煤田地质与勘探

作者：许浩, 汤达祯, 陶树, 李松, 唐淑玲, 陈世达, 宗鹏, 董煜,

关键词：深部煤层气, 浅部煤层气, 地质条件, 形成机制, 临界深度, 转换深度,

深部煤层气资源丰富、开发前景广阔，但对其与浅部煤层气地质条件的内在联系研究尚不够深入。从煤层形成演化角度出发，以鄂尔多斯盆地上古生界煤层为例，总结了煤层深埋深藏型、深埋浅藏型及浅埋浅藏型3种埋深演化模式。系统分析了深部和浅部煤层在温压条件与含气性、地应力与渗透率特征、变质程度与含水性等方面的差异性及其形成机制。研究指出，受埋深与演化过程影响，深部和浅部煤储层温度最多相差100℃以上，储层压力最大相差40 MPa左右，导致由浅部向深部，气体赋存状态以吸附气为主转变为吸附气与游离气共存，地应力场由水平应力主导转化为垂向应力主导，煤储层孔隙率、渗透率及含水性逐渐降低。明确了深部煤层气的典型特点，即：在高温高压条件下，以吸附态和游离态共存于一定深度以下煤储层中的甲烷气体，该类煤储层在垂向应力为主导的作用下，孔裂隙空间极度压缩，含水极少且矿化度极高，内生微裂隙为主要渗流通道。基于含气性临界深度和地应力场转换深度的不一致性，指出浅部向深部煤层演化过程中存在过渡区，该区内呈现出非典型深部煤层气的特点，或深部煤层气和浅部煤层气地质条件共存的情况，在勘探开发过程中，应具体分析，制定针对性开发方案，以实现浅部与深部煤层气的高效协同开发。

来源：2024年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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