中国煤层气地质研究进展与述评.pdfVIP

第 卷 第 期 高 校 地 质 学 报 9 3 Vol . 9 No. 3 年 月 2003 9 Geolo ical uournal of china universities Se t . 2003 g p !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 中国煤层气地质研究进展与述评 秦 勇 （中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州221008 ） 摘 要：基于对国内近年来有代表性的学术论著的研究分析，从煤层气生成演化与运移效应、煤储 层特性及其预测理论、煤层气成藏动力学条件及数值模拟、煤层气成藏类型及区域聚集规律等方 面，评述了我国煤层气基础地质近年来研究进展，并指出煤层气超临界吸附效应、煤层气能量平衡 系统与聚散机制、煤层气有效资源评价理论与方法、煤储层渗透率构造- 采动控制效应、含煤层气 系统有效失衡叠加场效应等是我国煤层气地质近期研究的发展趋势。 关 键 词：煤层气；基础地质；进展；述评；中国 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） P618 . 11 A 1006!7493 2003 03!339!20 煤层气作为一种潜力巨大且优质洁净的补充能源，以及主要呈吸附赋存状态而有别于常 规天然气的独立化石能源新矿种，受到世界上近 个国家或地区的高度关注。然而，煤层气 30 地质作为一个崭新的研究领域，在我国只有10 余年的发展历史。尽管我国煤层气资源十分丰 富，近年来进行过卓有成效的研究工作，并在沁水盆地、鄂尔多斯盆地等地取得采气试验的突 破（叶建平等， ；李明潮等， ；张新民等， ；李明潮等， ），但迄今尚未形成规模 1999a 1990 1991 1996 性的开发与利用，无论其理论或方法都还有待于不断完善和创新。相比之下，美国2001 年煤 3 层气产量已达 亿 ，约为我国同期天然气总产量的 倍。鉴于此因，分析和总结我国 401 m 1 . 3 近年来煤层气地质研究的进展与趋势，对于发展适合于我国地质条件的煤层气地质理论、推动 我国煤层气产业的尽快形成均有所裨益。 1 煤层气生成演化与运移效应 关于煤或腐殖型有机质在地质历史中的生烃演化，前人已做过大量卓有成效的研究工作 （ ， ；傅家谟等， ；戴金星等， ）。在此基础上，我国有关研究者近年来针 Tissot et al 1984 1990 1992 对煤层气赋存状态的特殊性及我国煤层气地质演化历史复杂的特点，在煤层气二（多）次生成 与动力学条件、煤层气成因、解吸—扩散—运移效应等方面取得新的研究进展。 1 . 1 煤层气的解吸—扩散—运移效应 传统理论认为，煤层气是一种具有自生自储特点的非常规天然气。但近年来的研究显示， 事实并非完全如此。与呈游离状态赋存的常规天然气相比，煤中吸附气的碳稳定同位素显著 偏轻，对其地质原因长期争议纷纭，但一直没有定论（刘冬梅等， ；史训之等， ）。事实 1997 1992 上，随着煤层气储层（简称煤储层）埋藏深度的加大和煤化程度（煤级）的增高，煤中吸附气的甲 烷碳稳定同位素组成逐渐向常规天然气逼近（秦勇等， ）。由此表明，煤层气的基本成因