煤系页岩气储层非均质性研究——以宁武盆地太原组和山西组为例

储层非均质性是影响煤系页岩气勘探开发的主要瓶颈之一。以宁武盆地太原组和山西组泥页岩为研究对象,通过钻孔资料、TOC、XRD、扫描电镜、压汞及低温液氮测试,划分泥页岩发育层段,分析煤系页岩TOC、矿物成分、孔隙度、孔容、比表面积参数宏观非均质性及孔隙结构非均质性,探讨宏观—微观非均质性影响因素。研究表明:太原组和山西组泥页岩平均厚度分别为32.77m和67.68m,可划分为5个层段和4种暗色泥页岩类型,黑色页岩具有TOC、孔隙度、水敏性中等,脆性高特点,是最利于开发的优质储层段;微孔主要受黏土矿物含量影响,呈现出正相关关系,在黏土矿物含量较低时,微孔与TOC呈现正相关;煤系泥页岩宏观非均质性主要受沉积和构造影响,微观非均质性受成岩演化影响。研究成果可为优选煤系页岩气优质储层段和压裂工艺提供可靠依据。     

黔北煤田林华矿煤系气成藏特征及开发方式

基于煤系气共采试验,分析了林华矿龙潭组煤系气储层沉积组合、含气性、有机质类型及矿物组分等赋存特征。研究表明:煤系气赋存于多个沉积单元体中,除煤层及直接顶底板外,还存在多个独立的泥(页)岩、砂岩含气层段;研究区泥(页)岩、致密砂岩含气层沉积厚度大,占煤系总厚60%以上;含气量高,平均2.76m~3/t以上,最高达4.46m~3/t;有机成熟度高,镜质体反射率(Ro)平均2.46%,近90%泥页岩大于2%,处于过成熟早期生干气阶段;有机质含量高,TOC含量平均3.97%,68%样品大于2%,有机质类型均属于Ⅲ型;脆性指数较高,平均56%;研究区煤系气储层基本类型可划分为2类7型,煤系至少含有两套独立含气系统,即4#-10#煤层、11#-15#煤层段分别为同一含气系统;基于多煤层煤系储层组合类型和含煤系气系统探讨并划分了煤系气合层共采开发方式。     

崖南凹陷Y1井崖三段煤系烃源岩发育规律

基于Y1井煤系烃源岩样品微量元素分析、煤岩显微组分及热解测试结果,结合小波分析的米氏旋回划分结果,系统研究了崖南凹陷Y1井崖三段煤系烃源岩特征及发育规律。研究表明:①以104和260尺度结合岩芯沉积序列及地球化学测试结果,将崖三段划分为2个中期和5个短期米氏旋回,垂向上表现为旋回厚度及烃源岩比例向上增大的趋势,中期旋回上部为烃源岩优势发育层位,其中ⅠA2、ⅠA3和ⅠB2为煤系烃源岩发育的优势旋回;②煤系烃源岩有机显微组分表现为富镜质组、贫惰质组、贫壳质组+腐泥组,镜质组含量为44%~100%,平均为83%,以基质镜质体及镜屑体为主,烃源岩类型以Ⅲ型（腐殖型）有机质为主,少量为Ⅱ₂型（腐泥-腐殖型）有机质,烃源岩以产气为主,其成熟度较低,R_o值平均为1.12%,处于生烃阶段初期;③煤系烃源岩发育受多种因素控制,其中断陷盆地向坳陷盆地的转化时期是成煤的关键构造时期、强烈进积作用使得煤系烃源岩保存不全、区域海平面上升时期是成煤的关键时期、短期旋回小波曲线右偏拐点处为煤系烃源岩相对发育层位。     

煤系岩石工程地质类型划分探讨

煤矿工程地质研究中常用工程地质岩组的概念对煤系岩石进行划分．由于在不同阶段、不同精度的工程地质勘察中，划分原则不一，分级不明确，使用和对比都存在困难．采用ＵＮＢＳＣＯ和ＩＢＯＡ推荐的ＥＴ、ＬＴ、ＬＣ和ＬＳ四级划分对煤系岩石的工程地质特性进行划分较为合适．在讨论了工程地质类型（ＥＴ）、岩石类型（ＬＴ）的概念、划分所依据的因素和划分方法的基础上，将煤系岩石划分为风化岩、粘土岩、砂岩、砂岩与粘土岩互层、碳酸盐岩、特殊性岩石等岩石类型，每一岩石类型可划分为不同的工程地质类型．并给出了一个实例说明煤系工程地质类型的划分．     

华北邯邢地区奥灰中统三组八段测井曲线特征

华北邯邢地区奥陶系中统灰岩平均厚度562m,分为三组八段,与上覆石炭系煤系地层呈不整合关系,为本地区主要含水地层。为消除下组煤开采威胁、有效防治奥灰水,必须对下伏灰岩各组段给予准确划分。根据该区奥陶系中统灰岩的沉积规律和物性特征,对各组段地层的单一测井曲线特征及多种物性曲线组合特征进行分析,确定了物性标志稳定、连续性强、全区可追踪对比的各组段地层醒目划分标志。鉴于本区自然伽马曲线形态的稳定性,利用数理统计方法对本区40个钻孔进行各组段自然伽马峰值几率计算,求得各组段自然伽马峰值几率表,并以东庞矿观2孔自然伽马曲线奥灰地层中的一段（O2f1）为例,介绍使用该表确定灰岩组段的方法。     

煤层群煤系多套含气系统特征及其合采效果

煤系含气系统特征影响了煤层气井多产层合采的工程效果。基于铁法盆地阜新组层序地层、含气单元及其分隔层特征,划分了叠置的多套含气系统,分析了发育煤层群煤系多套含气系统的含气性、渗流条件和流体压力特征,探讨了其对上、下含煤段分采及合采工程效果的影响。研究认为,白垩系阜新组上含煤段5个含气单元为一套统一的含气系统,下含煤段7个含气单元可划分为三套含气系统。湖进体系域下,三角洲前缘沉积环境形成的含气单元资源丰度较大,滨浅湖沉积环境形成的（泥质）粉砂岩厚度大且构成稳定的隔水阻气层,是研究区含气系统划分的关键层。随埋深的增加,各含气系统储层孔隙度、平均渗流孔容、裂隙发育情况、储层渗流能力降低趋势明显。上下含煤段分属明显不同的含气系统,其储层压力、解吸压力差异较大,煤层气合采时上下含煤段储层产出气液具不同步性,气水产出层间干扰大。阜新组煤层气合采效果由好到差的相对顺序是上含煤段合采、上下含煤段合采、下含煤段合采。阜新组上含煤段独立开发的效果最好,是由于各个含气单元形成了一套兼容性含气系统,储层具有明显地富气高渗优势。     

福建煤系石墨鉴别方法探讨

福建省煤系石墨赋存层位为中二叠统童子岩组含煤岩系地层,该地层中的煤炭,由于受岩浆侵入及构造运动作用,已变质成无烟煤,如受温度与压力的作用更强烈,进一步变质成隐晶质石墨;无烟煤与煤系石墨在宏观上难以区别,相关规范仅以固定碳和挥发分作为确定石墨的工业指标,是无法对两者进行区分的。鉴于此,综合国内对煤系石墨工业指标划分,结合《福建省煤系石墨赋存规律与资源评价》课题的最新研究成果,尝试采用以固定碳、挥发分作为划分无烟煤与煤系(隐晶质)石墨的基础指标,以石墨碳层间距d 002和拉曼光谱参数R 2作为精确指标,建立煤系石墨鉴定方法体系,以便科学评价和利用煤系石墨资源。     

龙永煤田滑脱断层特征及其控煤作用

龙永煤田中二叠统童子岩组煤系的顶底部广泛发育着一种缓倾角的断裂构造,这种地质构造主要特征之一就是造成地层的缺失,对煤系的赋存影响较大。在福建煤田地质界将其称之为"滑脱断层"。这种断层的发育具一定的层位性,在剖面上沿多个固定的层位顺层发育,上下叠置,相互平行、成组出现。发育层位从老至新主要有:栖霞组灰岩与下伏上泥盆系-石炭系之间的F_0下断层;二叠统栖霞组灰岩和童子岩组煤系间的F₀断层;童子岩组煤系一段与三段直接的F₀₁断层;童子岩组煤系与上二叠统屏山组之间的F₀₂断层;翠屏山组与下三叠统溪口组的F₀₃断层等滑脱断层。龙永煤田滑脱断层的成因机制为:在晚古生代,存在一些大背斜,并且在印支期进一步隆升,造成岩层重力不稳定趋势;岩层从高处向低处脱离有个力学性质软弱面;外来的触发因素如地震、火山喷发等促使岩层从高处向低处滑动;由于断层发育的层位不同,其对煤系的影响作用也不同。若发育于煤系的底部,对煤系起破坏作用,不利于地质找煤。若发育于煤系的顶部,则对煤系起保护作用,使煤系的埋藏相对变浅,利于深部找煤。      

湖南韶山煤田聚煤规律及资源评价

在分析韶山煤田含煤地层沉积环境及聚煤规律研究成果的基础上,对区内三大主要煤系的潜在资源量进行了科学预测与评价。初步预测本区测水煤系资源量达10 000万t、龙潭煤系达20 000万t、紫家冲组煤系达4 000万t,表明该区具有较好的找煤前景,并认为针对测水煤系,下一步工作的择优区为灰山港、东湖塘等地,同时建议对湖南上三叠统—下侏罗统（T3-J1）煤系地层的划分与对比等进行研究。     

甘肃山丹太原组煤系中的TONSTEIN及其在煤层对比中的应用

本文用所定义的Tonstein的条件对山丹平坡—东水泉含煤区太原组煤系中的粘土岩进行衡量，确认出该煤系中仅有1层Tonstein。以该Tonstein为等时标志层，对含煤区煤（岩）层进行了重新划分与对比。     

湖南南部二叠系划分并论斗岭煤系的时代问题

本文记述了湖南南部嘉禾、常宁及耒阳等地三个二叠纪地层剖面,将本区二叠系划分为:上统包括大隆组、小元冲组:下统包括斗岭组(即斗岭煤系)、当冲组及栖霞组等地层单位。其中着重讨论了斗岭煤系的时代问题。在斗岭组顶部采得大量Altudoceras,Paraceltites等菊石化石,时代属早二叠世晚期,从而提出了本区斗岭煤系时代应属早二叠世晚期。文中的     

煤成烃研究现状及应用——以三江盆地绥滨坳陷为例

阐述了煤系陆源有机质烃源岩特征和研究方法，对三江盆地绥滨坳陷白垩系穆棱－城子河组的煤系陆源有机质丰度，岩石热解参数和显微组分成烃性能进行了初步探讨，确定了该坳陷煤源岩的生烃级别。同时强调将煤系有机质源岩岩石学显微组分研究和建立东北地区煤成烃划分标准作为未来煤成烃研究的主攻方向。     

甘肃山丹太阳组煤系中的TONSTEN及其在煤层对比中的应用

本文用所定义的Ｔｏｎｓｔｅｉｎ的条件对山丹平板一东水泉含煤区太原组煤系中的粘土岩进行衡量，确认出该煤系中仅有１层Ｔｏｎｓｔｅｉｎ，以该Ｔｏｎｓｔｅｉｎ为等时标志层，对含煤区煤（岩）层进行了重新划分与对比。     

青海省聚乎更煤矿区煤系烃源岩生烃过程研究

通过"青海省天峻县聚乎更煤矿区南部煤炭预查"工作的开展,以及对烃源岩分布特征和烃源岩生烃过程的模拟研究,认为青海省聚乎更煤矿区煤系烃源岩主要有3种:煤、暗色泥岩、油页岩。煤层主要分布在木里组上段,以下_1煤和下_2煤2层巨厚煤层为主要代表;暗色泥岩贯穿于木里组上段、江仓组下段、江仓组上段;油页岩主要分布江仓组上段。煤系烃源岩有2次生烃过程,分别为侏罗纪晚期—白垩纪早期、古近纪早期,前者为主要生烃期,后者为次要生烃期。     

鄂尔多斯盆地东北部上古生界煤系气成藏机制探讨

鄂尔多斯盆地东北部上古生界发育多套含煤碎屑岩系,为上古生界气藏主要烃源岩。结合煤系气概念及其内涵,将上古生界天然气藏以下石盒子组区域分布的"桃花泥岩"为界划分为下部(C2b-P2x)煤系气藏以及上部(P2sh-P3q)非煤系气藏,并在沉降史模拟与构造热年代学分析的基础上,结合上古生界气藏压力分布特征,探讨了其成藏机制,认为上古生界天然气成藏可划分为4个阶段,其中煤系气成藏主要集中于145~115 Ma的加载增压原生成藏阶段以及115~65 Ma的压力调整再平衡成藏阶段;早白垩世末期以来南北生烃能力差异、煤系气横向运移的生气增压能量亏损、煤系气作为非煤系气源以及后期天然气逸散共同造成了煤系气藏纵向和横向上的压力分异;上古生界煤系气勘查应主要集中于研究区南部的米脂地区。     

内蒙古拴马桩煤系海相动物化石的发现及其地质意义

石炭纪拴马桩煤系分布于内蒙古自治区尔腾山及大青山一带，自下而上划分为下佘太组，上佘太组及拴马桩组。该煤系主要由陆源碎屑物质组成，总厚度大于１０００ｍ， 来认为它是陆相的山间盆地型沉积。     

鄂尔多斯盆地煤系矿产资源赋存规律研究进展

在资料收集、野外调查及采样、测试分析的基础上,以鄂尔多斯盆地石炭-二叠纪煤系和侏罗纪煤系为目标,开展了煤系矿产资源综合研究。查明了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源发育种类及时空分布特征,划分了煤系矿产资源共生组合类型。从煤系综合矿产形成的原生条件和后期的盆地构造-热演化控制的角度,揭示了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源的赋存规律,建立了煤系矿产耦合成矿模式。评价了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源潜力,估算了鄂尔多斯盆地煤系气和主要矿区煤系镓元素等主要煤系矿产资源量,划分了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源有利区。为矿产地质调查工作部署和勘查选区提供科学依据和技术支撑。     

冀北内蒙古隆起带及其南缘侏罗纪煤系地层探讨

通过对冀北内蒙卉隆起带及其南缘侏罗纪煤系岩性特征及所含植物化石进行研究,并将其与内蒙古早-中侏罗世含煤地层进行对比,认为研究区早一中侏罗世下花园组下部以碎屑岩为主夹煤线的杂色岩性段,以植物化石Coniopteris种数和数量的稀少为特征,应单独划分为一个组,与内蒙古五当沟组相当,应称之为五当沟组。上部灰、深灰色夹灰绿色以砂岩、粉砂岩、泥岩为主含可采煤层的细碎屑岩性段,以含有丰富的植物化石Coniopteris为特征,是内蒙古召沟组在冀北的延伸,应称之为召沟组。     

关于煤系石墨鉴定标准的讨论

煤系石墨的鉴别及其类型划分,是矿产地质勘查和资源开发利用的前提条件和基础性工作,制定煤系石墨鉴定标准应遵循科学性、系统性、适用性和可操作性的原则。煤石墨化作用与煤化作用是连续递进加跃变的演化过程,煤系石墨的大分子结构阶跃性演化和物质组成非均质性等特点,造成矿种鉴别的复杂性。为制定科学实用的鉴定标准,从成矿机制研究和资源评价需求出发,按照矿石总体石墨化程度由高至低,划分了煤系石墨一号、二号、三号等3种类型;在前期工作的基础上,补充了110多组实测数据,修改完善了由初步鉴定指标和精确鉴定指标构成的煤系石墨鉴定指标体系。初步鉴定指标包括挥发分产率V_daf和最大反射率R_max,用于资源评价和地质勘查阶段初步区分煤与煤系石墨;精确鉴定指标包括晶面间距d₀₀₂及其等效的石墨化度G、拉曼光谱参数R₂,用以精确鉴别煤与煤系石墨,并划分煤系石墨类型。基于涵盖我国主要煤系石墨矿山500余组样品实测数据统计分析结果,确定了煤系石墨类型划分指标:煤系石墨一号,0.335 4 nm≤d₀₀₂<0.338 0 nm(G>0.70)、R₂<0.50;煤系石墨二号,0.338 0 nm≤d₀₀₂<0.340 0 nm(G>0.50~0.70)、R₂值范围0.50~0.60;煤系石墨三号,0.340 0 nm≤d₀₀₂<0.344 0 nm(G>0~0.50),R₂值范围0.50~0.60。根据上述指标,建立了煤系石墨鉴定模板,主要煤系石墨矿山样品测试数据表明,该鉴定模版具有实用性和可操作性。      

松辽盆地深层地层及构造特征

本文研究了松辽盆地深层地层层序、划分方法及其区域构造特征、演化规律,指出沙河子组、营城组在火山活动间歇期发育有湖泊沼泽相煤系地层,这对找煤工作具有重要的指导意义。