煤田地质与勘探

作者：李洋冰, 曾磊, 胡维强, 陈鑫, 马立涛, 刘成, 黄英, 乔方,

关键词：保德地区, 煤层气, 地球化学, 热成因, 生物成因, 同位素,

为了查明保德地区煤层气地球化学特征及成因，采集煤样、煤层气样及水样，开展气体组分分析、煤层气井产出水水质检测和稳定同位素分析。结果表明：煤层气组成中烃类气体以CH4为主，体积分数为88.60%~97.59%；含有少量乙烷，体积分数仅为0.01%~0.14%；干燥系数均大于0.99，属于极干煤层气。非烃类组分中，主要含有CO2和N2，其中，CO2体积分数为1.74%~7.61%，N2体积分数为0.04%~8.18%。煤层气δ13C(CH4)值为–56.8‰~–47.7‰，δ13C(CO2)值为–6.6‰~13.9‰，δD(CH4)值为–252.6‰~–241.6‰。煤层产出水呈弱碱性，属于NaHCO3类型水，与地表水离子构成、矿化度、δD(H2O)和δ18O(H2O)值均相近，有地表水的补给，有利于产CH4菌大量繁殖，生成次生生物气。综合认为，研究区煤层气为热成因气和生物气的混合气，生物成因气主要是通过二氧化碳还原作用形成，受煤层解吸–扩散–运移作用、水溶作用和次生生物作用导致煤层气“变轻”。研究成果为后续煤层气勘探开发提供指导。

来源：2021年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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