第一章_煤层气的成因、化学特征与性质.pptVIP

沙尔湖地区煤层气的地球化学组成特征SS3井5个煤芯解吸气样的组分含量组分含量：CH4：53.93～64.76%；C2H6：0.1～0.14%；C3H8：0.08～0.13%；N2：32.43～43.82%；CO2：1.23～2.15%；还含有微量的Ar。C1/C1-n：0.996～0.997,C1/C2：436.2～577.6,表现为特干煤层气。7个煤层气样品的碳同位素组成δ13C1值的分布范围：－62.7～－61.5‰，几乎没有变化；沙尔湖煤层气的甲烷碳同位素组成都具有微生物成因甲烷的特征。δDCH4值的分布范围为－225‰～－220‰,对于氢同位素而言，可以说是相当稳定的。2.海拉尔护林－牧原区气样的地球化学组成特征内蒙古东北部的海拉尔盆地一带，是我国最主要的褐煤分布区。在海拉尔盆地牙克石市以东的护林－牧原区新钻井（Ｙ１）采集了3个气样。组分含量：CH4：89.08～89.27%；C2H6：均为0.15%；C3H8：0～0.01%；N2：9.96～10.07%；CO2：0.21～0.32%；Ar：0.18～0.19%，含有微量的He。C1/C1-n均为0.998,C1/C2为593.9～595.1,也为特干气。δ13C1值的分布范围：－73.2‰～－72.6‰，基本相同且很轻。δDCH4值的分布范围：－284‰～－280‰,变化极小，既明显低于沙尔湖煤层甲烷的δDCH4值（－225‰～－224‰）3.沙尔湖和护林－牧原区煤层气成因类型与形成途经的综合分析沙尔湖地区煤层气的主要地球化学特征或指标：C1/C1-n为0.996～0.997，C2≤0.15%，C1/C2为436.2～577.6,表现为特干煤层气；δ13C1值（－62.7～－62.1‰）＜界限值（－55‰）；δDCH4值（－225～－224‰）；气源煤岩（褐煤）的Ro值为0.40～0.47%，说明其目前还处于早期的微生物生气阶段。综合分析可认为，沙尔湖地区煤层气应为原生生物成因煤层气。该区煤层气N2含量很高，达32.43～43.82%，是其另一个特点，需要进一步研究。海拉尔盆地护林－牧原区气样的主要地球化学指标特征为：C1/C1-n为0.998,C2≤0.15%，C1/C2为593.9～595.1,其组分构成更干；δ13C1值（－73.2～－72.6‰）和δDCH4值（－284～－280‰）均明显更低，微生物成因气的特征更为明显。而该区较大范围内的主要煤岩（褐煤）的Ro值约为0.204％～0.38％，多数可能低于0.3％，演化程度明显更低。沙尔湖和护林－牧原区生物气的生成途经判识图

（Whiticar等，1999）沙尔湖等原生生物气与李雅庄次生生物气和靖远热降解煤层气对比分类图①李雅庄次生生物气；②靖远热降解煤层气；③沙尔湖CO2还原原生生物气；④护林－牧原区乙酸发酵和CO2还原混合原生生物气生物气具有不同的生成途经，主要有细菌作用下的CO2还原和乙酸以及由甲基类（如甲醇、甲基胺、甲基硫等）等物质发酵所生成。不同途经生成的微生物成因甲烷的同位素组成有一定的差别。利用Whiticar等（1999）的碳氢同位素分类图，沙尔湖煤层气样品全部落入CO2还原区，而护林－牧原区样品则落入乙酸发酵和CO2还原之间的过渡区，显示这2个地区原生生物成因煤层气的具体形成途经有所不同。4原生生物成因煤层气的资源意义与潜力讨论沙尔湖地区煤层埋深主要受构造控制，煤层埋深虽有变化，但总体较浅，主体部位煤层埋深500m—1100m，多在800m以浅；沙尔湖煤区的主要煤层为西山窑组下段的巨厚煤体，已钻单层厚度60～154.2m，总厚度在在180m以上（见下图）。低煤阶煤层的原生孔隙保存较好，煤层渗透性好，有利于开发。沙尔湖地区西山窑组厚度与含煤性分布图（据新疆地质矿产局第一地质大队,1992）西山窑组下段主煤体的顶板岩性主要为炭质泥岩，底板岩性主要为泥岩，构成了很好的封闭盖层。因此，西山窑组下段煤层气的封闭保存条件较好，具有形成煤层气藏的基本条件。煤层含气性：据测试，原煤含气量为1.45—3.01m3/t,但因井漏严重，取芯率低，估计煤层的实际含气量要高于测试量。对于低煤阶褐煤而言,煤层含气量已不算低，而且煤层的巨厚及其较好的渗透性可在很大程度上弥补含气量较低的不足。煤层气资源