煤层气和常规天然气成藏机理差异性.pdf

第 31卷第 l2期 地 质 勘 探 ·47 · 煤层气与常规天然气成藏机理的差异性 宋 岩 。 柳少波 赵孟军 洪 峰 1．中国石油勘探开发研 究院石油地质实验研究中心 2．中国石油大学 (北京) 宋岩等．煤层气与常规天然气成藏机理的差异性．天然气工业，2011，31(12)：47—53． 摘 要 为弄清煤层气与常规天然气成藏 的异 同处，给煤层气的勘探开发提供科学参考 ，通过对煤层气与常规天然 气的地球化学特征、储层特征、气体赋存形式、成藏过程及机理的对 比分析 ，揭示 了煤层气与常规天然气成藏 的差异性： ①煤层气以甲烷为主且成分简单 ，而常规天然气成分相对复杂 ；②煤层气主要 以吸附态储集于煤岩微孔和过渡孔 的表 面 ，常规天然气以游离态存在于储层孔隙或裂缝 中；③煤层气藏均经历 了晚期抬升过程，后期保存条件好坏是能否成藏 的关键 ，常规天然气成藏经历 了生烃、运聚和保存与破坏演化过程 ，天然气形成 的静态地质要素和天然气成藏过程 的动 态地质作用 的最佳时空匹配是成藏 的关键 ；④煤层气的聚集受水势、压力的控制，往往具有 向斜富集的特征，而常规天然 气聚集受气势的控制 ，往往具有背斜或高部位富集 的特征 。 关键词 煤层气 常规天然气 气藏形成 差异 地球化学特征 储集层特征 气体赋存形式 成藏过程及机理 DOI：10．3787／j．issn．1000—0976．2011．12．007 自20世纪 80年代 以来 ，天然气成 因、成藏等地质 对比分析 ，力图揭示煤层气与常规天然气成藏 的差异 理论取得了重要进展 ¨】]：提出了天然气成藏动平衡理 性 ，以期为煤层气 的勘探提供科学参考。 论 4]，天然气多期成藏、晚期成藏理论[1 ；建立 了不 同 1 地球化学特征差异 类型大中型气 田成藏模式I5 ；初步建立了成藏过程 中 天然气聚散定量评价方法_1叩和成藏期次的确定方法。 1．1 常规天然气干气和湿气兼有 。煤层气主要为干气 对我国大量天然气样品统计分析的结果表明_2， 随着天然气地质理论的形成 、应用 以及相关油气公司 常规天然气组分往往受到烃源岩成熟度 的影响，演化 对天然气勘探的持续投入 ，我国天然气探明地质储量、 早期的生物气和晚期过成熟 的裂解气富集 甲烷，为干 产量均进入了快速增长阶段。 气 ；在成熟阶段，重烃气含量较高，为湿气 ，煤成的常规 煤系既可作为常规天然气的气源岩 ，又可 以吸附 天然气重烃气含量最高可达 30 ，原油伴生气重烃气 自身产出的气体而储集工业性 的烃类气 ，即煤层气 。 含量可超过 50 。而煤层气组分较为单一 ，与烃源岩 近年来，煤层气成因、成藏等方面的研究受到了广泛关 热演化程度关系不密切，未成熟到过成熟 的煤层气均 注口]，如煤层气成 因类型划分与判别口 ]，构造应力 显示干气 的特征 。Scott等[28-29]对美 国煤层气井 的 场、热力场 、水动力场控藏作用机制El324]，煤层气藏的 795个气样进行 了分析 ，结果表明煤层气的组分主要 边界及成藏过程分析 等。煤层气作为一种非常规 为CH 、C。。(重烃 ，下同)、CO。和N ，其平均含量分别 天然气 ，与常规天然气在成藏特征和富集规律上必然 为93．2O 、1．6O 、4．40