焉耆盆地侏罗纪煤系源岩显微组分组合与生油潜力

焉耆盆地为我国西部含煤、含油气盆地, 侏罗系含煤地层是最重要的潜在源岩.对侏罗纪煤系中的暗色泥岩、碳质泥岩和煤层分别进行了有机岩石学、Rock-Eval热解分析和核磁共振分析.泥岩、碳质泥岩和煤层具有不同的有机岩石学和有机地球化学特征, 其中煤层具有3种有机显微组分组合类型, 不同显微组分组合类型的煤层具有不同的生油、生气潜力或倾油、倾气性.基质镜质体、角质体、孢子体等显微组分是煤中的主要生烃组分.侏罗系泥岩、碳质泥岩和煤层具有不同的生物标志物分布特征, 生物标志物组合分析表明焉耆盆地已发现原油是泥岩、碳质泥岩和煤层生成原油的混合产物.含煤地层的地球化学生烃潜力分析和已发现原油的油源对比均表明, 含煤地层不仅是重要的气源岩, 而且可成为有效的油源岩.      

煤系页岩气的基本特点与聚集规律

煤系页岩气是页岩气的重要类型之一。从煤系岩性组合、煤系页岩气地化特征和盖层条件等方面入手,剖析了煤系页岩气的生、排烃能力及保存条件,总结了中国煤系泥页岩的分布特征与发育规律。研究表明:煤系干酪根以腐殖型(III型)为主,H/C较低,总有机碳TOC值高;生烃母质的性质导致煤系泥页岩以生气为主,且具有长期缓慢生烃、排气态烃困难、滞后,排烃效率低、残留烃量大等特点;煤系中的煤层既是良好的气源岩,又对下伏层位的页岩气起到封盖作用,因此,煤系泥页岩具备较好的聚集成藏潜力。      

豫东地区煤系烃源岩有机质特征与煤系气资源潜力

为了评价豫东地区煤系烃源岩生烃潜力,基于有机碳含量（TOC）、镜质体反射率、干酪根类型及显微组成等测试分析结果,探讨了豫东地区不同区块煤系烃源岩的有机地球化学特征,对比分析了不同区块煤系气资源潜力,提出煤系气勘探有利区块。结果表明:区内煤系烃源岩的有机碳含量偏低（小于1.5%）;干酪根类型以Ⅲ型为主,偶见Ⅱ₂型干酪根,利于生气;煤系经历了中二叠-中晚三叠世和晚侏罗-早白垩世2个大量生烃阶段,烃源岩热演化程度较高,镜质体反射率（R_ran）为1.44%~3.80%,平均2.83%,有机质进入高成熟-过高成熟阶段,生烃量较充足。总体上,区内烃源岩生烃潜力属于差-中级别,砂泥岩储集性能相对较好,含气量高。煤系盖层主要为封盖性好的细砂岩、煤层、泥质岩类,煤系烃源岩气体保存条件好。研究认为研究区的睢西区块烃源岩具有埋藏深度较浅、有效厚度大、孔隙度高、含气量和含气饱和度高、有机质成熟度高的特点,为豫东煤系气勘探的有利区块。      

湘中南龙潭煤系不同演化程度煤的煤岩学特征及有机地球化学特征

摘 要　 通过对湘中南龙潭煤系不同煤级煤样的煤岩学和有机地球化学研究‚概括了湘中南 龙潭煤系煤的有机显微组成和主要有机地球化学特征‚指出其中的气煤、肥煤和焦煤是具有 较高生烃潜力的烃源岩‚壳质组和基质镜质体是这一阶段煤中的主要生烃组分。     

鄂尔多斯盆地中生界煤成烃潜力的实验研究

煤的热模拟实验研究表明:鄂尔多斯盆地侏罗系煤以产气为主,三叠系煤相对倾向于生油,三叠系煤的产油量是侏罗系煤产油量的 6~8倍,且产油温度宽,生成的气体成分以甲烷为主,但三叠系煤对液态沥青的吸附量大。侏罗系煤不仅产量小,产油持续的温度范围窄,而且生成大量的二氧化碳,但其排油效率高,对液态沥青的吸附量只有三叠系煤的 1/10。煤系有机显微组分组成和特征是造成中生界煤生烃潜力差异的主要原因。由于侏罗系煤生烃潜力低,且成熟度低,三叠系煤生油潜力虽高,但煤系规模小,煤层厚度薄,难以形成工业性油气藏。      

晋城高煤级煤有机质特征与生烃潜势

通过对晋城高煤级煤的有机质成熟度、有机质丰度和有机类型的分析, 阐明了本区高煤级煤的有机质特征。并评价了现存煤层的剩余生烃潜力和煤层在煤化过程中成煤物质产出的、并以特殊方式吸附在煤层孔、裂隙中的烃量。初步分析了高煤级煤的生烃潜势,并指出在一定的地质条件下,高煤级煤仍有较高的生烃强度。     

西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩热解生烃差异及其在油气勘探中的应用

本文以西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩（煤、炭质泥岩和暗色泥岩）为研究对象,通过封闭体系黄金管-高压釜生烃动力热模拟实验,查明了3种煤系烃源岩生烃产物、产率特征及生烃演化规律的差异。研究结果表明：在西湖凹陷平湖组煤系烃源岩中,煤、炭质泥岩和暗色泥岩均具有很高的产气态烃能力和较高的产液态烃能力,但不同岩性样品的生烃演化模式存在一定差异。炭质泥岩生烃最早,生烃强度最大;煤居次,生烃稍晚,生烃强度稍低;暗色泥岩生烃最晚,生烃强度最低。根据热解生烃特征,指出西湖凹陷具有煤成油的勘探潜力,西部斜坡带是找油的有利区域。     

生油煤形成的环境制约

通过对不同沉积环境下形成煤系源岩生烃潜力的对比研究，揭示出成煤古环境对煤成烃生成具有控制作用，并根据煤系源岩中赋存大分子有机质裂解产物分子的组成特征，提出了识别有利成烃煤相的分子有机地球化学方法——氢指数-苯酚/辛烷图解判识法。结果表明，沼泽环境覆水越深，煤中有机质富氢程度越高，生油气性能越好，裂解产物表现为正构烷烃和正构烯烃相对含量增加，以低本酚/辛烷值和高氢指数为特征；反之，沼泽环境覆水越浅，煤中有机质氢含量越低，裂解产物以高含量酚类化合物和芳香烃为特征，生油气性能关。由此表明，覆水型沼泽应是煤在烃，特别是煤成油生成的有利相带。     

河北南部石炭一二叠纪煤层气烃源岩特征

河北南部地区石炭一二叠系煤层煤种丰富,峰峰、邯郸矿区煤层的宏观煤岩类型以半亮煤和半暗煤为主;显微煤岩类型为微镜煤、微镜惰煤及微暗煤;煤的结构以细、中宽条带状结构为主,在半亮煤和半暗煤中最多;有机显微组分以镜质组最高,一般可占50％～91％,惰质组占10％～35％,壳质组含量一般不超过5％,对煤层气来说,这是比较有利的烃源条件：区内大淑村矿2煤的矿物质含量最低,其煤的吸附能力较其它矿区高;主煤层镜质组最大反射率具有北高南低的分布规律,揭示了煤的生烃强度具有由南向北逐渐增高的趋势。该区煤层气源岩不仅影响煤的生烃能力,还影响着煤层对甲烷的吸附能力和煤层气的开采能力。     

准噶尔盆地侏罗纪煤成油研究

本文以有机岩石学和有机地球化学研究为基础，结合模拟实验，对中国西北地区准噶尔盆地侏罗纪煤成油问题进行了详细讨论，结果表明，准噶尔盆地侏罗纪煤含有丰富的类脂成分，壳质组特别是角质体含量高可能导致了本区高蜡石油的生成，壳质组和基质镜质体的含量决定了煤的氢指数和热解烃产值，它们共同构成了盆地内煤成油的母质。模拟排油实验证明了煤孔隙的吸附能力是有限的，在一定的压力条件下，煤中液态烃达到一定数量后就可以较好地排出。为了便于生产勘探，文中还讨论了煤系地层的沉积有机相，依据沉积相，有机地球化学和有机岩石学特征将煤系划分成四种沉积有机相:分别是高位沼泽有机相，森林沼泽有机相，流水沼泽有机相和开阔水体有机相，其中，流水沼泽有机相生成液态烃的潜力最大，以含有大量的角质体为特征；森林沼泽有机相的生烃潜力次之，以基质镜质体为主要成分；高位沼泽有机相生烃潜力最差，以惰性组和镜质组为主要的有机组分；而开阔水体有机相不是煤成烃研究的理想场所     

准噶尔含煤盆地构造演化与聚煤作用

准噶尔含煤盆地是新疆主要含煤盆地之一 ,从含煤盆地内各煤田的含煤地层特征 ,构造特征及煤层赋存特征着手 ,分析了盆地内的沉积环境 ,构造演化和聚煤作用 ,论述了两个主要聚煤期所形成的含煤建造的发生、发展过程 ,指出了两个含煤建造中聚煤中心和富煤带的位置     

西北地区煤炭资源及开发潜力

西北地区蕴藏着十分丰富的煤炭资源,占我国煤炭资源预测总量的76.46%。含煤盆地主要有鄂尔多斯、准噶尔、吐哈、塔北等。其中,鄂尔多斯煤盆地是具有稳定克拉通基底,沉积了石炭一二叠纪华北型海陆交互相含煤地层和三叠一侏罗纪内陆河流一湖泊型陆相含煤地层的双纪巨型含煤盆地;准噶尔煤盆地、吐哈煤盆地、塔北煤盆地是具有稳定陆块基底的侏罗纪内陆湖泊含煤盆地;伊犁煤盆地、尤尔都斯煤盆地、焉誉煤盆地和库米什煤盆地是具有天山华力西期摺皱带基底的山间断陷(坳陷)型含煤盆地;走廊煤盆地群是具有祁连加里东褶皱带基底的山间断陷(坳陷)型含煤盆地.阿拉善地块、柴达木地块晚古生代和中生代亦具备成煤的古地理条件,目前已在柴达木地块北缘和阿拉善地块南缘发现了小型煤盆地群。地块主体为沙漠覆盖,勘探程度低,可作为西北地区煤炭资源的后备潜力区块。 据国家煤炭工业局1998年统计,西北地区煤炭资源保有储量为4035.35X10~8t,其中生产井和在建井保有储量为752.24X10~8t。尚未利用的精查储量为187.69X10~8 t,可供进一步勘探的详查储量为510. 51 X 108 t >普查和找煤储量为2550.91X108t,煤炭资源储量丰富。我国2002年煤炭消费达到13.69XlO~8t. 2003年17.36X10~8t, 2004年达19X10~8t,而西北地区煤产量在全国所占比例甚小,根据中国煤炭工业协会对2004年1月统计,全国煤矿合计原煤产量为11170.75X10~4t,其中西北地区为1585.17X10~4t(内蒙古按全区产量的2/3计算),只占14.19%,西北地区煤炭资源开发潜力巨大。     

内蒙古潮水盆地西部侏罗系煤的岩石学、矿物学及地球化学特征

潮水盆地位于内蒙古西南部和甘肃省东部地区,是我国中新生代含煤断陷盆地.采用粉晶X衍射、ICP-MS、ICP-AES 方法,从煤的岩石学、煤化学及煤地球化学的理论出发,对潮水盆地西部煤样进行了煤化学、显微组分、矿物学及地球化学分析.其研究结果表明潮水盆地西部煤以中等水分、低一中灰分和硫质量分数、高挥发分产率为特征,煤级为烟煤—亚烟煤;煤中有机显微组分以镜质组为主,惰性组次之,煤相类型以潮湿森林沼泽相为主,其次为较浅覆水森林沼泽相;煤中的常量矿物以石英和高岭石为主,部分样品中含有黄铁矿、方解石、菱铁矿和少量的微斜长石;煤中除Sr、B和Cs质量分数相对较高外,其他微量元素质量分数普遍较低.Cr、Ga、Pb、Li、Cu、Ge、V、Sc、Be、W、Th和As,以及Ti和Nb主要与硅铝酸盐矿物有好的亲和性;B和Sr可能主要以碳酸盐矿物的形式存在;S和Mo可能主要以硫化物矿物的形式存在;另外,Ti、Zr、Nb和Ta有好的相关性,可能与重矿物有关.     

煤和含煤岩系成油理论研究和演变历史

运用系统的历史和现实类比分析方法,对世界含煤岩系煤成油田的源岩成熟度、烃源岩类型和煤成油田形成条件进行了综合研究。结果表明,煤虽能生油,但难以形成有商业意义的油田;含煤岩系中泥岩是煤成油田形成的主要贡献组分,在含煤盆地中,难以形成低熟煤成油田。      

Depletion of Appalachian coal reserves — how soon?

Much of the coal consumed in the US since the end of the last century has been produced from the Pennsylvanian strata of the Appalachian basin. Even though quantities mined in the past are less than they are today, this basin yielded from 70% to 80% of the nation's annual coal production from the end of the last century until the early 1970s. During the last 25 years, the proportion of the nation's coal that was produced annually from the Appalachian basin has declined markedly, and today it is only about 40% of the total. The amount of coal produced annually in the Appalachian basin, however, has been rising slowly over the last several decades, and has ranged generally from 400 to 500 million tons (Mt) per year.A large proportion of Appalachian historical production has come from relatively few counties in southwestern Pennsylvania, northern and southern West Virginia, eastern Kentucky, Virginia and Alabama. Many of these counties are decades past their years of peak production and several are almost depleted of economic deposits of coal. Because the current major consumer of Appalachian coal is the electric power industry, coal quality, especially sulfur content, has a great impact on its marketability. High-sulfur coal deposits in western Pennsylvania and Ohio are in low demand when compared with the lower sulfur coals of Virginia and southern West Virginia. Only five counties in the basin that have produced 500 Mt or more exhibit increasing rates of production at relatively high levels. Of these, six are in the central part of the basin and only one, Greene County, Pennsylvania, is in the northern part of the basin. Decline rate models, based on production decline rates and the decline rate of the estimated, “potential” reserve, indicate that Appalachian basin annual coal production will be 200 Mt or less by the middle of the next century.     

The Status Quo and Outlook of Chinese Coal Geology and Exploration Technologies

Coal is China＇s dominant energy resource. Coal geological exploration is the basis of sustainable development of coal industry. Since the late 1990s, the advances in Chinese coal geology and exploration techniques have been shown in the following aspects. （1） The basic research of coal geology has changed from traditional geological studies to earth system science; （2） Breakthroughs have been achieved in integrated exploration techniques for coal resources; （3） Evaluation of coal and coalbed methane resources provides important basis for macropolicy making for China＇s coal industry and construction of large coal bases; （4） Significant advances have been made in using information technology in coal geological exploration and 3S （GPS, GIS, RS） technology. For the present and a period of time in the future, major tasks of Chinese coal geological technology are as follows： （1） solving resources replacement problem in eastern China and geological problems of deep mining; （2） solving problem of integrated coal exploration of complex regions in energy bases of central China, and resources problems induced by coal exploitation; （3） making efforts to enhance the level of geological research and resources evaluation of coal-accumulation basins in western China; （4） strengthening geological research of clean coal technologies; （5） strengthening geological research of the problems in modern coal mining and safe production; （6） promoting information technology in coal resources and major geological investigations.     

力 -电 -热多参量监测深井动力灾害的试验分析

采掘活动引起工作面前方煤体应力场重新分布、煤体破裂、瓦斯运移等活动,煤体内部内能,势能等能量不断发生转换,并向外辐射电荷、电磁等能量,致使煤体应力,煤体温度发生变化。使用煤体应力、煤体电荷和煤体温度多参量监测技术,对工作面前方煤体压力、煤体电荷和煤体温度进行持续监测,可判断煤体应力变化、瓦斯运移及煤体破裂状况等,从而确定煤层动力灾害危险程度。通过现场试验研究表明：含瓦斯煤层煤体应力突变时,煤体辐射电荷量增加、煤体温度降低,应力平稳变化阶段,煤体温度、煤体电荷信号基本稳定不变。因此,可利用对煤体应力、煤体温度和煤体电荷的监测结果,判断煤层动力灾害危险性,并且煤体应力、煤体温度、煤体电荷监测技术可相互补充验证,增加动力灾害预测可靠度。力-电-热多参量预测技术可提高煤矿动力灾害预测准确性,为煤矿安全生产提供可靠保障。     

煤炭地质勘查相关规范执行过程的中常见问题分析

煤炭是我国最主要的矿产资源之一,目前煤炭矿产资源勘查、煤质评价、煤炭资源储量报告评审及煤炭矿井建设等工作依据的主要技术标准,为指导相关工作的开展做出了突出的贡献。然而,在相关规范的实际执行过程中,常会遇到诸如煤炭可采性区块的界定依据、资源储量控制程度、含煤系数的计算标准、局部可采煤层的稳定性评价、最低可采煤层厚度指标、不可采煤层的计量、高硫煤的处理方式等问题。通过分析上述问题在规范执行中的局限及矛盾,提出了相应的修订建议。     

大同矿区5#煤层煤岩煤质特征及其清洁利用方式

大同矿区位于山西省大同市的西南,主要含煤地层为侏罗系大同组和石炭二叠系山西组、太原组,是我国典型的双纪煤田。在收集大同矿区以往勘查资料的基础上,系统分析了大同矿区5#煤层的煤岩煤质特征,煤质主要为中灰、高挥发分、中硫、高热稳定性煤,整体以弱黏结煤为主,煤层的黏结性变化规律受深成变质作用影响,变质程度由低至高,煤的黏结性也随之逐渐增强。5#煤层煤岩特征以半亮-半暗煤为主,镜质组含量较高,以较干燥森林沼泽相和湖沼相为主。绘制了煤质指标的等值线图,研究其分布特征及变化规律,并参照焦化、气化、液化用煤指标体系对5#煤清洁利用方式进行划分,结果显示,5#煤洗选后大部分可作为焦化用煤,部分煤可作为直接液化用煤。     

浑江煤田石炭二叠纪含煤岩系层序地层与聚煤作用

运用层序地层学有关理论和方法,分析了浑江煤田石炭系-二叠系含煤岩系的层序,探讨了聚煤作用的控制因素。石炭纪-二叠纪含煤地层共识别出4个层序边界,划分为3个三级层序。为分析煤层厚度与地层厚度及砂岩百分含量的关系,绘制了三维相关图。研究表明,层序2地层厚度在40-70 m时,层序3地层厚度在50-80 m时,煤层发育较厚,而此时砂岩百分含量小于50%,表明有利于煤层聚积的环境是沉降速率中等、陆源碎屑供给相对较少的沉积环境,主要是三角洲间湾以及下三角洲平原地区。研究区含煤岩系层序地层格架中,不同层序沉积时期,煤层的分布有所不同,对于层序2来说,主要可采煤层分布在最大海泛带两侧,而层序3主要可采煤层分布在海侵面附近,此时较低的泥炭堆积速率与较慢的可容空间增加速率相平衡,从而形成该煤层。