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论多层叠置独立含煤层气系统—以贵州织金-纳雍煤田水公河向斜为例

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文档简介:

论多层叠置独立含煤层气系统—以贵州织金-纳雍煤田水公河向斜为例401地质论评GEOLOGICALREVIEWVo1.54NO.1Jan.2008论多层叠置独立含煤层气系统——以贵州织金一纳雍煤田水公河向斜为例秦勇¨,熊孟辉,易同生,杨兆彪¨,吴财芳1)1)中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州,221116;2)贵州省煤田地质局,贵阳,550006内容提要:基于贵州织金一纳雍煤田水公河向斜的实测资料,采用地质分析等方法,探讨了煤层气地质条件在垂向上的非均质分布规律,提出和初步论证了“多层叠置独立含煤层气系统”的学术观点。研究表明,上二叠统龙潭组单一煤层甲烷平均含量及相邻主煤层之间含气量梯度均呈波动式变化,煤层埋深一压力系数关系在垂向上分为截然不同的两套系统,层序地层格架中二级层序与含气量梯度的独立分段高度吻合。由此揭示,含煤地层地下流体在不同主煤层之间总体上缺乏交换,导致不同煤层群之间的煤层气系统相对独立。笔者等认为,龙潭组层序地层格架特点奠定了该类系统形成的物性基础,含煤地层与上覆、下伏含水层之间缺乏水力联系而构成了该类系统产生的水文地质基础,即多层叠置独立含气系统是沉积一水文一构造条件耦合控气作用的产物。笔者等也指出,在以三角洲一潮坪一渴湖沉积体系为主的多煤层含煤地层中,该类含气系统可能具有普遍意义。关键词:煤层气;层序地层;水力封闭;多层叠置;含气系统根据煤层气吸附原理,在一个统一的储层压力系统中,煤层埋深加大或层位降低,煤储层压力随之增高,煤层含气量呈现出递增或递减(在临界饱和深度之下)的规律(秦勇等,2005)。然而,与“吸附原理”相悖或呈“波动式”变化的现象在自然界中并不鲜见(叶建平等,1999),在多煤层或煤层群地区尤为如此(李雪雁等,2004;熊孟辉·)。原因何在?诚然,产生这种现象的地质原因是多方面的,如煤层物理性质和物质组成(秦勇等,1999;张群等,1999;琚宜文等,2OO5)、煤层厚度(叶建平等,1999)、含煤段沉积组合(秦勇等,2000;傅雪海等,2001;金高峰等,2001)、构造控制、水文地质条件(洪峰等,2005;叶建平等,2001;傅雪海等,2001)等。但是,煤层气保存或逸散是煤储层内在因素和外部条件综合作用的结果。内在因素是受控于煤物理性质和化学特征的吸附能势,外部条件是受控于构造、水文、沉积等因素的动力场条件,两者共同

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