第七章 煤层气成藏机理.pptVIP

第一节煤层气藏分类一、煤层气藏的定义：根据煤层气藏的具体特征，给予煤层气藏如下定义：“含有一定量煤层气、具有相对独立流体流动系统的煤体（或地质体）称为煤层气藏，即煤层气藏是煤层气聚集的最小单元，具有统一的压力系统。”注：（1）煤层气是开发利用的对象，因此煤层气藏必须含一定量的煤层气；（2）煤层气的赋存受压力的控制，而压力与流体的补给、运移、滞流、排泄密切相关，一个煤层气藏必须处于同一流体单元，是煤层气聚集的最小单元；（3）所谓的“地质体”，不仅仅是煤层，还包括煤层的部分顶板和底板。二、煤层气藏边界类型及作用机理边界是煤层气藏划分的前提，是煤层气勘探开发工艺选择的依据，对其进行研究具有重要的理论意义和实际意义。依据煤层气藏的定义，将煤层气藏的边界区分为6类：经济边界水动力边界风氧化带边界物性边界断层边界岩性边界断层在其两侧形成煤体破坏带。如果破坏为糜棱煤就可起到物性封闭的作用。在阜新盆地王营煤层气藏的F8断层就存在着这种糜棱煤带寺头断层6.岩性边界岩性边界是指位于煤层尖灭带的边界，这类边界也可以分为两种情形：一是位于煤层歼灭带的岩性具有较大的渗透率，排驱压力低，煤层气将难以在煤层内聚集，易逸散，不利于煤层气的保存；二是位于煤层歼灭带的岩性具有较低的渗透率，此时该岩性边界具有较高的排驱压力，有利于煤层气的保存。1、水动力封闭型煤层气藏（3）透镜状煤体煤层气藏连续性极差的煤层，在空间上表现为透镜状，被岩层围限。这类煤层气藏在众多的含煤盆地内都存在。如果围岩的封闭性好，透镜体的规模大，则有可能作为煤层气的开发对象。第二节、煤层气成藏机理假设吸附势与温度无关，即吸附势按吸附空间的分布曲线在所有温度下都是一样的。这就预示着分子间的引力为色散力，因为只有色散力才与温度无关。只要测定一个温度下的吸附曲线，求出吸附势按吸附空间（吸附量）分布的特性曲线，就可计算任何温度下的吸附曲线，这正是吸附势理论的独特之处，是其它吸附理论所不具备的。吸附势理论只是一种表征吸附机理的理论，并没有吸附等温线的具体表达方程。其核心是建立吸附特性曲线，即取得吸附势和吸附空间数据是其前提。以沁水盆地东南部地区(高煤阶)、鄂尔多斯盆地东缘柳林地区（中煤阶）、阜新盆地王营—刘家地区、粉河盆地（PowerRiverBasin）（未成熟低煤阶）为主对煤层气成藏机理进行解剖。1、沁水盆地东南部煤层气藏成藏机理1）煤层气藏的划分埋藏深度沉积背景沉积背景3）煤层气成藏过程（1）沁南盆地演化及煤层气藏的发育史沁水盆地在早元古代时期位于一个弱固化的克拉通上的中部地区，早期表现为多个拗拉槽发育其中。经过中晚元古代的构造演化，逐步形成了一个统一的，稳定固结的大陆地壳，开始了此后的构造演化。其演化历程一直是在克拉通的背景上进行的，其演化特点是：稳定性、整体性强，起伏小（图5.24）沁水盆地地质构造演化经历了晋宁运动、加里东运动、印支运动、燕山运动和喜山运动。沁水盆地的构造发展经历了前古生代的盆地基底发育形成阶段及新生代的边缘改造阶段。由于沁水盆地在稳定沉积阶段并不是作为一个独立的沉积坳陷存在，而是在一个相对统一的华北地台上进行的，故中生代晚期的构造形成阶段（燕山中晚期）对盆地的现今形态影响较大，是认识盆地的关键所在。（4）沁南煤层气藏含气量变化史D、新近纪至今的抬升使得理论含气量显著下降，基本上恢复到生气结束时的值。也就是说，燕山期热事件发生期间生成并保存在煤中的烃类，如果没有散失，现今的煤层气饱和度应在90～100％。E、抬升过程中或抬升后，煤层气的运移、散失、再聚集决定了现今含气量的空间展布格局。煤层气藏的调整、改造和有利的封闭条件使得此类煤层气藏为最有利的煤层气藏。F、此类埋藏史和含气量演化史是最有利于煤层气富集成藏的。（5）地下水动力条件及其对煤层气藏的影响4）煤层气藏成藏机理

2、二道岭-汝箕沟地区煤层气藏成藏机理1）气藏划分2）二道岭-汝箕沟煤层气藏成藏条件（2）煤层气成分及含气量煤层气含气量变化于6.82~22.4m3/t，平均11.76m3/t。含气量在区域上变化，二道岭向斜的东翼高于西翼；向斜东翼，中部煤层含气量高于南北两端。甲烷浓度为80.1%~100%，平局89.6%。煤层含气饱和度，大部分地区超过80%，部分地区已达到饱和。（3）储层特征3）二道岭-汝箕沟煤层气藏成藏过程（1）二道岭-汝箕沟盆地埋藏史、热史（2）煤层气的生成