黔西松河井田多层叠置独立含煤层气系统

从研究区含煤岩系地质、沉积构造和水文等方面入手,探讨了松河井田龙潭组含煤层气系统垂向上的分布规律。结果表明：该区煤层硫分与灰分总体上呈上、下高,中间低的规律;煤层含气量由顶部至底部总体呈现“上升-下降-上升”的趋势;煤层埋深-压力系数关系揭示煤层垂向上至少可划分为2套压力系统。龙潭组3个二级层序与3个岩性分段的地层界限较为一致,奠定了独立含煤层气系统的物质基础;每套系统之间缺乏水力联系,富水性呈“弱-中等-弱”的变化规律,构成了独立含煤层气系统的水文地质基础。龙潭组多层叠置独立含煤层气系统,是沉积-水文-构造条件耦合控气作用的产物,划分为3个独立含煤层气系统。研究结果为松河井田煤层气勘探开发提供地质依据。     

“多层叠置独立含煤层气系统”形成的沉积控制因素

基于黔西地区晚二叠世含煤地层的实测资料, 初步探讨了"多层叠置独立含煤层气系统"形成的沉积控制因素.研究表明, 含煤地层的沉积条件奠定了"多层叠置独立含煤层气系统"的物质及物性基础, 层序地层格架特点限定了含气单元间含气性的连通性.最大海泛面附近的菱铁质泥岩等低渗透岩层控制了垂向次级含气单元间的含气性相对独立, 且煤层含气量与海平面升降之间存在一定的相关性, 即最大海侵面附近煤层含气量相对较低, 此界面似乎可作为含煤层气系统内独立含气单元的成藏边界; 层序界面沟通了含气单元间的含气联系, 使得靠近层序界面附近的煤层具有相似的含气性特征.      

多层叠置含煤层气系统不同排采制度下的排采效应

在多煤层发育地区,各煤层组之间发育低渗透岩层,使得上下煤组之间形成独立的多层叠置含煤层气系统。根据相对独立含气系统理论对西山煤田南部赤峪地区的多煤层进行了含气系统的划分,并对储层压力、临界解吸压力等参数进行了分析,在此基础上采用COMET3数值模拟软件进行了单层排采、合层排采和递进排采分析。模拟结果显示：单层排采产量低,经济可采时间短,且成本较高;合层排采比单层排采产量高,经济可采时间长,但各含气系统之间由于相互干扰,贡献不一,使资源浪费;递进排采产气量和稳产时间均优于前两者。可根据产气压力来确定多层叠置含煤层气系统排采次序,首先排采产气压力最高的含气系统,当压力降至压力低的系统时再合排。     

多层叠置含煤层气系统成藏模拟软件研制

在前人成果基础上,优化改进了多层叠置含煤层气系统成藏演化史地质模型,在Microsoft Visual Studio 2008中运用C++语言开发成功,在Windows平台上测试通过后选取贵州织纳煤田水公河向斜为例进行了试算,计算结果能够较好地反映煤层气成藏演化历程。     

多层叠置含煤层气系统成藏模拟技术及实例研究

在前人研究成果基础上．开发了多层叠置含煤层气系统成藏演化史数值模拟软件,并利用该软件对贵州织纳煤田水公河向斜多层叠置含煤层气系统进行了试算。研究结果表明,软件计算结果能够较好的反映煤层气成藏演化历程。通过研究获得的计算机软件和多层叠置含煤层气系统成藏模拟技术方法有助于复杂条件下煤层气成藏过程的研究,并为其勘探开发提供科学依据。     

滇东老厂矿区多层叠置独立含煤层气系统

滇东煤田煤炭资源丰富,主要含煤地层为龙潭组,煤层厚度适中,埋藏适宜,煤层气含量高。从沉积、构造、煤层煤质、煤储层特征等方面对滇东煤田煤炭资源较好的老厂煤矿煤层气赋存地质条件进行分析。研究表明:老厂矿区龙潭组第三段是多层叠置含煤层气独立系统,是沉积—水文—构造条件耦合控气作用的产物。含煤地层的层序格架特点奠定了多层叠置独立含煤层气系统的地质基础,每套独立含煤层气系统分别被限定在对应的二级层序格架内;含煤地层与上覆、下伏含水层之间缺乏水力联系,含煤地层内部不同岩层(组合)之间相互封闭,这些条件构成了多层叠置含气系统的水文地质基础。老厂煤矿煤层气由四个含煤层气系统组成,各系统间相互独立,其岩性分段具备完整的生储盖层,形成了一多层叠置独立含煤层气系统。     

论层序地层学与含油气系统在油气勘探中的联系——以鄂尔多斯中生代盆地为例

虽然层序地层学与含油气系统理论的各自研究对象和研究方法不同，但由于层序地层学研究对象(沉积岩)是含油气系统研究对象(油气)的载体，二者可以由含油气盆地分析有机的结合起来。层序地层分析包含了对含油气系统的地质要素及成藏作用载体的分析，因而沉积层序的组成单元与含油气系统的地质要素有必然的联系：在一个沉积盆地的数个沉积层序中，成熟烃源岩往往是地史中具一定埋深、分布广、厚度大、有机质含量高的凝缩层，这个凝缩层往往是一个构造超层序的最大海(湖)泛面；储集岩往往是成熟烃源岩之上层序的低水位体系域或紧邻成熟烃源岩的高水位体系域；有效盖层为储集岩之上层序的水进体系域及凝缩层；成熟烃源岩之上的沉积层序为上覆岩层；低水位体系域储集岩有可能沿上倾方向尖灭，被层序界面及其上层序的水进体系域岩性圈闭；除构造裂缝外，低水位体系域下切谷可作为油气向上运移通道；一个含油气系统往往跨越不同的沉积层序甚至构造超层序。     

增强型地热系统热-水动力-力学(THM)耦合模拟——以河北马头营凸起区为例

增强型地热系统(EGS)的裂隙热储层在长期开采过程中,由于不断地提取高温干热岩体的热量,致使高温花岗岩岩体温度下降,进而诱发岩体产生二次破裂,甚至出现流体短路,降低地热系统开采效率。为了保证EGS热能的稳定提取,需要建立试验场地的热-水动力-力学(THM)耦合模型,分析水动力和热效应对该储层裂隙发育规律的影响。本文基于河北马头营凸起区EGS开发场地的循环注水试验数据,建立场地热-水动力-力学耦合模型,通过模型模拟结果与现场观测结果进行比较,先验证了THM耦合模型的准确性,然后利用校正后的模型预测了不同注入方案下,EGS储层渗透率的提高和增产带的空间范围,揭示了储层裂隙增产带的范围受温度、压力、注入速率的影响情况。结果表明：经过63 d的增产处理,该模型预测的增产层体积约为10万m³;提高注水压力能刺激现有的裂隙发生剪切性破裂,拓宽增产带的区域;减小注水的温度有助于提升流体的穿透能力,扩大储层的增产带;在水力压裂的开始阶段,适当利用冷水注入有利于提高储层渗透率,且提高注入速率会使储层增产带的范围扩大。     

大型金矿构造-成矿系统及幔-壳多层循环体成因模式-以吉林夹皮沟金矿为例

基于目前代表性金矿成因模式的局限性,以吉林夹皮沟金矿为例把金矿的形成总结为定位、流体、物源、封闭、加热和构造成矿六大系统,建立新的幔-壳多层循环体成因模式:1)以幔源流体、岩浆热液和浅-表部水来源为主,按深、中、浅构成三个层次循环体;2)金质来自多层循环流体对多类型围岩的萃取、沟通混合及多次构造应力共同作用的结果;3)断层泥、迭瓦状构造地质体等可作为成矿封闭屏障;4)中生代(隐伏)花岗岩和各类型脉岩为主要加热热源;5)矿带座落在韧性构造超壳断裂之上及附近,而矿体却主要赋存在脆性构造内,主成矿时代为燕山期,整体受构造-成矿系统控制.该模式对燕山期花岗岩中金矿是一种检验,对其它变质岩区金矿则是一种启迪.     

斑岩成矿系统多中心复合成矿作用模型——以西藏甲玛超大型矿床为例

青藏高原冈底斯成矿带诸多大型-超大型斑岩成矿系统的勘查和研究成果显示,传统的陆缘弧或岛弧背景的成矿作用模型不能更好的用于指导碰撞造山背景下斑岩成矿系统的勘查实践。文章以甲玛超大型矿床为实例,基于十余年的勘查实践,通过对不同类型矿体蚀变和矿化结构的精细解剖和成岩成矿年代学的系统分析,建立造山背景下斑岩成矿系统多中心复合成矿作用模型。同时,系统总结甲玛矿床地质特征,阐述成矿作用模型中地层、构造、岩浆等基础地质要素,并详细解析斑岩型钼铜矿体、矽卡岩型铜多金属矿体、角岩型铜钼矿体、Manto型富铜铅锌矿体以及独立金矿体所构成的多元矿体结构特征。最后,揭示甲玛斑岩成矿系统多中心复合成矿作用模型与传统模型的差异,提出其对相同构造背景下斑岩成矿系统勘查评价的启示。     

黔西织纳煤田上二叠统层序地层及聚煤作用

贵州西部织(织金)纳(纳雍)煤田以发育海陆过渡相含煤岩系而成为研究西南地区晚二叠世沉积相及层序地层的理想地区.作者对该煤田上二叠统含煤岩系(龙潭组和长兴组)进行了高分辨率层序地层分析,并探讨了层序地层格架下煤层厚度的变化规律.以区域不整合面以及下切谷砂体底部冲刷面等为层序界面,结合石灰岩标志层向古陆方向延伸距离而显示的...     

多元聚煤理论体系及聚煤模式

煤地质学经过长期的发展和多种成煤理论相继提出,已进入一个多元化的繁盛阶段。但是,聚煤理论研究中还有很多科学问题仍需进一步深入,如海侵(水进)过程中煤的聚积机理、聚煤盆地形成与演化过程中板块构造的控煤作用、煤与其共伴生矿产的共生机理以及含煤系统理论等,都与煤聚积、聚煤盆地各种非常规能源矿产资源研究密切相关,而理论研究的滞后也影响了能源矿产资源的预测、评价。造成这种现状的原因是不同聚煤理论适用范围具有一定的局限性。鉴于此,本文在系统、全面的理解各种聚煤理论的基础上,提出了多元聚煤理论体系及聚煤模式,认为多元成煤理论体系是以泥炭沼泽堆积样式为中心,盆地水域体制为阐明聚煤作用机制的基本点,其核心思想是阐明各种因素的相互作用与影响,成煤机制的交叉、包含,而不是孤立地看一个具体问题,聚煤盆地层序地层不同体系域聚煤差异性为聚煤理论的支撑格架,古植物、古气候、古构造和古地理分析为构建聚煤理论体系的四个基本条件,各种地质因素的相互牵制、多种事件(如突发性水侵事件、构造事件、火山事件等)的影响,聚煤模式的多样性和聚煤作用过程与机制多元性等,构成了多元成煤理论体系的内核,并强调该体系构建的四个统一:聚煤理论体系的完整性与协同性的统一、独创性与转化性的统一、继承性与发展性的统一、理论性与实践性的统一,阐明不同聚煤机制及其相互关系。多元聚煤理论不是将不同成煤理论或观点的简单集合,而是深入阐明各种因素的影响、动态与静态交叉机理、各种条件的融合、聚煤盆地内外各种作用的相互牵制与耦合等。     

Sequence Stratigraphy of the Desert System: A Case Study of the Lower Cretaceous in the Kuqa Basin in Xinjiang, Northwestern China

The Lower Cretaceous strata in the Kuqa Basin in Xinjiang are marked by a set of arid red beds. Several types of sedimentary fades can be identified in this set of arid red beds: mudstones of the plaza and intracontinental sebkha, aeolian sandstones, sandy conglomerates of the intermittent river, conglomerates of the pluvial fan, etc. These types of sedimentary facies constitute a typical desert system. Therefore, the Cretaceous strata in the Kuqa Basin provide a favorable condition for studies of sequence stratigraphic divisions of the desert system. With the rise and fall of the base level of the sedimentary basin, cyclicity is clearly revealed in stratigraphic records, which helps the identification of the third-order sequences. Based on the cyclicity in stratigraphic records, 5 third-order sequences can be found in the strata of the Early Cretaceous in the Kuqa Basin. These sequences comprise a second-order tectonic     

准南煤田硫磺沟矿区向斜-承压式煤层气富集模式

通过系统收集、分析准南煤田硫磺沟矿区最新的勘探资料和生产资料,对影响硫磺沟矿区煤层气富集的煤阶、构造、水文、盖层等诸多因素进行研究。结果表明:多期构造活动形成了阿克德向斜及其北翼逆断层,三角洲平原沼泽控制了厚煤层发育,扇三角洲相、河流相、湖泊相控制了封盖层,火烧区影响下的弱径流地下水动力系统封堵了煤层气。上述因素共同控制了硫磺沟矿区向斜-承压煤层气富集模式。具有深埋藏、高矿化度地下水及封闭盖层条件的阿克德向斜轴部和临近轴部的两翼地区为煤层气有利富集区。     

Pore Structure and Permeability Characterization of High‐rank Coal Reservoirs: A Case of the Bide‐Santang Basin,Western Guizhou,South China

The methods of nuclear magnetic resonance(NMR)spectroscopy,mercury injection porosimetry(MIP),and gas-water relative permeability(GWRP)were used to reveal the pore structure and permeability characteristics of high-rank coal reservoirs in the Bide-Santang basin,western Guizhou,South China,to provide guidance for coalbed methane(CBM)exploration and exploitation and obtain direct insights for the development of CBM wells.The results indicate that the coal reservoirs in the study area are characterized by well-developed adsorption pores and poorly developed seepage pores.The bimodal NMR transverse relaxation time(T2)spectra and the mutation in the fractal characteristic of the MIP pore volume indicate poor connectivity between the adsorption pores and the seepage pores.As a result,the effective porosity is relatively low,with an average of 1.70%.The irreducible water saturation of the coal reservoir is relatively high,with an average of 66%,leading to a low gas relative permeability under irreducible water saturation.This is the main reason for the low recovery of high-rank CBM reservoirs,and effective enhanced CBM recovery technology urgently is needed.As a nondestructive and less time-consuming technique,the NMR is a promising method to quantitatively characterize the pores and fractures of coals.     

黔南独山上泥盆统层序-海平面变化和成岩层序地层研究

贵州独山的上泥盆统由碳酸盐缓坡和碳酸盐台地两种沉积类型组成,包括13种沉积相和25种微相类型.它们构筑了6个层序,其中3个Ⅰ型层序和3个Ⅱ型层序.与6个层序对应的6个三级海平面升降旋回的速度、幅度和频率显示了不同的特征,第1和第2个旋回呈高幅、低频速进和高频缓退特征.第3个旋回为高幅、高频速进和高频缓退.第4个旋回为低幅、高频的中速进-退特征.第5、6个旋回具中、高幅高频缓进和低频速退特征.本文最后对不同沉积体系域和两种层序界面的成岩特征进行了探讨.     

Apatite fission-track study on the thermo-tectonic history of the Huainan Coalfield in Anhui Province, China： Tectonic implications for the potential coalbed methane resource

Coalbed methane (CBM) is a kind of burgeoning and enormously potential clean energy resource, and the temperature of the thermogenic CBM generation is close to that of the partial annealing zone (PAZ) of apatite fission tracks (AFT). In this study the thermo-tectonic history of the Huainan Coalfield and the potential CBM resource were studied and discussed by using the AFT method. The AFT data indicate that the apparent ages of AFT vary from 45.5 to 199.1 Ma. They are younger than the ages of their host strata (255–1800 Ma) except one sample, and the single-grain ages of AFT can be classified as a single age group for each sample. In combination with the geological setting, modeling results of the AFT ages, average lengths, and the thermal history based on the AFT single-grain ages and length distributions, some preliminary conclusions can be drawn as follows: (1) at least three thermo-tectonic events (in the periods of ∼240, 140 and 80 Ma, respectively) have occurred in the study area since the Late Paleozoic. The occurrence of both the first (during 240–220 Ma) and second (during 160–120 Ma) thermo-tectonic events is possibly responsible for the establishment of the patterns of gas generation and reservoir formation. The second thermo-tectonic event also led to slight accumulation of hydrocarbons and generation of thermogenic gas; (2) the AFT ages of most coal-bearing strata lie between 50 and 70 Ma. They should represent the cooling ages and the ages of inferred uplift and denudation, as well as the possible CBM release history. Therefore, the maximum burial depth of coal-bearing strata and the denudation thickness of the overlying strata are over 3000 and 2000 m in the Upper Cretaceous and Paleogene series, respectively; and (3) subsequently, a spot of secondary biogenic and scarcely thermogenic gas generation occurred due to negligible sedimentation during the Neogene and Quaternary periods. Thus, it can be presumed that subsequent tectonism would destroy the CBM reservoir after its formation in the Huainan Coalfield, especially in its structural development region. These AFT data may be helpful for a better understanding of the thermo-tectonic history of the Huainan Coalfield, as well as of CBM generation, storage and release in the Huainan Coalfield.     

贵州威宁哲觉地区上二叠统宣威组露头层序地层

本文运用露头层序地层学方法，以贵州威宁哲觉剖面为基础，首次将该区晚二叠世沉积的陆相煤系地层宣威组划分为两个三级层序，介绍了其层序界面和三类副层序，探讨了层序界面与地层界线之间的关系和层序体系域与煤层聚集之间的关系。