煤层气选区评价的关键性地质条件——煤体结构

煤体结构是煤层气高渗高产的决定性因素。我国煤层气勘探开发过程中出现的一些误区．其原因之一就是对煤体结构在选区评价中的作用关注不够。在研究煤层气选区评价主控因素基础上,分析了煤体结构在选区评价中的作用。以山西潞安矿区两个井田为例,阐述了查明煤体结构的途径及根据煤体结构分布规律优选出煤层气地面开发区块。研究表明,潞安矿区主采煤层普遍遭受地质构造破坏,煤体结构在平面上和垂向上均有明显的分带特征,A井田北部、B井田南部地区煤体原生结构较发育,煤储层渗透性较好,可作为地面开发的优选区块。     

贵州六枝特区郎岱区块煤层气开发潜力评价

郎岱向斜上分布有黑拉嘎井田、归宗井田、郎岱井田、上纳井田、苦竹林井田,通过对各井田煤层的最新钻井、露头地质调查资料及样品分析结果进行研究,对煤层厚度、含气量、渗透性、煤体结构、吸附性、构造条件、水文条件、地应力等参数进行系统分析,采用体积法估算郎岱向斜煤层气资源量,初步评价煤层气可采性和资源潜力。结果表明:郎岱区块煤层气资源量较大、资源丰度较高,含气量较高、煤层渗透较高,地应力低,但由于各煤层的煤体主要为糜棱煤,对地面煤层气开发增加了难度。     

安阳矿区双全井田岩性结构与煤体变形的关系

煤体变形程度控制着煤与瓦斯突出和煤层气的可开发性,煤体结构空间展布预测是人们长期关注的焦点。以岩体力学和分形几何学基本理论为指导,以安阳矿区双全井田为例,通过计算岩体强度因子和分形维数,系统探讨了岩性结构对煤体变形的影响。研究表明,岩体强度因子和分形维数与断层和测井曲线判识的煤体结构之间存在密切关系:低强度因子和分形维数区,煤体易发生韧性变形,软煤发育;高强度因子和分形维数区,煤体(和岩体)以脆性变形为主,以断层发育为特征。这一结论为井田构造发育特征和软煤空间展布所证实。岩体力学和分形几何学的引入,为煤体结构空间展布区域预测提供了一种新途径。     

构造煤与原生结构煤中甲烷扩散性能差异性分析

原生结构煤受构造应力破坏后形成不同类型煤体结构煤,其孔隙结构、吸附/解吸、扩散和渗透能力等将发生变化,从而影响煤层气的赋存与产出.通过对沁水盆地赵庄井田3号煤层原生结构煤与构造煤样品进行甲烷等温吸附实验、低温液氮和二氧化碳吸附实验,分析了构造煤与原生结构煤的吸附?解吸性能及孔隙结构特征;应用单孔和双孔非稳态扩散模型,揭...     

煤与瓦斯突出预测中的煤体结构指标研究--以下峪口、桑树坪煤矿为例

从研究两矿井主采３号煤层的煤体结构特征入手,分析了煤与瓦斯突出和煤体结构类型的关系和成因, 提出了由煤体结构指标开展突出预测的临界值。     

潞安矿区高河井田煤层气地面抽采有利区段评价

煤层气地面抽采技术是解决高瓦斯矿井安全生产的重要手段之一,正逐渐被煤炭企业所重视和采用。以潞安矿区高河井田为例,在缺乏煤层气勘探资料的情况下,运用现代煤层气地质理论,重新解读煤田地质勘探成果,挖潜出有利区段评价的关键性地质资料——煤体结构;并结合煤炭开采规划,对其井田构造、煤体结构、含气量、煤层埋深和厚度等地质条件进行了单项评价和区段综合评价。结果显示,高河井田西北区段为煤层气地面抽采的有利区段,建议作为煤炭规划区的首期煤层气地面抽采区。      

中梁山南矿不同尺度煤体变形特征

多尺度观察和综合分析是煤体变形研究的基本要求。从煤层、手标本和显微尺度上分析了中梁山南矿煤体变形特征。结果表明,区域褶皱作用是控制井田内煤层厚度变化的主要因素,逆断层作用造成局部煤层厚度增大;在宏观和显微尺度上构造煤具有相似的变形特征,表现为随着构造变形程度增强,煤中裂隙的密度加大,粒度变小,煤体强度降低;碎裂煤裂隙表面独特的条纹结构可能是煤体静态剪切破裂的结果,而鳞片煤中大量的摩擦面则是煤体动态剪切变形的产物。      

老厂矿区煤体结构测井判识与分布规律

煤体结构是制约煤储层可改造性的最重要地质因素之一。基于视电阻率、人工伽玛和自然伽玛射线测井响应,通过钻孔及煤层对比分析,建立了滇东老厂矿区晚二叠世龙潭组煤体结构的判识方法,并对9、13、19号三套主煤层的煤体结构及其分布特征进行了研究。结果表明,在利用测井响应曲线判识煤体结构时,采用对比的方法可以减少相应误差,从而更准确判识出结果。煤体结构变化与构造发育程度相关。平面上,一勘区构造较为简单,原生结构煤(Ⅰ类)较发育;白龙山井田受次级褶曲及断层发育的影响,构造煤(Ⅲ类)最发育;雨旺井田构造相对简单,主要发育过渡型(2类)煤。垂向上,随着煤层埋深增加,Ⅰ+Ⅱ类煤的厚度比例有增高趋势,且皆超过60%,揭示出深部煤层受构造破坏的影响程度较浅部低。     

贵州对江南井田煤层气地质特征及高效开发技术

贵州对江南井田煤层气开发进展缓慢,通过前期勘探阶段实践,该区块存在的主要问题是钻井效率低、固井漏失严重、压裂改造周期长,单井产量低,客观评价井田煤层气地质特征及开发技术对后续煤层气的开发至关重要。通过对井田煤层厚度、煤体结构、储层压力、含气量、渗透性等方面进行了系统研究,结合井田以往钻井、压裂及排采实践,提出了井田煤层气开发以定向井为主,在M18煤层构造简单、煤体结构好、含气量高、煤层稳定且厚度大于3 m的区域,宜采用水平井的开发方式,在M25和M29煤,M78和M79煤构造简单、含气量高、煤层稳定且层间距小于5 m的区域,宜采用层间水平井的开发技术,漏失井段宜采用空气潜孔锤快速钻进技术,非漏失井段宜采用螺杆复合钻进技术,固井宜采用变密度水泥浆+无水氯化钙的固井方式,直井和定向井压裂宜采用复合桥塞层组多级压裂,水平井宜采用油管拖动水力喷砂射孔压裂技术,排采宜采用合层排采+分层控压技术,形成一套适宜于对江南井田地形地质条件下的煤层气开发技术,为今后研究区大规模煤层气商业开发提供参考。      

构造煤特征及其二氧化碳突出的地质分析

根据窑待三矿皮带斜井矿井地质工作实践，研究了该斜井构造煤结构特征，并阐述了其与二氧化碳突出机理的关系，地质构造，煤体结构及煤厚变化是二氧化碳突出的三项重要因素和必要条件，根据构造煤的分布规律和厚度变化可以对三矿二氧化碳突出危险区进行预测。     

开滦吕家坨井田八煤层古河流冲刷研究

吕家 坨井 田 西翼 部分 区 域八 煤层 顶 板由 正常 的 粉砂 岩变 为 粗中 砂岩 ,并 有 煤层 变 薄 现 象。 通 过 对 岩煤 层 成分、结 构 、构 造及 所含 化 石特 征分 析 ,揭示 出 井田 内发 育 有古 河流 地 质构 造。并对 古河 流的 流 经区 域和 煤 层的 破坏 程度作 了研 究 ,为井 田 中深 部八 煤 层的 开采 提 供了 参考 依 据。     

新密煤田翟沟井田山西组煤层特征及聚煤环境分析

以新密煤田翟沟井田勘探资料为基础,对井田区域特征、山西组煤层特征和沉积环境进行分析。研究表明：山西组下段为以泥坪＋泥炭沼泽＋泥坪沉积序列为主的潮坪沉积,山西组上段为以弱还原环境河流作用为主的三角洲沉积体系,山西组聚煤环境为滨岸潮坪环境;山西组二。煤层层位稳定,煤层结构简单,煤层厚度为0．82-12．20m,一般3—5m,平均厚度3．84m,煤层厚度的变化是受沉积环境、后期冲刷作用及构造作用综合作用的结果。     

神府矿区5-2煤层富油煤赋存特征及资源潜力评价

随着煤炭清洁高效利用的推广以及黄河流域中段高质量发展的需求,榆林地区煤炭产业转型升级势在必行,而富油煤开发正是转型发展的重要方向之一。基于大量钻孔数据,结合井下实地采样化验结果及区域地质资料,详细分析神府矿区5-2煤层的焦油产率特征和富油煤的赋存特征。采用层次分析法,将资源赋存、煤层赋存、开发技术和社会环境效益4个因素作为主要指标,并细分10个评价参数,建立富油煤资源潜力评价体系。结果表明:神府矿区5-2煤层焦油产率平均值为9.81%,富油煤整体上发育良好;富油煤赋存特征主要为焦油产率高、整体发育稳定、局部存在差异性、面积广、潜力巨大等;研究区富油煤资源开发潜力平均综合得分77.34分,属于资源富集有利区;划分出2个资源有利区,面积约为700 km2,煤层厚度均大于5 m,焦油产率大于9%,富油煤储量超过2 000 Mt,主要包括红柳林井田、柠条塔井田、张家峁井田、大柳塔井田、大海则井田、石窑店井田、青龙寺井田,为下一步富油煤勘探开发指明了方向。      

禹州梁北一号井田构造特征及成因分析

利用井田勘探资料及野外地质资料,分析了梁北一号井田构造特征,认为该井田以断层为主,具有镶嵌构造特征,井田的构造格局是多期构造运动综合作用、互相叠加的结果,喜马拉雅运动对井田构造格架的形成具有重要影响。井田内断层发育,与煤层赋存和开采有密切关系,一方面断层的发育破坏了煤层的连续性和完整性,给煤岩开采造成很大困难;另一方面断层的发育使得埋藏较深的煤层向上抬升,埋藏变浅,有利于开采,扩大了煤层开采的有效面积。     

峰峰矿区大淑村矿水文地质条件探析

大淑村井田周边赋存的断层均为倾向井田外侧的正断层,致使井田部位相对抬升,切断了含水层的补给来源,地下水补给、排泄不良,井田处于相对封闭的水文地质单元之中。井田内开采上组煤的主要充水含水层为大煤顶板砂岩含水层,次为野青灰岩和伏青灰岩含水层;煤层回采冒落后,下石盒子组底部砂岩含水层将成为间接充水含水层。这些含水层的富水性弱,单位涌水量均小于0．05L／（s·m）,因此,大淑村井田开采上煤组的矿井水文地质类型为中等,矿井受水害的影响不大,矿井防治水的工作简便易行。     

织金矿区大冲头井田构造发育特征

织金矿区大冲头井田地处纳雍织金凹褶断束东翼阿弓向斜的中段,井田总体构造形态为轴向NE的不对称向斜,断层发育,以走向NE、落差〈20m的小型正断层为主,主要分布在井田的四个角、向斜两翼煤系地层出露地段及南东翼煤系地层较浅部位,对＋1 350m水平以上的煤层有影响;褶皱主要分布在阿弓向斜南东翼和井田东北、西南角,挤压带次级褶曲对煤层影响较大。井田的四角部位和向斜两翼煤系地层出露地段为复杂构造,综合评价井田构造复杂程度为中等。根据井田构造基本规律,结合区域构造特征,对区内中小型构造进行了预测。     

陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施——以神府矿区郭家湾煤矿为例

郭家湾煤矿地处神府矿区新民采区西北部,为生态环境脆弱区。井田七层煤三个煤组开采后引发地面塌陷、含水层疏干、土地结构变化等地质环境问题,严重制约了地方经济的发展。为了煤炭资源可持续发展,研究陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施,以1∶10000野外详细调查为依据,首先进行现状评估,然后针对矿山工程建设可能遭受、加剧、引发的矿山地质环境问题进行预测评估,最后提出了以移民搬迁、回填裂缝、生态恢复、建立矿山地质环境监测体系等为主的防治措施,让煤矿开采与矿山地质环境问题恢复治理并行。旨为陕北地区乃至全国煤矿,在保护地质环境中开发利用矿产资源提供依据和示范。     

淮南煤田朱集井田岩浆侵入特征研究

在对淮南煤田朱集井田钻孔资料分析的基础上,结合侵入岩化学成分测试、X-射线衍射分析以及薄片显微镜下鉴定等结果,得出研究区侵入岩主要以岩床的形式侵入煤系地层,岩性以闪长岩、花岗岩为主,岩床层数多为单层;受NWW—NW向断裂构造带控制,侵入岩体的分布范围呈现从西向东逐渐扩大,在垂向上,从上部煤层到下部煤层,受岩浆影响的程度有明显加大的态势。由于岩浆侵入煤层,严重破坏了煤层的结构和稳定性,同时,降低了煤的工业利用价值,加大了开采难度。     

黔西县官寨井田4、9号煤层瓦斯分布规律探讨

官寨井田位于贵州省黔西县东部,4、9号煤层为井田全区可采煤层。根据大量瓦斯地质资料分析,发现4号煤层大部分区块瓦斯含量大于15．0mL／g·daf,其中大于20．0mL／g·daf的区块主要分布在井田西部边缘;在井田西部瓦斯含量一般为10．0～15．0mL／g·daf;西部煤层露头和张性断层附近含量均小于10．0mL／g·daf。9号煤层瓦斯含量大于20．0mL／g·daf分布于井田中东及北东部,并由往西南及中部逐渐降低的趋势;其含量小于10．OmL／g·daf分布于井田南部煤层露头附近。由于井田构造复杂,瓦斯含量明显受断层和煤层埋深影响,数据显示：闭合断层附近瓦斯含量明显增高,张性断层附近含量变小,同一煤层随埋藏深度增加瓦斯含量增大。     

测井曲线在许疃井田煤岩层对比中的应用

许疃井田位于安徽省宿州市西南部,临涣矿区的南端。井田东西宽3～7km,南北长8～12km,勘探面积约55km。通过分析该区视电阻率、自然伽马和伽马伽马等测井曲线的形态及组合特征,对该井田的煤岩层进行综合对比。其中82煤层下铝质泥岩的高伽马异常可作为本井田82煤层判定的主要依据;而位于11煤层至石炭系第一层石灰岩间自上而下的缓波状视电祖率曲线形态与自然伽马曲线幅值相对较高的组合特征,可作为二叠系煤系地层与石炭系地层划分依据。三个实例表明在该井田利用测井曲线异常形态及组合特征,可有效进行煤岩层变化规律研究、层位划分及断层判定。