岩石力学地层理论方法及其煤系气高效勘探开发应用基础述评

煤系气高效勘探开发是当前中国煤地质与非常规油气地质研究关注焦点,"岩石力学地层与非常规油气"是当前非常规油气勘探开发国际前沿研究领域,煤系岩石力学地层与煤系气研究具有理论和实际意义.本文综述了岩石力学地层经典学术思想和新学术思想,评述了岩石力学地层理论方法及其非常规油气勘探开发现状进展,分析了煤系岩石力学地层理论方法构...     

浅议西藏区域地层区划及其含煤地层

据西藏自治区大地构造演化特征,从整个青藏高原构造单元分布特点考虑,本文将西藏自治区地层区划结合构造单元和含煤地层一并考虑,将其划分为三个构造-地层大区:羌塘-三江构造-地层大区、班公湖-双湖-怒江构造-地层大区、冈底斯-喜马拉雅构造-地层大区。从区域地层、沉积构造及其古生物化石组合等特点综合分析,得出西藏赋煤区聚煤作用具有时代多、分布广、煤层层数多、厚度薄和稳定性差的总体特点。区内含煤地层包括下石炭统、上二叠统、上三叠统、中侏罗统、下白垩统和古近系等。最主要煤系是下石炭统马查拉煤系、上二叠统妥坝煤系、上三叠统土门煤系、下白垩统多尼煤系。     

煤系地层中有机质碳同位素组成特征

本文研究了我国几个含油气盆地中煤系地层干酪根碳同位素组成和氯仿抽提物族组份碳同位素组成特征.研究结果表明,在煤系地层中干酪根相对均较富集重碳同位素;不同煤系地层中干酪根碳同位素组成差异不大.煤系地层中可溶有机质烷烃、芳烃、非烃和沥青质的碳同位素组成与非煤系地层源岩中可溶有机质的碳同位素分布特征有明显的差别,其分布特征不是随着族组份极性的增加而逐渐富集重碳同位素,而是烷烃组份相对其它三个组份明显富集轻碳同位素;芳烃组份相对非烃要稍富集重碳同位素.煤系地层中有机质碳同位素组成与现代沼泽沉积中的有机碳同位素组成存在明显的差别.     

峡江县仁和地区化石的新发现及其地质意义

江西省峡江县仁和地区的煤系地层过去未获化石,长期以来,一直认为属上三叠统安源煤系,本文根据最近采获的菊石,腕足类及植物化石资料,论证该区煤系地层应属晚二叠世乐平煤系,同时在区内首次发现早三叠世地层。     

88mm口径绳索取心技术在煤田地质浅孔的应用

煤田地质钻探地层一般分为煤系地层和非煤系地层。普通提钻取心钻探方法，钻进煤系地层时，为防止打丢、打薄煤层，常采取见软就提钻、限制回次进尺等办法，造成煤系地层中频繁提钻，辅助时间显著增加，因而常常是：一个煤田地质浅孔钻进的上、下钻时间几乎相当于非煤田中深钻孔正常提钻钻进上、下钻所用的辅助时间。     

河南省煤系地层地震反射波发育特征

对河南省不同区域的煤系地层反射波发育特点进行分析研究、归类总结和正反演对比,建立了地震波-地质层位的对应关系,有利于解释人员从时间剖面上准确分辨出新生界、煤系地层和煤系基底反射波组,确定煤层反射波及煤层赋存状况,为类似地区的地震资料解释工作提供科学的指导。     

青海省木里煤田弧山矿区东部找煤预测

通过对区内褶皱特征、控煤断层及沉积环境的分析研究，预测在木里煤田弧山矿区东部仍有煤系地层赋存。预测区内构造为一宽缓向斜，与弧山向斜共同构成隔档式（梳状）褶皱。含煤地层为中下侏罗统江仓组，成煤环境属中生代断陷盆地内河湖、沼泽相沉积。F2为弧山矿区南部边界断层，在前期控制了煤系地层的沉积，后期又控制了煤系地层的埋深和保存，预测区所处位置其煤系地层埋藏较浅，较有利于煤层的开发和利用。     

湖南省煤田地质特点及其找煤方向

湖南省煤田主要有地台型和地洼型两类。地台型煤田主要为斗岭煤系,次为测水煤系,煤系地层以海陆交互相细碎屑岩为主,含菱铁矿或黄铁矿结核,煤系厚2—44m,含煤l—3层,煤系地层与下伏岩层为整合或假整合关系。地洼型煤田主要为石门口煤系,煤系地层以陆相杂色粗碎屑岩为主,含泥岩、菱铁矿,煤系厚19—948m,含煤1—11层,煤系地层与下伏岩层呈不整合接触。全省煤炭尚可供建井的储量仅为保有储量的2l％,要加强煤炭资源的寻找,其方向一是在已知煤矿深部找煤,二是在地洼阶段形成的逆掩断层和飞来峰下找隐伏煤,三是在白垩系或下第三系下找煤。     

热异常酸洗作用与鄂尔多斯盆地上古生界长石消失事件

鄂尔多斯盆地上古生界煤系砂岩储层普遍具有低长石、溶蚀孔隙发育的特点,通过大量岩石薄片鉴定、X-射线衍射、扫描电镜、地层条件下高温高压真实砂岩岩芯的酸溶溶蚀实验等手段,结合鄂尔多斯盆地的构造、热演化史分析,研究了上古生界煤系地层中长石大面积消失事件的机理。认为早白垩世"热异常酸性流体酸洗地层事件"导致上古生界煤系地层中长石大面积溶蚀消失,形成广泛分布的次生溶蚀孔隙发育带,长石的分布与埋深无关,热演化程度的差异直接控制长石的消亡与否。据此,建立了鄂尔多斯盆地上古生界煤系地层成岩演化及长石溶蚀消失次生溶孔发育模式。     

海陆过渡相地层有机质纳米孔成因及地质意义——以鄂尔多斯盆地东部山西组为例

海陆过渡相煤系地层已经发现丰富的非常规天然气资源。本文以鄂尔多斯盆地东部山西组煤系地层为例,通过开展微观特征分析及物理模拟实验,查明山西组主要孔隙类型为有机质孔隙、残余原生孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、黏土矿物层间孔,认为黏土矿物层间孔和有机质纳米孔隙是页岩储集空间与常规砂岩储层的显著区别;山西组煤系地层广泛发育的有机质纳米孔,经过模拟实验认为形成于早期液态烃裂解气,随着原油沥青化,气泡被固化在沥青条带中形成纳米孔隙;集中发生在晚侏罗世至早白垩世末的异常热事件控制了裂解气生成的强度和范围,在此过程中沥青化产生的有机质纳米孔大幅度提高煤系地层非常规气储集空间和资源丰度。这一认识对于深入了解山西组煤系地层孔隙结构特征及非常规油气地质评价选区具有重要意义。     

贵州省安顺市西秀区旧州(西部)煤层综合对比分析

本文通过贵州省安顺市西秀区旧州(西部)煤炭普查项目的具体实施,对勘查区含煤岩系的地层岩性、物性特征、地层组合特征等进行了综合对比分析,阐述了该区煤层对比的研究方法。     

黄陇煤田综放采煤顶板导水裂缝带高度发育特征

为了研究黄陇煤田综采放顶煤（综放）采煤工艺条件下的导水裂缝带高度及其发育规律,系统收集区内各矿井实测数据资料,采用数理统计和回归分析方法研究导水裂缝带高度与工作面宽度、煤层埋深以及采高的相关关系。研究结果表明:工作面宽度小于240 m且煤层采高为8.5~9.5 m时,软弱覆岩裂采比和导水裂缝带高度恒大于中硬覆岩;工作面宽度大于90 m且煤层采高大于14.5 m时,软弱覆岩裂采比和导水裂缝带高度恒小于中硬覆岩。综放软弱顶板裂采比和导水裂缝带高度随采高增大均呈单峰状,裂采比是采高的二次函数,导水裂缝带高度是采高的三次函数。裂采比最大为30.63倍,拐点处采高3.56 m;导水裂缝带高度最大为239.97 m,拐点处采高10.41 m。由拐点向两侧采高分别减小或增大时,裂采比和导水裂缝带高度均逐渐减小。综放中硬顶板裂采比和导水裂缝带高度受工作面宽度和煤层采高的共同影响。在工作面宽度一定时,裂采比随着煤层采高增大而逐渐减小且变化幅度越来越小,大致趋于[11.00,14.30]数值区间;在煤层采高一定时,工作面宽度越大裂采比越大。导水裂缝带高度随着工作面宽度和煤层采高增大而增大。      

地下矿产开采对天然气管道工程的安全影响评价

西气东输天然气管道工程途经兖州市,穿越杨庄、杨村、兴隆庄等煤矿矿区,压覆煤层埋深变化较大。该文采用预测法对各煤矿在不同开采条件下分煤层对管道运营安全的危害程度进行了评价分析。通过计算表明,煤矿开采埋深越浅,煤层越厚,对管道危害越严重。兴隆庄煤矿3煤层、杨村煤矿煤16t、煤17开采对管道影响强烈,杨庄煤矿煤16t、煤17开采对管道影响中等,兴隆庄煤矿煤16t、煤17开采对管道运营影响小。     

瞬变电磁勘探技术在探测采空区中的应用——以阳煤集团氧化铝厂采空区勘探为例

瞬变电磁法(TEM),是利用不接地回线向地下发送一次脉冲瞬变磁场,再测定一次脉冲瞬变磁场引起的二次涡流场的方法。当地下存在电性不均匀体时,会观测到电性不均匀体的涡流异常场,通过对异常场的分析研究,推断矿体、地下水、采空区等地下盲体的存在和部位。华北石炭-二叠煤系地层的电阻率比非煤系地层的电阻率值高,铝土矿层电阻率相对较低,下伏奥陶系灰岩电阻率最高。地下矿体局部被采出后,对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同,表现为相对较高的电阻率或较低的电阻率值,依据此特征成功地利用瞬变电法应用于采空区探测中。     

山东潍坊昌邑地区找煤方向

我国东部尤其是隐蔽区找煤日益受到重视。根据钻孔揭露的山东潍坊昌邑地区第四系覆盖区古近纪含煤地层的赋存特点、岩浆岩侵入特征、煤质资料分析结果,以及地震勘探资料解释的地质构造等,推断该区含煤地层赋存规律与其近临的五图煤田和黄县煤田具有相似性,为典型的古近纪河湖相含煤断陷盆地,且受岩浆侵入影响,煤的变质程度较高。进而提出今后的找煤方向为该区南部和东部。      

干河煤矿清理斜巷K2灰岩高压含水层预注浆施工技术

霍州煤电集团有限责任公司干河煤矿主井清理斜巷需穿越K2灰岩含水层,其含水层带压达5 MPa,水文地质条件复杂。主要介绍了对高压含水层的注浆堵水工艺,为巷道的安全掘进、防止巷道突水提供了可行的借鉴经验。     

浅层探查时直流电阻率测深的深度灵敏度

通过实测及几百孔钻孔的资料对比,研究直流电测深在浅层探查时曲线的AB/2与h的关系。由于电测深实测时,电极距按一定间隔布置,电测深曲线呈折线形。在混凝土厚度测定和最大深度10m的浅层探查时,反映下层电介质的曲线转折点的AB/2=h。     

电阻率参数预测地热田深部温度方法技术研究

电阻率方法是众多地热田勘探方法中比较好的一种。用电阻率方法勘查不仅能够探测地层埋深及破碎状况,还能预测热储构造的含水性。热储构造电阻率主要取决于岩层的岩性、孔隙度、地下水矿化度及所处环境温度,当地热田勘查范围较小时,深部地层的岩性、孔隙度、地下水矿化度基本可以假定不变,因此热储构造电阻率只和温度相关。这里主要探讨地层温度和地层电阻率之间的关系,进而提出电阻率参数预测地热田深部温度方法技术,这对当前地热田勘查具有重要意义。     

贵州省安龙县板燕煤矿地质特征

本文介绍了贵州省安龙县板燕煤矿龙潭组煤系地层、可采煤层变化及煤岩特征等,确定该矿区可采煤层主要为富灰高硫无烟煤。     

基于关键层理论的地表下沉盆地模型初探

目前,开采沉陷的研究主要是现场观测和以概率积分法为代表的开采沉陷预测。这些方法仅是对地表沉陷稳定后的现象进行观测和推断,不涉及对采场上覆岩层整体移动规律的研究。因长壁式布置工作面开采煤层的深厚比较大时,采场上覆岩层在靠近地表处会形成明显的弯曲带。在假设此弯曲带是控制地表沉陷及沉陷盆地最终形态的离地表最近一层主关键层且地表的下沉量远远小于该岩层厚度的基础上,用关键层位置的判别方法找出离地表最近一层关键层的位置后,用弹性薄板理论的半逆解法选择了较适合地表沉陷盆地形状的挠度函数,用薄板理论建立了缓倾斜煤层和倾斜煤层开采地表沉陷盆地力学模型,并对该模型的适用范围和参数进行了讨论。该模型考虑了影响地表下沉的多种因素,比概率积分法更具有理论意义。