河东煤田CO_2煤层地质封存条件及潜力评价

通过河东煤田煤炭、煤层气资源赋存地质条件及地震烈度的综合研究,分别对河东煤田(聚气盆地)保兴含气区、三交北含气区、三交-柳林含气区、石楼含气区、大宁-吉县含气区煤层封存CO2的潜力进行了初步评估,认为该区CO2煤层封存具有一定的潜力和前景。评估结果表明:河东煤田煤层可存储CO2总量为23.93×108t。依据CO2封存区块适宜性评价指标体系及评价公式对含气区块CO2煤层地质封存适宜性进行评价,煤层埋深1 000~1 500m,三交-柳林含气区为适宜区,其余含气区为基本适宜区;煤层埋深1 500~2 000 m,三交-柳林含气区、保兴含气区为适宜区,其余含气区为基本适宜区。     

苏北盆地油田封存二氧化碳潜力初探

油田二氧化碳封存是减少温室气体排放量最有效的途径之一,油藏中封存CO2 主要有构造地层储存、束缚气储存、 溶解储存和矿化储存等四种方式,CO2 在油藏中的地质储存容量采用国际上通用的资源储量金字塔理论来进行潜力评价。 本文通过分析油田CO2 封存机理,结合江苏省苏北盆地的地质和构造条件,对苏北盆地油田进行CO2 封存潜力研究。苏北 盆地油田多为低渗透和含水油藏,在储存CO2 的潜力上,东台坳陷优于盐阜坳陷,次级单元中又以高邮凹陷、金湖凹陷封 存CO2 潜力最大,一系列小型构造单元比较适合于CO2 封存,并有利于后期的保存。在封盖能力上,苏北盆地在垂向上有 明显的两分性,下部上白垩系和古新统盖层相对上部始新统盖层对CO2 封盖性更好。估算得到苏北盆地油田埋存CO2 的理 论储存容量为1.5054×108 t,有效储存容量为0.0828×108 t~0.4421×108 t,表明苏北油田封存CO2 的潜力较大。     

松辽盆地徐家围子断陷玄武岩气藏储层的CO2 封存潜力研究

玄武岩油气藏储层一方面含有大量可与CO2 反应生成碳酸盐的造岩矿物,另一方面又有枯竭油气藏的良好储（储集
空间）、运（运移通道）、盖（盖层条件）和保（保存能力）等 CO2 封存优势,是潜力大、实施易、成本低和安全性高的碳
汇靶区。该文选取了位于松辽盆地东北部的徐家围子断陷玄武岩气藏开展CO2 封存潜力研究,在对该气藏地质特征和储层
发育特征详细描述的基础上,结合玄武岩矿物组成和化学成分的鉴定分析结果,探讨该气藏的矿物固碳能力和油气储层固
碳能力,并对其封存CO2 的可行性进行了初步评价。研究表明,徐家围子断陷玄武岩气藏有着良好的储集空间,且易碳酸
盐化,其盖层可阻止所充注CO2 的逸散,稳定的圈闭条件可保证所充注CO2 的安全性,因而是CO2 封存的理想靶区。初步的
定量计算结果表明,徐家围子断陷玄武岩油气藏的矿物固碳潜力约为89.33×108 t,油气储层的封存能力约为6.2×108 t,总
计约95.53×108 t,具有十分可观的固碳潜力。     

利国煤矿火成岩破环区找煤

江苏省盐城市利国煤矿位于徐州市东北36公里的铜山县利国乡,是地方国营煤矿。下二叠统山西组七煤层（天然焦）为主采煤层。1956年山东省地质局某队在井田施工10个孔,结论是:“此区火成岩侵入严重,煤层极不稳定,无开采价值。”1970年底,该井田划给盐城市开采,经丰沛矿区建设指挥部煤田勘探队补钻,于1976年提交普查(最终)报告。      

鄂尔多斯盆地煤层气资源及开发潜力分析

鄂尔多斯盆地含石炭—二叠纪和侏罗纪两套含煤岩系,煤层发育,厚度大。石炭—二叠纪煤层煤级高,为气煤—无烟煤,含气量高,为2.46～23.25m3/t;侏罗纪煤层煤级低,以长焰煤为主,含气量低,为0.01～6.29m3/t。全盆地煤层气总资源量为107235.7×108m3,占全国煤层气总资源量的1/3,煤层气勘探开发潜力巨大。煤层气开发最有利区块包括鄂尔多斯东缘的河东煤田和陕北石炭—二叠纪煤田、鄂尔多斯南缘的渭北煤田,有利区块包括鄂尔多斯南部黄陇煤田、鄂尔多斯西部庆阳含煤区和灵武-盐池-韦州含煤区。可见煤层气最有利和有利区块主要沿盆缘分布。鄂尔多斯盆地东缘、渭北煤田、黄陇煤田是目前煤层气勘探的热点地区,勘探成果预示出良好的开发前景。     

徐州地区深部不可采煤层CO_2地质处置潜力分析

地下储存是降低大气中CO2含量以缓解温室效应的有效措施之一。在我国,深部不可开采煤层处置CO2显示出巨大的潜力。选择了徐州马庄煤矿的气煤做煤样,并对其进行等温吸附实验。结果表明,在相同条件(压力、温度、煤阶等)下煤对CO2的吸附量明显高于对CH4的吸附量,两者比值在2.68~3.26;吸附过程中,随着压力的升高,CO2/CH4的吸附量比值逐渐降低;CO2在含煤水中的离子反应所达到平衡的时间约为120 d。从而认为,徐州地区煤层在深度和位置适宜的情况下可以作为CO2地质处置的有利场所。     

贵州省织纳煤田煤炭资源潜力评价

织纳煤田含煤地层上二叠统为海陆交互相沉积,含煤层数多,厚度大,煤质较好。通过区内含煤性、煤层煤质及聚煤规律研究,对煤炭资源潜力及勘查开发前景做出综合评价。以向斜构造为基本单元划分了15个赋煤单元和2个赋煤小区,共圈定了81个预测区,预测2000m以浅潜在资源量334.325 6亿t,探获资源储量191.646 0亿t,总资源量525.971 6亿t,并提出煤炭资源勘查开发利用建议:6个近期部署区优先安排普查,10个中期部署区考虑安排预查,9个远期部署区目前暂不宜开展勘查工作。     

江苏南部地区煤层气资源

根据江苏南部地区二叠系龙潭组煤系的分布和规模、煤矿瓦斯涌出特征、煤的产气能力、煤层的储集条件等煤层气地质条件综合研究工作，认为该区煤层气资源存在一定的勘探开发前景，对各典型含煤区块煤层气综合评价出有远景区（A类）、较有远景区（B类）和远景差区（C类）。     

中国铁矿预测模型与资源潜力分析

文章依据全国矿产资源潜力评价项目相关数据和资料对中国铁矿资源进行概况总结。截至2013年底,中国铁矿区共计4 406个,累计查明资源储量882×108 t,保有资源储量76×108 t,但是其中绝大多数为贫铁矿（全铁品位平均为30%）,富铁矿（全铁品位大于50%）仅有10.33×108 t,占1.35%。中国铁矿资源查明资源储量超过1 000×104 t的铁矿共计727个,其中超大型铁矿（>5×108 t）共计32个,大型铁矿（（1~5）×108 t）共计121个,中型铁矿（1 000×104 t~108 t）共计574个。根据可利用性划分：可利用的铁矿共计678个,其中超大型27个,大型113个,中型538个;难利用的铁矿共计49个,其中超大型5个,大型8个,中型36个。 截止到2010年,全国预测铁矿资源量1 927×108 t。资源量按预测深度统计：500 m以浅775×108 t,1 000 m以浅128×108 t,2 000 m以浅1 927×108 t。按照目前技术经济评价,在预测铁矿资源量中,可利用的铁矿资源量1 382×108 t,暂不可利用的545×108 t。全国划分了铁矿最小预测区共计6 081个,在此基础上共圈定全国3级预测区392个,铁矿预测资源量10×108 t 以上46个,（1~10）×108 t为118个,1×108 t 以下128个。在典型矿床分析和区域成矿规律研究的基础上,结合物探、化探、遥感等异常找矿标志,归纳概括各类型预测要素并构建其区域预测模型,指导该区域的找矿勘查。根据中国铁矿资源潜力和开发现状,全国铁矿划分了8个开发基地和7个勘查基地,这些基地集中分布在我国东部,包括辽宁的鞍山-本溪、河北冀东、安徽庐枞地区等。中国西部铁矿资源潜力总体不大,但四川攀枝花、云南惠民、新疆西天山和西昆仑等也具有较大的找矿远景。     

辽宁北票煤田三宝深部煤层气资源特征

依据煤田勘探及煤矿井下生产资料分析,认为北票煤田三宝含煤地层具有煤层和分散有机质（干络根）两种生气母质。煤层裂隙、断层附近以及煤层顶板砂岩是煤层气（瓦斯）储存的有利空间。煤系上部巨厚的泥岩层是天然的盖层。该区为超级瓦斯矿井就是佐证。初步估算煤层气资源应该在３０～４０亿ｍ＾３,故该区煤层气具有开发利用的潜力。     

深部煤层封存CO_2的地质主控因素探讨

目前世界上多数国家都以CO2捕获和封存作为CO2减排的有效措施之一。向深部不可采煤层中封存CO2能一举两得,既可实现CO2减排的目的,又能置换出煤层甲烷气体。从实验室研究角度出发,分析了煤级、温度、压力、水分及氮气对煤吸附CH4、CO2的影响,并结合煤层气开发选区评价方法,探讨了影响煤层封存CO2的地质主控因素,认为煤种、煤厚、煤层埋深、渗透率是主要控制因素,而地质构造、水文地质、甲烷气含量等为次一级控制因素。综合分析认为,我国煤层封存CO2的潜力很大,而华北地区是深部煤层封存CO2的首选地区。     

Feasibility study of CO2 geological storage in China

It has been proved to be one effective means to reduce emissions of CO2 to mitigate the worsening global climate change through lots of projects and tests about CO2 geological storage. The sites that are suitable for CO2 geological storage include coal seams that can not be mined, deep saline aquifers, oil fields, and depleted gas fields. The emission of CO2 from fuel combustion is about 3.54 Gt in China in 2003, which is the second biggest in the world. Because the energy consumption in China mainly depends on fossil fuels for a long time in the future, China will become a country with the biggest emission of CO2 in the world, which will make China have to reduce the emissions of CO2 by some methods including geological storage. Based on lots of information about the reserves of coal seam methane and the rank of coal in the 68 coal basins in China, the total CO2 storage capacity in these coal basins was estimated according to the recovery coefficient and exchange ratio of CO2 to CHa.The total storage capacity in deep saline aquifers can be regarded as the total quantity of CO2 that can be dissolved in the saline aquifers at the depth from 1000m to 3000m under ground. The quantity can be estimated by multiplying the solubility of CO2 in the saline water and the volume of the appropriate aquifers. According to the reserve and quality of crude oil in 46 main oil basins in China, the CO2 storage capacity and the quantity of enhanced oil were calculated. The storage capacity of depleted gas fields can be derived from the reserve and depth of the gas fields. The total CO2 geological storage capacity is about 196.2 Gt CO2 that is as against 55.4 times the CO2 emission from fuel combustion in China in 2003. According to the results of the finished projects and tests about CO2-EOR and CO2-ECBM, the CO2 geological storage capacities in coal seams, deep saline aquifers, oil fields and depleted gas fields will be estimated.     

铜仁地区煤炭资源现状及开发利用前景

铜仁地区位于贵州省东北部,地貌属于云贵高原向四川盆地与湘西丘陵之间的斜坡地带,区内煤炭资源仅分布在德江、沿河、印江、思南、石阡等五个县,地层为二叠系上统吴家坪组,煤层厚度0．48～1．27m,平均0．65～0．85m,为薄煤层。截止2009年度12月底,区内累计查明资源储量22251．011万t,实际保有资源储量19179．619万t。已占用资源储量18773．656万t,未占用资源量3477．355万t。具有一定的开发利前景。     

湖南省锑矿成矿远景区划分与资源潜力定量分析

湖南省的锑矿资源储量和产量在国内外均具有重大影响,主要矿床类型有热液型锑矿、石英脉型锑矿和破碎蚀变岩型锑金矿三大类。湖南省的锑矿成矿地质条件优越,具有良好的找矿潜力。根据湖南省锑矿资源潜力评价成果,结合锑矿资源开发利用的现状,划分出9个锑矿成矿远景区,其中A类成矿远景区3个,B类成矿远景区2个,C类成矿远景区4个,预测未探明的锑矿资源储量达531×104t,同时也为合理规划全省锑矿勘查工作提供了科学依据。     

青海省木里煤田预测区圈定及资源潜力评价

木里煤田是祁连山赋煤带的主要煤炭资源聚集区,其资源储量占全省总探明资源储量的70%以上。本次研究是通过综合运用地质构造、物探成果、聚煤规律及生产勘探成果资料,在木里煤田聚乎更、弧山、外力哈达、热水及默勒地区共圈定了40个煤炭资源有利聚集区。预测区面积达600.85km2,合计预测资源量1 054 561万t,其中,优（A）等资源量70 891万t,主要分布在聚乎更-哆嗦公马矿区的东西延伸部位,良（B）等资源量420 016万t,主要分布在已知矿区的外围和深部,差（C）等资源量563 655万t,主要分布在预测依据不太充分的区域。通过对木里煤田煤炭资源潜力的深入研究,对煤田煤炭资源的开发利用前景作出初步了评估,为煤炭资源勘查近期及中长期部署提供了依据,同时对全省煤炭资源潜力评价具有重要的指导意义。     

宁夏香山含煤区找煤方向及前景探析

宁夏香山含煤区掩盖面积大,勘查程度低,空白区多。通过对已有地质资料分析,线驮石煤矿区边界断层为倾向北东的正断层,在东部土坡组露头附近有一倾向南西的正断层,两断层形成地堑使区内的含煤地层得以保存。根据矿区边界断层以西勘查资料推测,断层以东至土坡组露头区域太原组发育较稳定的中厚煤层及部分不稳定的厚煤层,煤种为无烟煤,全区可采煤层预测资源量约3．8亿t,此外在深井预测区以西大范围掩盖区也可能赋存可观的煤炭资源,如果上述两区资源量得以证实,将会改变对香山含煤区煤炭资源的评价。     

滕县煤田张汪勘探区找煤可行性研究

通过对滕东预测区地层、构造、岩浆岩等地质条件的分析,论证了张汪勘探区3煤层赋存的可能性。根据3下煤层顶板砂岩分布特征,排除了同生冲刷作用对3下煤层的影响;区域构造对3煤层埋藏起到保护作用;根据岩浆岩在邻区的分布,分析了岩浆侵入对3煤层的影响;利用南沙河勘探区、田陈井田、许楼井田钻探资料,推测了本区3煤层厚度,估算煤层埋深在-1200m以浅、-1200～-1500m的资源量合计15950万t,有单独建井的前景,建议进一步开展工作,为煤炭资源的开发提供准确的地质资料。     

煤层处置CO2 的二元气- 固耦合数值模拟

利用不可开采煤层处置二氧化碳可以有效控制温室气体的排放量并可驱动和增加煤层气资源的开采量。二氧化碳注入煤层处置后引入一个复杂的CH4-CO2二元气体与煤体的气固耦合问题,耦合了二元气体竞争吸附、竞争扩散,气体渗流以及煤体变形过程。基于COMSOL Multiphysics建立了二元气固耦合的有限元数值模型,并应用数值模拟实验对二元气固耦合进行了机理分析。模拟结果表明,CO2注入煤层后不断驱替CH4,CH4组分明显减少;气体吸附引起的煤层膨胀量可以抵消部分有效应力引起的压缩变形,由于CH4-CO2二元气体较单一CH4引起的煤层吸附膨胀量大,二氧化碳注入煤层后可以缓解煤层的压缩变形;不同孔隙压力条件下,吸附膨胀与孔隙压力两者竞争作用引起的煤层净变形不同,而净变形也控制着煤层孔隙压力和渗流率的变化,煤层渗透整体呈现先降后升,模拟进行到4.66×107 s时煤层渗透率发生反弹。     

晋城矿区王台铺煤矿采空区积水防治探讨

晋城矿区王台铺煤矿经过多年的开采,上煤组（3#煤）资源枯竭,目前开采下组煤（9#煤和15#煤）,面临着上组煤采空区积水的威胁。运用地质资料和瞬变电磁法对该矿九五盘区上部采空区积水进行了预测。井下的泄水孔排水量证实,运用地质分析法预测的水量偏大,瞬变电磁法的水量偏小,但总体误差不大。本次泄水的成功,可解放9＊煤层145万t的可采储量,确保矿井采掘衔接的正常,同时也可从根本上杜绝了矿井突水事故的发生。