压力裂缝比较短, 则垂直井的产量必然也不够理想。

除此之外, 如果裂缝比较短, 还有可能使压裂液不断的渗入到煤层当中, 并且如果压裂液内部有聚合物, 这些聚合物必然还会堵塞一些煤层节理, 导致煤层渗透性逐渐降低。大多数情况下, 如果砂岩、石灰岩处在煤层直接顶底板或者是煤层的夹层当中, 则水平应力会比较低, 容易导致形成长裂缝。若在砂岩或者是石灰岩当中出现压裂的情况, 则长裂缝和煤层、煤层垂直节理交叉点会因为受到压裂的影响而顺溜到生产井当中, 这种技术就是目前经常使用的垂直裂缝连接压裂技术。各个煤层之间的压裂并不是煤层压裂, 而是一种对煤层顶底板、对煤层夹层砂岩、碳酸盐进行压裂的一种裂缝表现形式。因为煤层的垂直节理其渗透性比较强, 而且这种渗透性要明显超出水平节理的渗透性, 所以间接压裂裂缝也是不需要穿过煤层内部。如果其能够接触煤层表面, 就可以通过该形式来联通煤层垂直节理, 并通过该方式来采排煤层气。该技术已经逐渐纯熟, 并且在许多行业都有应用。针对一些新领域来说, 工作人员首先要先确定工作安排计划的可行性。因为煤层大部分都是会受到相互垂直面节理以及端节理的影响, 所以如果煤层当中的水力压裂只能产生较短的裂缝, 会影响到煤层气整体生产能力。从目前相关技术的发展情况来看, 工作人员可以通过间接煤层压裂技术的方式来解决该问题, 提升煤层气生产能力。间接压裂技术, 就是当压裂位置处在煤层的直接顶底板或者是压裂位置处在煤层的夹层中时, 砂岩、碳酸岩会形成一些比较长的裂缝, 这些裂缝的长度会影响到煤层的开采质量。如果长裂缝和煤层垂直节理相互交叉, 则煤层气就有可能通过压裂缝流入到生产井当中, 进而实现大范围采排煤层气, 提升工作效率以及产量。

3 结语

上文以目前岩石力学以及压裂技术的发展情况为基础, 对煤层气勘探开发方式进行了简要的分析。首先分析了水力压裂破裂压力, 之后从多个角度, 对煤层气开发间接水力压裂技术进行了研究。通过分析可以发现, 虽然岩石力学和压裂技术经过近年来的不断发展已经得到了完善, 但是在实际使用过程中依然存在各种问题, 特别是在细节处理上, 如果处理方式不当, 极有可能导致工作质量不达标。

摘要：随着科学技术的不断发展, 传统煤层气勘探开发技术已经不能满足当前时代发展的需求, 所以要对其进行完善与优化。如果煤层的塑性比较强, 水力压裂技术挑战相对也较大。以当前煤层气勘探岩石力学以及压裂关键技术的发展情况为基础, 结合近年来的工作经验, 提出技术的优化措施。

关键词：煤层气,勘探,岩石力学,压裂

参考文献

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[2]贺天才, 王保玉, 田永东.晋城矿区煤与煤层气共采研究进展及急需研究的基本问题[J].煤炭学报, 2014, 09:1779-1785.

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四川煤层气勘探开发应注意的问题 篇2

四川煤层气勘探开发应注意的问题

“天生盆地必有油,有煤炭的.地方一定有煤层气”.煤层气主要以吸附状态储存在煤层的基质孔隙和裂缝孔隙(又称割理)中.全国的煤层气资源量约32万亿m3,相当于450亿吨标准煤或350亿吨标准油,与陆上常规天然气资源量相当.我省的煤层气资源量约3480亿m3.开发煤层气应从八个方面去思考和工作,重点是压裂问题、排水采气问题、综合研究问题等.

作 者：尹中山 YIN Zhong-shan  作者单位：四川省煤田地质局,成都,610072 刊 名：四川地质学报 英文刊名：ACTA GEOLOGICA SICHUAN 年，卷(期)： 29(2) 分类号：P618.13 关键词：煤层气   勘探开发   综合研究  

煤层气勘探开发 篇3

摘要：根据桑木场背斜北西翼的地质调查、钻井资料，运用煤田地质学、煤层气地质学研究方法，针对贵州省煤层气资源赋存资源量大，勘探程度低的问题，对区内晚二叠世煤系5号煤层进行了系统研究，分析了该区煤层气分布规律及勘探前景。结果表明：区内煤厚较大，有机质成熟度高，顶底板岩性以泥岩为主，且地层相对较缓，构造较简单，煤层气生储盖条件较好；5号煤层含气量主要分布于4.00ml/g·ad～8.00ml/g·ad，中部含气量较高，能达到15.00ml/g·ad；区内潜在煤层气资源量93.36×108m3，属中型规模，开发利用前景广阔。

关键词：煤层气地质学；分布规律；资源量；勘探前景

引言

贵州省全省埋深2000米以浅的煤层气资源量达3.15×1012m3，总量少于山西，居全国第二[1-2]；煤层气资源储量丰富，但勘查与开发程度较低。根据前人资料分析，到2020年，贵州天然气产量将仅达到40×108m3，而消费量将超过70×108m3[1-3]。面对贵州省“贫油少气（常规天然气）”的能源短缺形势[4-5]，需要大力加强贵州省煤层气勘查开发工作，摸清贵州省含煤向斜煤层气的含气性、资源量等，从而能稳固贵州省国家能源基地地位、改善区域能源产业结构、缓解能源供需矛盾。

习水县是贵州省无烟煤资源较丰富地区，煤层气资源研究尚处于空白区，本文旨在对该区煤层气资源分布规律进行研究，并预测该区煤层气资源量，以期对该区煤层气资源勘探前景进行分析，为该区煤层气资源勘探开发提供理论基础及数据支撑。

1. 地质概况

1.1 含煤地层特征

研究区主要含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），岩性主要为浅灰、灰、深灰、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂岩、灰岩及泥质灰岩、铝土质泥岩、炭质泥岩及煤层（线）等，为一套海陆交互相沉积组合特征，属典型的泻湖——潮坪体系沉积[6]。厚56.80m～94.88m，平均厚79.66m。含煤层（线）10层左右，可采煤层5层，即5、7、8、9、12号煤层，其中5号煤层全区可采，作为本次研究对象，7、8、9、12号煤层大部可采，其余煤层见零星可采点。

1.2 构造

研究区位于黔北煤田内，大地构造属扬子准地台（一级构造单元）黔北台隆（二级构造单元）遵义断拱（三级构造单元）毕节构造变形区（四级构造单元）和四川台拗古蔺山字形构造前弧东翼北西侧交汇部位的桑木场背斜北西翼[6-9]。在其南西部发育有次一级龙宝背斜、木担坝背斜、龙家坝向斜、尖山子——倪家向斜（图1），并伴生一系列小到中型断裂构造的发育。构造的发育虽然导致区内地层倾角变化较大，但整体上南西部地层相对较缓，呈向、背斜构造产出，地层倾角为15°～35°，一般在20°左右，易于煤层气富集成藏。

1.3 煤层及煤质

研究区可采煤层赋存于龙潭组，可采煤层以龙潭组中段5号煤层全区可采，作为本次研究目标层。上距标一底8.36m～23.74m，平均16.05m，上距3号煤层底4.37m～19.68m，一般11m左右，下距6号煤层3.88m～16.79m，一般8.70m左右。煤层对应的侧向电阻率曲线呈高异常宽单峰状，人工伽玛曲线呈低异常单峰状反映（图2）。煤层全层厚度基本处于0.8m～3.77m，平均1.48m。顶板岩组为灰岩、细砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩等致密岩石组成，封盖性好，底板岩组主要由泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩等组成。综合分析认为该煤层生储盖条件有利于煤层气赋存，且邻层煤层不易发生逸散。

煤层以块状为主，少量碎块状及粉粒状，内生和外生裂隙较发育，充填薄膜状、脉状方解石，煤层气赋存空间充足；有机质以镜质组为主，占79.04%；最大反射率（R°max%）最小为2.64%，变质程度高，变质阶段为Ⅶ1，有机质处于过成熟度阶段，煤层具有生成大量热成因气的地质条件。

2. 煤层气分布特征

煤层气俗称“瓦斯”，是煤矿床的伴生气体，指赋存在煤层中的自生自储式非常规天然气，以甲烷（CH4）为主要成分，次为重烃（C2H6），通常有吸附和游离两种赋存形式，以吸附于煤基质颗粒表面为主，游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中次之，具有易燃易爆的特征，热值与天然气相当，是一种高效、洁净的气体清洁能源[10-12]。

2.1 煤层气成分及含气量

本次工作在研究区内钻井32孔，采样110件，送贵州省煤田地质局实验室进行煤层气含量测定及成分分析等。实验结果显示煤层气主要成分为甲烷（CH4）和重烃（C2H6），含气量为可燃气体含量，区内煤层气含量平均值为3.75ml/g·daf～24.61ml/g·daf，平均11.74ml/g·daf，换算成空气干燥基（Cad）含量为2.88ml/g·ad～19.48ml/g·ad，平均为8.02ml/g·ad（表1）。

2.2 煤层气分布规律

通过对研究区32口钻井的采样测试，分析显示研究区5号煤层含气量较高，介于2.88ml/g.ad～19.48ml/g.ad之间，平均值为8.02ml/g.ad。研究区大面积区域含气量介于4.00ml/g·ad～8.00ml/g·ad之间，而中部地区含气量相对较高，达到8.00ml/g·ad～15.00ml/g·ad，主要分布于龙保背斜南东翼2501、2502号钻孔附近（图3）。

3. 煤层气资源量预测

（1）估算方法的选取

本次估算采用体积法计算煤层气资源量，其计算公式[13]为：

Gi=0.01×A×h×D×Cad式中：

Gi—煤层气资源量（108m3）；A—煤层含气面积（km2）；

h—煤层净厚度（m）；D—煤的空气干燥基容重（t/m3）；

Cad—煤的空气干燥基含气量（m3/t），Cad=100Cdaf（100-Mad-Ad）

（2）各参数的确定

研究区内煤类为无烟煤，根据《煤层气资源/储量规范》（DZ/T0216-2010），煤层净厚度≥0.80m，煤变质程度（Ro，max）>1.9%，煤的空气干燥基含气量下限为：≥8m3/t。

煤层含气量取8m3/t和测定的含气量换算后平均值，分析该研究区5号煤层实验结果，取8.02m3/t；煤层净厚度取该煤层净厚度的算术平均值，取1.29m；煤层容重取煤层实测容重平均值，取1.53t/m3；煤层含气面积以含气量≥8m3/t的各算量煤层来估算煤层气资源量的面积，该区含气面积约为156.08km2。

（3）资源量预测结果

将分析的各参数结果代入到体积法计算公式Gi=0.01×A×h×D×Cad中，研究区5号煤层煤层气资源量预测值为24.71×108m3，综合其它煤层煤层气资源量，研究区共获潜在的煤层气资源量93.36×108m3，储量属中型规模。

4. 勘探前景分析

（1）研究区煤层较多，煤厚较大，有机质以镜质组为主，有机质成熟度高，煤层具有生成大量热成因气的条件；煤层顶底板岩性以泥岩为主，且地层相对较缓，构造较简单，为煤层气资源的储集和保存提供了较为有利的条件。

（2）研究区煤层气分布规律分析显示5号煤层含气量主要分布于4.00ml/g·ad～8.00ml/g·ad，中部含气量较高，能达到15.00ml/g·ad。研究区潜在煤层气资源量93.36×108m3，储量属中型规模，煤层气资源分布集中、品位较高，具备大规模勘探开发的资源优势，开展煤层气发电、液化等利用项目的前景广阔。

参考文献：

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[13] 中华人民共和国地质矿床行业标准，DZ/T0216-2010.《煤层气资源/储量规范》.

煤层气勘探测试技术研究 篇4

煤层气的勘探、开发离不开煤层气试井, 它对煤层进行定量和定性评价, 它在确定煤层基本参数方面具有明显的优势, 其主要目的是获取储层的评价参数, 为煤层气井的勘探开发和生产潜能评价提供科学的依据。目前试井测试的方法很多, 主要依赖于常规油气井试井技术, 尽管一些常规试井方法可用于煤层气试井测试, 由于煤层气在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异, 这些试井技术的在煤层气的应用有一定的局限性。大量的研究资料表明, 我国煤储层具有低压、低渗的特点, 即煤层的储层压力和渗透率普遍较低。本文通过对煤层气常用试井方法研究评价, 结合我国煤层气生产特点, 探讨煤层气试井方法在煤层气勘探开发中的应用。

1 煤层气的生产特点

煤层气以游离状态、吸附状态和溶解状态三种形式赋存于煤层中, 而其中吸附态要占到绝大多数, 煤层中绝大部分裂缝空间被水饱和。

煤层气的产出存在三个连续的阶段:

(1) 排水降压阶段 (图1) 主要产水, 随着井底压力降到临界解析压力以下, 气体开始解析, 气相渗透率提高, 气体开始从井口产出。气水产量主要取决于气、水相对渗透率的变化及甲烷解析压力与煤层压力之间关系的改变, 生产时间可能几天或几月。

(2) 稳产阶段 (图2) 当压力进一步降低, 此时有一定数量的甲烷从煤的表面解吸出来, 形成孤立的气泡, 出现非饱和单相流阶段, 气相不能流动, 但阻碍水的流动, 水的相对渗透率下降, 产水量逐渐下降, 产气量相对稳定, 一般为高峰产气阶段, 该阶段持续的时间长短取决于煤层气资源丰度, 以及储层渗透性。

(3) 产量下降阶段 (图3) 储层压力进一步下降, 产气量下降, 产出少量或微量水, 该阶段延长的时间较长, 可以在10年以上。

这三个阶段是连续的, 随着时间延长, 由井筒沿径向逐渐向周围煤层中延伸, 是一个递进过程。排水降压时间越长, 受影响面积越大, 甲烷解吸和排放的面积也越来越大。煤层甲烷产量常呈现负的下降曲线, 即“产量逐年增加”, 通常三五年达到最高产量, 然后逐渐下降而持续很长时间, 这一阶段开采期达到10多年至20年不等。

2 煤层气试井分析方法

当煤层气储层因排水使压力降低时, 储层内气体的产出要经过三个阶段 (图1、2、3) , 出现非饱和流和随着压力的降低, 井底将会两相流状态, 常规分析不稳定试井一般都假设只有单相流体流动, 因此, 在应用不稳定试井分析方法时, 应注意避免非饱和流状态和两相流状态。因此对于煤层气井保持单相流这一必要条件严重地限制了一些压力不稳定测试方法的应用。煤层气试井测试方法有很多, 目前国内外常用的试井测试方法主要有段塞测试、DST测试、注入/压降测试、水罐测试、微破裂试验、干扰测试、压降测试技术等。

2.1 段塞测试

段塞测试通过瞬时向井筒加入流体或从井筒抽出一定体积的流体, 然后测量恢复过程中压力随时间的变化, 直至地层初始压力, 由此求取渗透率、井筒储集系数和表皮系数。段塞测试常用于评价饱和水且原始地层压力低于静水柱压力的煤层。段塞测试的时间主要与测试管径和地层渗透率有关。对于高渗透率地层, 选择小直径油管进行测试, 在满足资料分析的前提下, 可缩短测试时间, 降低成本;对于低渗透率地层, 选择大直径油管进行测试, 通过延长测试时间, 扩大探测半径, 尽可能获取反映储层的信息。

2.2 DST测试

DST测试也叫钻杆测试, 用钻杆将测试工具下入井内, 在井下进行开关井操作, 直接快速获取井下压力~时间关系曲线, 分析曲线获得地层参数, 是认识测试层段的流体性质、产能大小、压力变化和井底附近有效渗透率以及目的层段被污染状况的常用手段。DST测试在煤层中主要是为了了解割理中水的能量与割理的渗透能力, 储层压力以及判定原始游离气是否存在, 为下一步的改善措施提供参数依据。常用于渗透率比较好和储层压力较高的储层中。

2.3 注入/压降测试

注入压降测试方法是煤层气开采中最常用的试井方法。注入/压降法是通过向煤层恒量注水, 分别测定注入期和关井后压力降落期的井底压力随时间变化关系, 通过霍纳分析, 求得各项储层参数。注入流体提高了地层压力, 确保了测试过程中为单向流, 可以用标准的试井分析方法分析, 结果可靠, 操作简单。

其作业过程是:使用清水采完煤层、测井以后, 将测试管柱、封隔器、井下关井工具、压力计等测试工具下入井内预定位置后连接地面设备, 坐封封隔器, 将地面泵系统通过测试管柱与煤层连通, 压力计编程并下入井内, 启动高压注水泵尽可能以恒定排量不间断地将水注入煤层一定时间后关井 (新区注水前一般应作微破裂试验) , 转入压降测试阶段。压降测试完成后即进行地应力测试, 求取煤储层的破裂压力和闭合压力。试井阶段井下压力计自动记录储层压力随时间的变化。地应力测试完成后, 提出压力计, 读取数据, 解封封隔器, 用标准的试井分析软件对试井数据进行分析解释, 求取各种储层参数。

注入/压降法试井价格比较昂贵, 低渗透率煤层很难进行, 要保持非常低的注入排量。所以在采用注入压降方法时, 必须预防地层伤害和压开地层。

2.4 水罐测试

水罐测试依靠罐内液面所产生的重力差, 通过静水柱压力作用向煤层内持续注水, 使之在井筒周围形成一种水饱和状态, 产生向煤层注入的单相流体流动。运用储集层单相流理论对灌注和压降两个阶段的数据进行分析, 以获取储层参数。水罐测试适用于高渗透、低储层压力、水饱和的煤层, 是一种简化的注入/压降测试方法。

与注入/压降测试相比, 水罐测试使用成本较低的水罐代替注水泵, 节约了施工成本。有效避免了注入过程中将地层压裂的可能性, 较长的注入时间获取较大的探测半径, 但是测试时间长。

2.5 微破裂试验

微破裂试验作为注入/压降试井的一种辅助测试方法, 在煤层气试井过程中起着重要作用.微破裂试验提供了一种揭示真实储层的方法, 是煤层气井试井设计及试井施工的重要依据.它是一种瞬时压裂煤层的测试方法, 通过向目标煤层注水, 依此产生一个压裂煤层瞬时压力脉冲, 根据注入流量的变化, 在确认煤层被压裂后井底关井, 观测压力变化趋势.采用压力计记录井底压力随时间的变化规律, 通过分析, 可以判断和确定储层的参数性质.

2.6 干扰测试

干扰试井是一种多井试井, 由一口测试井与一口或多口观测井组成, 干扰试井中通过向测试井注入或从井中抽汲流体, 对测试地层施加压力瞬变, 在测试井和所有观察井中连续监测对外加压力的压力响应。干扰试井设计最重要的是选择低注入排量, 不致将地层压裂。

在干扰测试中, 一个正在生产的钻孔及其压力要在其它井中进行观察。干扰测试所监测的是储层的压力变化, 而且观察点距原始生产井有一定距离。因此干扰测试比单孔测试确定的储层的代表范围更大。在距生产井一定距离处, 压力的变化要比生产井本身小得多, 所以干扰测试需要敏感的压力计, 而且要进行较长的时间。

多井测试得到的储层资料除了储层压力和原始渗透率以外, 还能提供定向渗透率, 孔隙度和压缩系数乘积, 邻近含水层通过半渗透阻挡层的渗漏, 或煤层中不渗透边界或常水头边界的位置。多井测试最有用的是确定定向渗透率。干扰试井既可用典型曲线也可用直线法分析。测试的范围通常较大, 可以提供更多的储层资料, 但是价格昂贵, 测试时间长, 有时很难分析。

2.7 压降测试

压降测试方法比较适合于饱和水的煤层甲烷气井。甲烷在储层压力作用下呈吸附状态, 因此在压降测试期间, 应保持井底压力高于气体从煤中解吸的压力。当以恒定速度排水时会出现一个临界时间段, 这个时间段也就是井筒储集结束到气体解吸和非饱和流的开始时间。在这个时间段至少要有半个对数周期的数据才能用半对数法来分析。因此, 应采取一切可能的办法来延长这个时间段。一是隔离测试层段并关闭底部层段或者采用较小的油管来减小井筒储存;二是限定水产量和相应的压降以推迟气体开始解吸的时间。

3 试井方法评价

各种试井测试方法因测试目的、工艺原理等方面的差异, 其设备配置、适用范围不同。常用试井方法的优缺点及适应性见表1:

4 试井评价方法的应用

上述方法都用于煤层气井的测试工作, 它们有着各自的优缺点。段塞流测试半径小, 流动时间短, 一般用于煤层气井的早期测试, 用以估测煤层参数。压降测试要求煤层必须为饱和水, 而且压降差不好控制。对于储层压力较高、渗透率比较好且地层流体能够产出到地面的煤层, 可选择工艺简单的DST测试方法。煤层存在着渗透性滞后的现象, 因此注入压降测试求得的表皮系数更为合理。对于渗透性好的低压煤储层, 可选择操作简单、费用低廉的水罐测试方法。干扰测试适用于评价煤层的连通性和非均质性测试, 可得出最小渗透率和最大渗透率。

从目前国内实际施工的煤层气井的测试情况来看, 我国绝大多数煤层属于低压低渗地层, 地层流体无法流到地面。D S T测试、水罐测试及段塞测试在许多勘探开发区往往难以实行, 注入/压降测试方法以其适用范围广、获取参数可靠, 在煤层气井中得到广泛应用。总之, 对于煤层气储层, 只要将储层压力保持在所需的压力范围之内就能在单相流条件下进行测试。在压降测试期间, 使井底压力高于气体解吸压力, 在注入压降测试期间保持井底压力低于煤层破裂压力。

5 结论

煤层气试井方法很多, 每一种测试方法都有其优缺点和适用范围, 测试方法选用不当, 直接影响测试资料的准确性, 甚至导致测试失败。目前, 我国煤层气勘探开发工作正逐步开展, 煤层气勘探新区比较多, 为满足资料数据的准确性及经济性要求, 针对不同的地区, 根据地层条件选择合理的测试方法至关重要。

参考文献

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煤层气勘探开发 篇5

前言

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，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。长期以来，煤层气一直被当做是煤矿生产过程中的重大安全隐患，往往直接被排放到大气，利用率极低，这不仅造成了严重的资源浪费，还对全球变暖产生了重要作用。自美国煤层气实现规模化商业生产以来，煤层气越来越被视为一种清洁的能源，我国煤层气资源丰富，若能够实现煤层气资源大规模的开发必将对我国国民经济可持续发展、改善我国能源结构有着重大的意义。目前，国内煤层气勘探开发、井位布设主要依靠地质和钻探研究成果，尽管地质和钻探资料可靠性很高，但由于其成本高，因此用高密度的地质和钻探资料预测煤层气不太现实。地震勘探作为一种面积勘探，可以提供煤层的空间分布形态、断裂体系、厚度和岩性等地质信息，因其密度高、成本低，已被煤田地质勘探广泛应用。

如何将稀疏的地质和钻探资料与密集的地震资料有机的结合起来，利用地球物理特征进行煤层气富集区识别，为煤层气开发选择井位、布设井网提供可靠的地质依据，成为煤层气勘探开发急需解决的问题。

一 地球物理技术在煤层气勘探领域的研究现状

随着煤层气勘探开发的持续升温，地球物理技术在煤层气勘探的运用也得到了迅速的发展。

杨双安等利用三维地震勘探技术进行瓦斯预测研究；焦勇等进行了煤层气地震精细解释及储层预测技术探讨；何志勇等提出了利用地震属性预测煤层气储层孔隙度方法；祁雪梅等研究了地震相技术在煤层气勘探中的应用；彭刘亚等利用岩性地震反演信息进行煤体结构划分。

在煤层气AVO技术研究方面，彭苏萍等分析了煤层顶底界面的反射振幅特征，认为底界面不利于AVO分析，不同结构煤体在AVO响应上存在明显的差异；彭晓波等将Ｐ波方位AVO应用于煤层裂缝探测中；孙斌等研究了煤储层含气性与地震AVO属性之间的关系，获得煤层参数与地震波弹性参数之间的关系式及其AVO响应特征；杜文凤等基于zoeppritz方程，分析了振幅与偏移距的关系，利用瓦斯突出煤与非突出煤的物性参数，进行数值正演模拟，分析了瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应差异；胡朝元等研究了利用地震AVO反演预测煤与瓦斯突出区；崔大尉等利用AVO属性研究构造煤的分布规律；在煤层气富集区预测方面，闫宝珍等基于控制沁水盆地煤层气富集特征分异的关键地质因素（如构造、热力场和水动力等）进行了综合分析，对该盆地煤层气的富集类型划分进行了研究；常锁亮等基于煤层气（瓦斯）富集引起的高频吸收衰减特性，利用不同频率的调谐振幅变化，对研究区煤层含气性进行了预测；汤红伟对地震勘探技术在煤层气富集区预测中的研究进行了探讨；陈勇等进行了基于主控因素的煤层气富集区地震预测技术应用研究。崔若飞等提出了利用“两个理论、四项技术”来指导煤层气(瓦斯)地震勘探工作。其中 两个理论是双相介质理论和各向异性介质理论，四项技术是地震属性技术、AVO技术、方位各向异性技术和弹性波阻抗反演技术。

二 煤层气地震勘探理论

（1）双向介质理论

当今煤田地质地震勘探是建立在均匀各向同性纯固体基础上的岩石弹性理论和波动传播理论的单相（固相）介质基础上的，而煤储层非均质性很强，在各向上存在异性，而且煤储层属于双相介质—煤基质和流体（气、液），因此传统的建立在单相介质理论基础上的地震勘探技术，在煤层气勘探领域是不使用的。而双相介质理论认为地下介质是由固体骨架和充

填在骨架空隙中的流体(气体和液体)组成。煤层与煤层瓦斯是一种典型的(固相+流相)双相介质，与单相介质理论相比，双相介质理论更接近于实际。因此，研究双相介质中弹性波的传播规律，对于指导煤层气地震勘探有着重要的意义。

煤储层是典型的双相介质，与单相介质相比，地震波在双相介质中传播后，各个频率成分的能量分布发生了变化，主要表现为地震波能量向低频方向移动。产生这一现象的主要原因是：双相介质中固体颗粒与空隙中流体(气体)的相互作用产生了慢纵波，慢纵波的存在使得双相介质中波的能量分配发生了变化，即地震波场的动力学特征发生了变化。这种地震波场动力学特征的变化为预测瓦斯富集带提供了理论基础。

（2）各向异性介质中弹性波传播理论

在地震勘探中，各向异性是指在地震波长的尺度下介质弹性特征随方向发生变化。煤储层是各向异性（不同方向可能煤储层的厚度、孔裂隙发育、煤体结构、含气量、含水等等）的储层，研究地震波在煤储层中的传播特征是进行地震勘探的基础。

在各向异性介质中，P 波速度随入射角与地层裂隙方位角而变化，界面上的反射系数随入射角、地层裂隙方位及各向异性有关，即地震属性(如速度、振幅)随波传播方向的变化而变化。而在各向同性介质中，则不具有这一特点。因此，通过研究 P 波方位地震属性特征，可以研究地层的各向异性系数及裂隙发育密度。而煤储层裂隙发育区往往是煤层气聚集带。

三 几种煤层气地震勘探技术

（1）煤层气地震勘探的地震反演技术——储层厚度及精细构造

地震反演技术是综合运用地震、测井、地质等资料以揭示地下目标层（储层、油气层、煤层等）的空间几何形态（包括目标层厚度、顶底板构造形态、延伸方向、延伸范围、尖灭位置等）和目标层微观特征，它是将大面积的连续分布的地震资料与具有很高分辨率的测井资料进行匹配、转换和结合的过程。波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗（或速度）的地震特殊处理技术。是储集层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果，因此，地震反演通常指波阻抗反演。波阻抗反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，利用波阻抗反演计算煤层气储层厚度是煤层气地震勘探技术的重要用途。将时间域的地震数据转换位深度域的地震数据，与测井数据联合反演，得到深度域的波阻抗数据体。储层的波阻抗值介于一定振幅之间，以此区间作为某储层的波阻抗的最小值，再对全区进行追踪，得到储层的顶板数据，二者之差即为该储层的初始厚度值。利用克拉克法预测的结果与实际钻井结果进行匹配，可得到采区该储层的厚度。另外，利用地震、测井数据采用稀疏脉冲反演的方法可反演出储层和顶板岩性的精细构造。储层厚度和结构的精细反演为圈定煤层气富集区提供了地质基础。

（2）煤层气地震勘探的 AVO 技术——烃类、岩性和裂隙的重要检测手段

AVO 技术是以弹性波理论为基础，利用叠前 CDP 道集对地震反射振幅随炮检距（或入射角）的变化特征进行研究、分析振幅随炮检距的变化规律，得到反射系数与炮检距之间的关系，并对地下反射界面上覆、下伏介质的岩性特征和物性参数做出分析，达到利用地震反射振幅信息检测油气的目的。

从国内外的油气勘探的理论和实践来看，利用振幅随炮检距变化的AVO技术（包括多分量 AVO技术），能够有效获取油气储层的孔隙大小、地层压力、裂缝密度与分布、流体、气体充填量等重要的储集层参数信息。这也是最近几年 AVO 技术所取得的最大的进步。但作为一门不断发展的技术，AVO本身也存在局限性，如：建立在测井资料分析基础上的弹性参数与储层物性线性统计关系的相关系数都不高，难以得到可靠的岩石物理结果，地震处理中真振幅难以保持。但 AVO 技术作为油气勘探中最为有效的储层参数反演技术和发展最快的技术之一，为煤层厚度和瓦斯富集部位预测提供了一种间接的探测手段。

（3）煤层气地震勘探的三维三分量地震探测技术——准确预测煤层中的裂隙发育部位

三维三分量地震探测技术源于理论研究和实践观测，与常规三维地震勘探的区别是，在除了原来的纵波技术的基础上，还利用了地震波横波技术，其理论基础是介质的弹性各向异性，即地层的弹性性质是有方向性的，垂向的各向异性对应于地层的层状构造，水平向的各向异性对应于地层的微观断裂构造，如裂隙等。

根据实际矿区实验室测定的瓦斯含量可知：瓦斯含量低时，快慢波时差较小，瓦斯含量高时，快慢波时差较大，这说明快慢波时差与实验室测定的瓦斯含量之间具有较好的对应关系，即快慢波时差越大，表明煤层的裂隙越发育。通过拾取快波和慢波数据体上煤层的时间值，便可求得煤层的快慢波时差。

这说明，当一个横波入射到近于平行的垂直裂隙体系后，快横波在平行于裂隙平面方向上偏振，慢横波在垂直于裂隙平面方向偏振。当地震波中的横波在遇到裂隙、气体等地质异常时，其快慢波至的延迟时间加大，因此，可以利用这种方法，准确预测煤层中的裂隙发育部位，进而准确预测煤层气富集部位。

三维三分量地震勘探提供的时间、速度、振幅、波阻抗等信息同单一纵波勘探相比，会有成倍的增加，并能衍生出差值、比值、几何平均值、弹性系数等参数。利用这些参数能有效估算出地层岩性、孔隙度、裂隙、含气性等。而三维三分量纵横波速度比、传播时间比、振幅比、泊松比等可用来研究岩石孔隙度的变化、孔隙流体性质、裂隙发育区、岩性变化等参数。这些参数的预测对含气储层的研究具有直接的物理意义。

四 煤层气富集区寻找的基本思路

煤层气的富集受到多种因素的影响，包括煤储层厚度、煤热演化程度、构造、埋深、沉积环境、顶底板岩性、煤体结构等等。煤层是煤层气生成和聚集的基础。煤层越发育，煤层厚度越大，其单位面积内的生气量和吸附量就越大，其勘探开发潜力也更大；煤层埋深太浅，压力太小，煤层气自然解析附和逸散，煤层不含气或含气量极低；煤层埋深过大，压力随之增大，煤层孔渗性变差，吸附气含量和产量不随深度变化线性增加，而开采成本和难度则增加更快，埋深适中的煤层才可兼顾；煤系的热演化史和热演化程度，决定了煤系的生烃排烃史和煤岩煤阶，也直接影响煤层物性和含气性。代表不同热演化程度的不同煤阶的煤岩，其含气能力和含气方式也有不同，煤层甲烷含量随着煤变质程度的呈现出急剧增高（Ro,max<1.3%）— 缓慢增加（1.3%3.5%）的特征，可见煤热演化程度，对煤层气富集的重要影响；不同的构造及构造组合对煤层气的保存影响不同。

在上述几个较为重要的影响因素中，煤厚、埋深、构造、裂缝、煤体结构完全可以由地震勘探技术获取。因此，在进行煤层气富集区的预测时，多利用地震勘探获取某一主控或多个控制因素进行评价。例如崔若飞教授认为煤层裂隙富集区域一般为瓦斯富集带，并以此为基础利用地震P波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征,根据地震属性随方位角变化可以预测裂隙发育方向和密度的基本原理,应用多种地震P波方位属性预测裂隙发育带，并据此划分瓦斯富集带；彭苏萍教授认为煤层埋深、煤层厚度、结构、构造和顶底板岩性等参数是控制研究区煤层气富集的主要地震地质因素，并据此通过地震反演和地震属性分析，获得了这些地质参数，基于地球物理信息融合方法对煤层气富集区进行了预测，取得了较好的效果。

五 存在的问题

（1）煤层气地震响应微弱

常规天然气储集空间较大,含气后地震响应加强,通过地震反射异常区可预测常规天然气聚集区。而煤层气储集空间多为微孔、微裂缝,地震响应微弱,并且受煤界面地震强反射的屏蔽影响,也加大了预测难度。（2）含气与否的煤层岩石物理差异小

对于常规天然气而言,储层的声波时差低,密度较大,波阻抗相对较高。含气后声波时差增大,密度降低,波阻抗明显降低,通过对波阻抗“高中找低”技术可以容易预测常规天然气。而煤层本身声波时差大,密度低,波阻抗较低。含气后,声波时差有所增大,密度有所降低,但煤层气波阻抗与煤层低阻抗两者差别小,难以区分,含气与非含气煤层的波阻抗门槛值难以确定。而且由于煤储层的特殊性,即使是同一变质程度煤岩,也很难区分是煤层物性还是含气性造成的波阻抗低,使预测难度加大。

（3）裂缝性煤层气储层预测难度大

针对常规裂缝性气藏而言,气体为二次运移游离气,由于重力分异,有明显的气水分界面,通过频率异常衰减,可判断气藏的存在。而煤层吸附气与微孔、割理中的水没有明显分界面,在地震上都有频率衰减现象,因此单通过地震上频率衰减大难以判断是割理含气还是裂缝含水,使煤层气的预测难度进一步加大。

参考文献

煤田地质勘探中煤层煤质的意义分析 篇6

1 对煤田地质勘探中的煤层煤质进行分析

1.1 选样

在选取煤样的时候, 注意不要掺入杂质, 否则对煤样进行检测时, 灰分值会有所升高。为了使煤样数据维持有效性, 要注意选择没有泥浆的无污染的煤样进行检测。若在检测前煤样沾上了泥浆, 切记不要用水冲洗, 以免影响它的灰分值, 应该使用刷子去除杂质。对于在断层、风化带、氧化带等具有特征性的区域采集的煤样, 煤质数据只能作为指标参考, 不能视作典型数据参与煤样的平均值计算。

1.2 煤质分析的数据

在煤样采集完成后, 对煤质进行有效分析是非常重要的一步。通常在界定煤质的检测项目中, 都要考虑煤田种类、勘察阶段和开采使用方向等方面, 煤质分析类型有以下几种:

1.2.1 动力煤

这种煤对煤质的要求不是很高, 一般选择有代表性的煤样测定煤灰成分与煤灰熔融性。在精查阶段, 可以适当增加煤样比例数, 最终的普查报告的样品比例数也不能过少。

1.2.2 炼焦用煤

除了测定水分、灰分、挥发份、焦渣特征、全硫以及发热量以外, 还要测定浮煤的粘结性和结焦性等。为了保证炼焦用煤的煤质, 要对含硫量超过1%的煤样进行原煤检测。

1.2.3 非炼焦用煤

非炼焦用煤不同于炼焦用煤。非炼焦用煤的煤样检测只有原煤灰分、水分、挥发份、焦渣特征、发热量、全硫和元素分析这几项。

1.2.4 带煤牌号的煤样

在检测带煤牌号的煤样时, 要对浮煤分析水分、灰分、全硫这几个项目进行检测。还要根据不同煤样的性质增设不同的检测项目。例如褐煤还应该对其腐植酸和褐煤蜡设定专门的检测项目。

2 煤田煤质在煤田勘探中的作用

2.1 煤田煤质勘探部门需要提供相关地质资料

地质勘探部门需要提供准确可靠的地质资料才能保证煤炭的质量。首先地质勘探部门需要提供《井田精查地质报告》来说明下面几种地质情况:一是煤层厚度。包括煤层的结构、各分层的厚度及变化规律, 煤层群的群间距, 煤层的总厚度及变化规律。二是煤层倾角及变化规律。三是地质结构特征。四是煤质特征。包括煤的种类、内在灰分、水分、含硫量、发热量等等。五是围岩及夹矸层的性质。六是水文地质条件。

2.2 能够对煤炭资源的开发利用作出评价

根据地质报告中煤的特性, 即煤的种类、硫分、水分、内在灰分、发热量等主要的煤质指标, 能够对勘探区域煤炭资源的开发利用作出评价。提供的煤田地质报告务必准确无误。

2.3 能够在煤矿设计中为保证煤质提供依据

根据煤田地质勘探中所提供的地质资料, 在煤田划分为井田时, 要考虑煤质、煤层和地质构造的特点, 最好以水文地质变化线、自然地质构造线和煤种变化线作为井田边界。在划分水平和盘区的时候, 要考虑到不同的煤种, 煤层的厚度和地质构造等因素。在设计回采工作面时要把工作面的采高、斜长、工作面走向长度和推进度等参数考虑其中, 为了保证能够开采到的煤炭产品的质量, 在确定这些参数的时候, 要根据报告中的地质资料合理分层、合理选择回采工作面的位置和回采工艺。

2.4 是矿井煤制技术管理基础工作的依据

煤质技术有几项工作要点:首先, 根据煤层质量和储量编制合理的开采方案。其次, 根据煤层质量的分布规律制定煤炭质量计划。第三, 要根据影响煤质的各种因素制定保障煤质的措施。最后, 针对煤质的特点并结合实际需求, 合理安排产品的等级。

煤质计划直接关系到企业经济效益, 所以要用科学的方法和精确的数据编制煤质计划。煤质计划制定的是否合理、科学、准确, 这关系到生产的煤炭产品能否占领市场, 使企业持续稳定的发展。综合看来, 地质勘探数据的准确性直接关系到煤质计划的准确性, 这也直接影响到企业的信誉和产品质量。

3 煤层煤质对煤田地质勘探的意义

随着经济的不断发展, 煤炭资源的利用率也逐渐增多, 要改变炼焦用煤和动力用煤的格局, 就要对煤田勘探区域的煤炭资源的煤质进行全面的分析。煤的价值远远比煤炭要高。我国的煤炭资源十分丰富, 煤的种类也很齐全。虽然有人曾经做过对煤炭中微量元素的是些实验工作, 但只是了解了煤中某些微量元素的含量, 从长远来看是不够的, 这样只能使宝贵的煤炭资源不断流失。

煤中有一些有害物质会对人的身体和生态环境带来危害。这些危害也许短期内不会显现出来, 但是随着时间的流逝, 这些危害日积月累就会造成严重的后果。所以, 着重研究煤中的有害元素是至关重要的一点, 只有对煤中有害元素有了充分的了解, 才能在对煤的加工过程中采取合适的对策来预防有害物质带来的危害。对煤中蕴含的微量元素和有害物质研究的最佳时机是在煤田的地质勘探阶段。在对煤炭资源开发利用的过程中要考虑对煤的回收利用的可能性, 以免造成资源的浪费;对于煤中的有害物质, 要通过相关部门采取合适的措施, 避免有害物质的危害, 做到防患于未然。因此, 要根据实际情况, 研究煤中的微量元素和有害元素, 并将其纳入煤田地质勘探中对煤质的评价分析范畴。

煤田地质勘探过程是开发利用煤炭资源的前期工作。对煤质的研究和评价是煤田地质勘探阶段的重中之重。要扩大对煤质的研究范围, 提高测试的手段和力度。这样做的目的不仅仅是为了应付眼前的地质勘探工作, 更重要的是为今后的工作打下基础, 做到真正的合理开发和利用我国的煤炭资源, 重视对资料的收集, 为煤田地质勘探工作中对煤层和煤质的研究提供最有效、最充分的理论依据。

4 结束语

在煤田地质勘探的过程中, 对煤层煤质的分析工作是十分必要的。做好煤质的分析工作, 可以为煤田的开发指明方向, 明确开发过程中的重点和难点。文章通过对煤层煤质重要性的分析, 了解煤层煤质对地质勘探的意义, 确保了煤田勘探工作能够顺利有效的进行。

摘要：煤田地质勘探的主要目的是勘探有开采价值的煤矿资源。本文通过对煤田地质勘探中的煤层煤质进行分析, 为煤矿勘探中的资源开发指导方向, 并阐述煤层煤质对煤田地质勘探的重要性。

关键词：煤田地质勘探,煤层,煤质分析

参考文献

[1]胡明岩.煤田地质勘探中煤质工作的重要性[J].煤炭科技.地质与勘探, 2010

[2]吴拓.论煤田地质勘探中的煤质工作[J].企业技术开发, 2011

煤层气勘探开发 篇7

贵州保田-地瓜坡勘探区位于贵州省西南部。区内主要含煤地层为二叠系上统龙潭组[1],主要可采煤层有3、12、17、19、23、26、29号共7层,可采煤层总厚为6.57~32.74m,平均厚度17.32m。12#煤层位于P3l2顶部,煤层厚度较大、结构相对简单[2],为本勘探区主要可采煤层之一。因此,对于煤层和煤质变化规律的研究,为进一步资源勘查与矿井生产打下基础。

2 勘探区构造特征

地瓜坡勘探区位于青山向斜西北,构造相对简单,发育NE-SW向的次级构造,由西向东有半坡背斜、落泥向斜、大地背斜、F15和F17断层,东南为青山向斜轴部。区内地层走向NW-SW向为主,倾角7°~25°,受褶皱影响由西北向东南方向逐步变陡。

3 12#煤层厚度变化规律

3.1 12#煤层厚度分布频率

12#煤层位于P3l2顶部,本勘探区内层位稳定。根据26个钻孔煤层厚度资料点分析,12#煤层厚度0~4.40m,平均3.36m,其中,1.33m以上的煤厚点占56%,煤厚以中厚煤和厚煤为主,12#煤厚分布频率直方图如图2所示。

3.2 12#煤层厚度变化特征

勘探区内12#煤层层位稳定,对比可靠,且煤层厚度呈有规律变化,表现为东北部较厚,西南部偏薄,由西南部到东北部逐步增厚的趋势。12#煤层等厚线如图3所示。

3.2.1 勘探区大部为1.33~3.5m的中厚煤和厚煤区,全区可采,呈规则的两个块段孤立分布于南北,中部薄煤呈不规则的较小块段位于两个中厚和厚煤层区中间。

3.2.2 煤层厚度变化具有明显的方向性和分带性。沿青山向斜NE-SW的走向,煤层厚度在平面呈连环条带状分布。

3.2.3 中厚煤和厚煤区在平面上呈不规则的岛弧状分布,煤层厚度值变化幅度大,且不同厚度煤区之间距离很近,煤厚变化梯度大。

4 煤质变化规律

4.1 12#煤层工业分析指标

根据12#煤层工业分析结果,灰份含量15.72~43.12%,平均23.78%,属于中灰煤。挥发份除901孔外,都大于10%,平均12.12,属于低挥发份煤。全硫在1.55~4.52%之间,平均3.1%,差别较大,最低和最高相差3倍,属于高硫煤,见表1。

4.2 煤质变化规律

从灰份、挥发份和全硫含量在平面的分布来看,挥发份和全硫变化不大,与煤层厚度变化相关性不强。但灰份的变化与煤层厚度变化呈现负相关性,从西南向东北,随煤层厚度由厚到薄再到厚,灰份正好相反,则是由小变大在变到小,在901孔达到灰份最大43.12%,而挥发份则最小,煤层也相对薄,见图4。

5 结论

地瓜坡勘探区受区域构造控制,地层产状受青山背斜控制,走向整体平行该背斜,由于次级褶曲的影响,局部产生变化。煤质属于高硫中灰低挥发烟煤,全硫含量区内变化较大,最低和最高相差3倍;灰份与煤层厚度变化密切相关,呈现负相关性。

参考文献

[1]黄文,李军,黄华州.贵州保田-青山区块煤储层特征及煤层气开发条件研究[J].中国煤炭地质,2008,20(2):20-23.

煤层气勘探开发 篇8

一、煤层对比方法概述

煤层对比主要是指根据煤层标志、研究以及分析判断不同地点的两个或者两个以上煤层相互对应关系的工作。煤层对比是地质勘探、煤矿开采的基础地质工作, 其主要是用于检查分析煤层层序、煤层厚度及其变化, 并对煤层进行评价、计算储量、判断构造以及指导矿井的开发等工作。在地质勘探报告编制的过程中常用煤层对比方法主要有标志层法、煤层沉积旋回法、测井曲线对比法等常用方法。下面具体进行分析常用几种煤层对比方法的特点及应用价值。

二、煤层对比方法的研究

1、标志层对比法

标志层对比法的特点主要是利用煤层的结构、厚度以及煤的组分和煤层类型等差异性进行对比的。其中地质勘探编制中对于具有厚度小、横向变化不大、并有一定的特征的岩层均可以作为标志层, 而对于结构、成分特征比较明显且厚度稳定的煤层, 则可以将煤层自身作为对比标志。比如在某煤矿地质勘探报告编制的过程中发现本区8号煤层发育在含煤段的下部, 其厚度大, 是全井田厚度最大的煤层, 其在煤层群中特别显眼, 所以8号煤层自身就是最好的标志层。根据煤层的倾向和走向延伸的稳定性, 在施工的钻探工程中以厚度大、结构简单、产出层位稳定以及识别容易等也是控制煤层终孔层位的标志性煤层。其中本井田中7号煤层、6号没煤层以及5号煤层主要分布在含煤段的中部, 所以全井田相对比较稳定, 可以安全开采。通过分析可以看出煤层的厚度的标志性煤层的特殊层为对控制井田煤层对比的骨架具有重要的作用, 并且对井田内含煤段的稳定性煤层在勤倾向、走向的上层位和厚度变化对比清楚可靠, 并且厚度的变化也具有一定的规律性。

2、测井曲线对比法

众所之知, 煤与其他岩石悟性上具有一定的差异, 所以在地质勘探报告编制的过程中我们可以根据测井曲线的类型, 进行查找物性标志层实现煤层之间的对比。本煤矿共采用30个钻孔的测井资料, 钻孔测井评价为甲级孔, 甲级孔率为100%, 通过进行分析发现可以利用的采煤层共有128层, 其中优质层有36层, 合格层有90层, 不合格层有2层, 不合格率为98.43%, 通过进行分析发现此报告所采用的测井资料的可信度比较高, 资料质量的可靠。

(1) 测井曲线形态对比法, 通过进行分析可以发现此煤矿中的6号煤层、8号煤层9号煤层以及10号煤层的煤层间距非常小, 并且根据电阻率和散射伽玛的曲线规律的组合特征可以进行判断, 通过对地质勘探报告编制可以得知, 6号煤层的厚度大, 煤层的全区发育稳定, 并且结构相对比较复杂, 测井曲线呈现出横向幅度值高、纵向厚度大以及形态多峰的特点, 所以经过分析将6号煤层作为对比标志层。

(2) 曲线宽度和幅度的对比法, 在地质勘探报告编制的过程中, 通过分析可以得知本煤矿的6号和9号煤层的层位相对比较稳定, 煤层的厚度大, 全井区发育, 测井曲线的形态特征为纵向厚度大、横向幅值散射伽玛高, 根据自然伽玛低恶化电阻率高等特点, 可以进行准确的判断, 并且由于煤层和岩石的密度差异性较大, 因此其界面非常的清晰。

3、沉积旋回法

在地质勘探报告编制的过程中发现, A组和B组在本煤矿中分布比较稳定, 并且沉积旋回比较明显, 是煤层对比比较重要的一项依据, 其中A组大致可以分为两个旋回, 第一个旋回从粗砂岩开始, 而到9号煤层顶部结束, 而第二个旋回从9号顶部粗砂岩开始到6号煤层顶板黏土岩结束。而B组可以划分为三个旋回, 第一旋回主要是从粗砂岩开始直到5号煤层顶部结束, 而第二个旋回主要是从5号煤层底部粗砂岩到3号煤层顶部黏土岩结束, 而第三旋回主要是从3号煤层顶部粗砂岩到B组的顶部黏土岩结束。

由于本煤矿碎屑补给充足, 并且沉积岩岩性组合和粒度以及旋回结构等都能够清楚的体现出旋回, 并且每个旋回都是以粗砂岩开始到黏土岩或者泥岩结束。

三、煤层对比可靠性分析

通过对本煤矿煤层对比分析可以得出, 由于此煤矿的煤系地层标志层比较多, 并且特征突出, 层位稳定, 并且主要煤层沉积旋回特征比较明显, 测井曲线形态具有一定的规律性, 所以对于本煤矿主要可采煤层6、8、9号煤层对比可靠, 而10号煤层对比较为可靠。通过地质勘探报告编制的过程对煤层对比对储量的计算准确性与实际符合具有很大的作用。

四、结论

在地质勘探报告编制的过程中, 通过对煤层对比分析可以发现, 在本煤矿煤层中部分为稳定的煤层, 而部分存在沉薄、沉缺的现象, 所以在煤层对比中采用一种对比方法很难准确的进行确定煤层的层位, 所以在勘探的过程中需要将多种对比方法同时结合使用, 而有时采用一种方法进行分析, 这样才能取得较好效果, 并且能够准确的识别煤层、取得准确的地质资料、为正确评价该区煤炭资源提供可靠的依据。

摘要：地质勘探报告编制的过程中煤层对比直接关系煤炭矿井设计的合理性, 关系到储量计算结果的可靠性, 并且对今后煤炭的开采和生产也有直接的影响, 因此加强研究地质勘探报告编制过程中几种煤层对比常见方法对增加煤对比可靠性具有重要的意义。

关键词：地质勘探,报告编制,煤层,对比方法,研究

参考文献

[1]林文守.永定县牛栏山矿区主采煤层对比分析探讨[J].能源与环境, 2011 (2) .

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[4]孟斌矿.山地质报告编制软件系统在矿山中的应用[J].价值工程, 2010 (36) .

煤层气勘探开发 篇9

1 概况

龙湖勘探区位于黑龙江省, 七台河市东38公里处, 长约8公里, 宽约4公里, 面积约32平方公里, 该区地层走向为北东30度。

主要含煤地层是侏罗系的城子河组, 其总厚度大约1200米, 可分为上、中、下三段在该区, 见可采与局部可采层三十余层。57号煤层位于本组中段, 与55、56号煤层组成层组, 55、56两层在该区不发育, 所以我只谈57号煤层的变化与古地理环境。

2 分叉变簿规律

57号煤层位于城子河组地层的中段, 其赋存形态同本区地层一致, 本区地层在倾向上, 是一复褶曲, 走向上和向东倾伏, 倾伏角10度左右, 该煤层在勘探区的中东部发育最好, 在13线的9095号孔处所见厚度为全区所见最大厚度3.33米, 在9095号孔的同一走向上, 煤层以较厚条带沿走向方向延展, 并缓慢分叉变簿。该煤层在7线以西基本被剥蚀掉了, 由构造影响保存下来的只是一点零星小块, 东部地层倾伏, 该层理止于深部, 保存完好, 除几个由构造影响而没见到的钻孔以外, 都有揭示, 规律明显, 在倾向上也同样是由厚层带向南北两端分叉变簿, 规律性比走向更明显, 变化陡然, 单层的地方较少, 向两端迅速分叉变簿, 并且分叉的间距越向两端越大, 最大处达25.5米。由上述可清楚的看出57号煤层的形态是:中间有一长圆形厚层带, 宽约300-500米, 长在1500米以上, 沿走向展布, 并向四周分叉变簿, 分叉的间距逐渐加大, 在走向上变化缓慢, 倾向上变化迅速, 该层的这种变化趋势主要是原始沉积古地理环境和地层沉降不均衡等原因造成的。

3 原始沉积的古地理环境

我们知道, 成煤必须是具备一定的条件, 要有适合植物长期生长的气候与环境和成煤盆地, 要有使成煤盆地保持还原环境的复水层, 地层沉降速度还必须和植物堆积一致, 这样才能形成煤层。就整个城子河组地层来说, 由下而上, 岩石的粒度是由粗变细, 下段主要是由砾岩和较粗的砂岩组成, 砾岩交替出现, 在纵向上变化频繁, 相变也较大, 由此可以看出, 地层在这一地质时期, 升降运动很活跃, 在岩相上看, 主要是山间急流河床相, 河床相、河漫滩相等, 由这些古地理环境可知, 在当时是不容易长期生长高大植物为成煤提供物质来源, 其它成煤条件也不具备, 所以城子河组下段地层中煤层很不发育。而在沉积中上段地层的时期, 地层的相对稳定, 这一点, 从中上段地层各种岩性岩层的厚度大, 和纵向变化小等都可以看出, 中上段地层岩性都比较细, 主要由细砂岩、粉细互层和粉砂岩等组成, 在岩相上看, 主要由河漫滩、湖泊、湖沼等相线成, 从古地理条件来看, 即可以生长茂盛的植物, 也可具备其它的成煤条件, 所以中上段煤层发育。57号煤层就是在这种良好的成煤条件下形成的, 但良好的条件是相对的, 很多因素都能影响煤层的正常沉积, 或对煤层的形态起制约作用, 该层就受到了沉降不均衡, 改变了各部位的沉积环境, 而使煤层在部分地带失去形成条件, 从而产生分叉、变簿的形态。

57号煤层的底板, 是深灰色、无层理的粉砂岩, 粉砂岩下部是细砂岩和粉细互层砂岩, 具小型斜层理和波状层理, 而且有植物化石碎屑, 这样分析一下57号煤层形成以前的古地理环境, 可以帮助我们了解它原沉积形态形成的原因, 从57号煤层下部的岩性和其它因素, 可以看出, 它下部是泥沼或沼泽相, 再往下是河漫滩相, 这就是说, 河漫滩相地层沉降接受了沉积, 形成了沼泽或泥沼相, 因为河漫滩可能有牛轭湖或其它凹陷处, 在沉积后没有完全填平, 在沉积煤层时, 还是一长圆形, 略有凹陷的小盆地, 但就大范转来说是平缓的植物茂盛的准平原, 在这个时期, 整个小盆地都具备成煤条件, 普遍沉积了煤层。后来由于地层沉降不均衡, 使盆地越向边缘部位沉降幅度越大, 中部沿走向条带状沉降幅度小, 开成长圆形的小隆起, 这样边缘相对降低, 形成深水区, 发生相变, 57号煤层两分层之间岩层的岩性都比较细, 基本都由粉砂岩、细砂岩等组成, 具有缓波状层理, 并有碳化植物化石碎屑, 可以认为是河漫滩相, 破坏了成煤条件, 而中部以岛状存在, 保持了原来泥碳沼泽相的沉积环境和其它成煤条件, 继续沉积煤层, 而四周边缘则沉积了泥沙的物质, 形成两分层中夹层, 由于深水中泥沙的沉积速度快于煤层, 使边缘不断相对升高, 复水层变浅, 最后又形成了泥碳沼泽相, 恢复了原来的成煤条件, 因而又形成了煤层的上分层, 以后沉降速度加快, 中止了成煤, 而沉积了泥沙形成了煤层的顶板, 这样该煤层的原始形态形成了。

在该煤层形成之后, 也受到了各种地质作用的后期改造, 最明显的是构造运动和剥蚀作用的改造, 后期改造作用对它的影响民是巨大的, 很大程度上改变了沉积的形态。

4 结论