煤田地质与勘探

作者：孟芹, 李玲, 李杰, 田文广, 林海涛, 李恒,

关键词：二连盆地, 巴彦花凹陷, 低阶煤, 煤层气, 成因类型, 生气潜力,

二连盆地巴彦花凹陷是内蒙古低阶煤煤层气重点开发试验区，但勘探程度相对较低，对煤层气成因认识不足，在一定程度制约了勘探开发进度。通过对巴彦花凹陷煤层气井气样水样开展气体组分、稳定同位素、水化学及放射性同位素定年等测试，并结合经典天然气成因判识图版厘清气体成因，进一步剖析生气潜力，明确生气关键要素。结果显示：C1/C1—5>0.99，CO2-CH4系数CDMI=φ(CO2)/φ(CO2+CH4)×100%基本小于5%，干燥系数(C1/C2+)介于104~5 540，CH4含量高、重烃及CO2含量低。δ13C(CH4)介于−51.80‰~−67.70‰、δD(CH4)介于−226.20‰~−291.00‰，δ13C(CO2)介于−20.30‰~−37.60‰，为陆相生物成因气特征；判识图版中大部分煤层气样品落在生物成因气区域，甲烷产气途径为乙酸发酵和甲基发酵，CO2主要是微生物产甲烷活动伴生产物。煤层水来源于大气降水，主要为NaHCO3型弱碱性水，δ13CDIC为−2.6‰，δ18O(H2O)为−16.4‰，结合14C定年表明水为第四纪水，非原生水，为现代混合水。结合全区构造和水文地质条件分析认为，巴彦花凹陷径流区利于乙酸发酵产气，弱径流区利于生物气富集成藏。区内低阶煤储层孔渗性较好，地温适宜，水文地质条件优越，利于生物气的生成，承压区水力封堵型生物气藏发育。水文地质条件是本区生物气形成关键，在煤层气勘探选区中应重点关注。

来源：2023年第11期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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