铁法矿区煤储层裂隙系统评价与渗透率预测研究

通过对铁法矿区矿井实际资料的研究,依据围岩节理及煤层裂隙的宏观、微观统计分析,探讨了煤储层孔裂隙的发育特征,对该区储层渗透率进行了预测.认为区内褶曲发育,褶皱轴部地带为裂隙发育带,煤层裂隙发育,连通性好,具备储层渗透性好的优势;受区域构造应力场控制,裂隙发育表现出明显的方向性,主裂隙发育的NW方向为渗透性优势方位.     

山西省石楼北区块构造应力场对煤层气分布的影响

通过对石楼北区块岩层与煤层中大量的节理产状分析,厘定了4套节理配套关系,并在此基础上恢复了4期构造应力场特征。研究认为:本区的节理走向以NWW—NNW、NNE—NE向为主,为燕山期NW—SE向和喜马拉雅期NE—SW向的构造应力作用下形成。多期构造应力的共同作用形成了煤层大密度割理,且煤层一组主要割理方向与现代应力场最大主应力方向较为一致,促进了煤割理的张开,提高了渗透率。煤层与围岩中节理产状的偏差,且节理裂隙中充填方解石,为煤层气的封闭与保存提供了有利的地质条件。煤层上覆岩层较软且节理密集时容易出现低应力差,造成煤层气富集,据此预测了研究区煤层气富集区。     

陕西安塞城区基岩崩塌主控构造因素分析

安塞区主城区范围内的基岩地层发育一以延河为枢纽线、走向约330°的背斜构造,在基岩地层中普遍发育走向与褶皱轴面平行（320°～340°）和垂直（40°～60°）两个方位的两组张性节理,还发育有两组与褶皱轴斜交的共轭剪切节理,第一组共轭剪切节理面走向为近南北（0°～10°）和近东西（80°～90°）,第二组共轭剪切节理面走向为100°～120°和200°～210°。上述基岩中发育的、不同走向的多组节理面对研究区内具相同走向分布特征的崩塌结构控制面的发育有较强控制作用。第一组共轭剪节理中走向近东西（80°～90°）的节理面控制着研究区内发育程度最高的崩塌结构控制面,它与区内岩质崩塌的发育相关程度最高;其次是两组张性节理面分别控制着走向相同且发育程度较高的两组岩质崩塌结构控制面,第二组共轭剪节理面则控制着区内发育程度相对较低的、走向与共轭节理面相同的两组崩塌结构控制面。     

木里煤田聚乎更矿区侏罗系天然气水合物成藏要素分析

为了对木里煤田聚乎更矿区的天然气水合物成藏要素和组合进行研究,通过对区内侏罗系的烃源岩、储集层、温-压相平衡条件进行分析,进一步确定研究区的成藏组合模式。结果表明:木里煤田聚乎更矿区侏罗系的泥岩、页岩有机质丰度较高,各项测试均达到了泥质烃源岩有机质丰度好生油岩-中等烃源岩的标准。干酪根碳同位素δ13C值在-50.3‰~-29.6‰,平均值为-41.9‰,有机质类型属于腐泥型干酪根;同时,有机质Ro在0.63%~1.32%,平均值0.85%,热成熟度达到了生烃阶段;研究区储集层分为碎屑岩储层和裂隙储层,在发现天然气水合物层段粉砂岩、泥岩、油页岩发育的裂隙具有储集空间,占天然气水合物储集层的84.05%,区内天然气水合物的储集空间主要为泥岩、油页岩发育的裂隙;研究区内天然气水合组分是影响天然气水合物温-压相平衡的主要因素,其进一步控制着天然气水合物的赋存深度,约在地下深度120~600m基本满足了形成稳定水合物的温-压相平衡条件;木里煤田窑街组湖相泥岩、油页岩构成了研究区主要的烃源岩;窑街组发育的粗砂岩、中砂岩、细砂岩以及裂隙发育的泥岩、油页岩成为研究区的重要储集空间,冻土层的发育为窑街组形成天然气水合物稳定存在的温—压相平衡条件,研究区区形成了自生(窑街组)自储(窑街组)的成藏模式。     

鲁西北地区理疗热矿水的形成条件及找矿靶区

鲁西北地区赋存发育碳酸盐岩类裂隙-岩溶型与砂岩类裂隙-孔隙型2种理疗热矿水,碳酸盐岩类裂隙-岩溶型理疗热矿水主要为氟·锶水;砂岩类裂隙-孔隙型理疗热矿水主要为锶水和溴·锶水。根据对理疗热矿水形成条件的分析,研究区内的鲁西地块阳谷-齐河凸起与坳(凹)陷区内的顶部风化壳岩溶发育的基底凸起(潜山)是碳酸盐岩类裂隙-岩溶型理疗热矿水的找矿靶区;华北坳陷区内深大断裂及坳(凹)陷边缘较大断裂附近的次级构造发育区是砂岩类裂隙-孔隙型理疗热矿水的找矿靶区。     

铁法煤田煤储层渗透性预测

煤储层的渗透性预测是煤层气开发前必须的储层评价工作。评价方法是依据围岩节理及煤层裂隙的宏观、微观统计分析,寻找区内裂隙发育带及其走向,预测高渗透区的分布。     

黄河流域陕北煤炭开采区厚砂岩对覆岩采动裂隙发育的影响及采煤保水建议

煤炭开采活动导致的煤层顶板覆岩地质条件变化及采动裂隙发育是损害地下关键含水层的直接原因,也是造成矿区生态环境退化的根源。煤层顶板覆岩结构中发育的厚砂岩作为一种典型的地质条件,其对覆岩采动裂隙的发育规律具有重要的影响。为此,在分析研究区主采煤层赋存地质条件及其分布规律的基础上,选择陕北煤炭开采区曹家滩煤矿主采2?2煤层顶板覆岩为地质原型,采用FLAC3D数值模拟平台模拟分析了厚砂岩不同厚度和位置对覆岩采动裂隙发育形态和发育高度的影响,并以此提出了相应的“采煤保水”建议。结果表明:研究区2?2煤层顶板覆岩中厚砂岩平均厚度25 m,距2?2煤层平均间距76 m;厚砂岩距煤层30 m时,覆岩采动裂隙表现为“矩形—L形—马鞍形”的动态变化特征,距煤层70 m时表现为“L形—倒梯形—马鞍形”变化特征,距煤层大于95 m时全程表现为“马鞍形”特征;覆岩采动裂隙最大发育高度随厚砂岩层位的升高而先减小后增大;厚砂岩厚度H≥30 m、距煤层间距L>95 m,或H≥60 m、L>60 m时,可有效阻挡采动裂隙向上发育贯穿厚砂岩;在充分考虑厚砂岩对覆岩采动裂隙发育规律的影响,选择合适的空间位置和开采阶段进行合理的覆岩减损和保水防治,实现“边采边治、边采边护”的绿色开采模式。该研究成果可为黄河流域中游陕北煤矿区煤炭开采与生态环境保护协调发展提供理论指导。      

云南个旧锡多金属矿区矿田构造实测与分析

云南个旧是全球最大的锡铜多金属矿区,是与燕山期花岗岩密切相关的岩浆-热液成矿体系,构造控矿特征非常明显。本文选取松树脚、老厂和卡房矿田内的节理作为研究对象,以巷道为主并结合地表对节理进行了系统的测量和统计。研究结果表明:(1)矿区容矿节理优势展布方向为NE、NW、N-S和E-W,特别是NW节理是矿区西部新近发现的重要容矿构造。(2)花岗岩中节理发育在矿区南北部具有差异性。矿区北部节理优势单一且集中,以NW306°～312°和NE45°左右为主;南部节理优势方位复杂且多变,以NE50°、N-S、E-W、NW312°～324°和WNW280°为主。(3)碳酸盐岩中节理发育亦显示出矿区北部优势明显且简单,矿区南部优势方向复杂且多期次叠加。(4)松树脚矿田节理在垂向上具有规律性,从浅部至深部,碳酸盐岩含矿地层中浅部以NE50°为主,深部以近N-S向为主;花岗岩浅部以NW306°～312°为主,深部变为NE45°左右。成矿期的区域应力场为中晚燕山期的NW-SE向挤压应力,后期转为近N-S反向剪切应力。矿区西部新近发现的NW向节理构造是重要的容矿构造,后续的勘探和找矿工作中应引起足够的重视。矿区北部容矿节理和南部容矿节理发育规模和优势方位及成因存在差别,应加以区分。NE、N-S向节理是连通花岗岩体与碳酸盐岩类含矿层的热源、水源和矿源的通道。这些认识将指导进一步深部和外围找矿部署工作。     

孟家湾勘查区采煤对地下水的影响评价

陕北侏罗纪煤田孟家湾勘查区内2-2煤层全区可采,煤层厚度变化规律明显;对地表生态有重要意义的萨拉乌苏组广泛发育,为区内主要含水层,具有供水意义;萨拉乌组下部,局部发育有以粘土为主的隔水层。通过对2-2煤层开采的最大裂隙带发育高度和上覆基岩厚度的对比分析,结果显示,裂隙带不会穿透基岩破坏萨拉乌苏组含水层,此区域在合理开采的前提下可以实现保水采煤。     

安徽巢北地区古构造应力场恢复

以巢北地区发育的节理为研究对象,在前人研究的基础上,依据区内选取的15个观测点节理数据,对巢北古构造应力场进行恢复,发现该地区经历过2次主要构造运动:第一次为印支运动,控制该区所发育的NEE向主要大型褶皱,应力场方向以NNW—SEE向为主,主要方向为287°~355°,平均为319°;第二次为燕山运动,对前期形成的褶皱进行改造,应力场方向以NE—SW向为主,主要方向为23°~68°,平均为44°。     

鹤岗煤田新华勘探区地质构造定量分析

鹤岗煤田新华勘探区地质构造复杂,断层较为发育,对煤层赋存形态和煤层厚度产生了较强烈的改变运动。通过收集钻孔资料及断层数据,对该区断层数据开展数理统计与断层密度等值线分析,并对矿区30煤底板标高进行四次趋势面计算,以此研究断层构造发育规律及对该区煤炭开采造成的影响。研究表明：区内断层走向为NE、NW和近EW向,以北西向为主;断层密度等值线表明矿区内存在三个密闭的等值线圈;趋势面分析表明区中存在三处异常带且呈NW向展布,主要分布在矿区西北部的F2、F3,东北部的F25,F34,南部F10、F14。、F27断层处;30煤的煤层在矿区中部较厚,在东南处和西北处煤层较薄,且西北处煤层厚度变化较为急剧,东南处煤层厚度变化较平稳。     

山西七元矿岩溶水赋存运移特征及底板突水分析

七元煤矿位于山西省寿阳县东部,主釆煤层为太原组15号煤,煤层底板之下的奥灰岩溶水对釆煤存在潜在危胁。为此对该矿区奥灰岩溶水的赋存运移特征及15号煤层底板突水情况进行分析,结果显示：井田位于区域奥灰水径流区的中部,,径流条件较好;15号煤层的水位线总体特征为北西部高,东南部低,地下水自西北至东南径流。经计算,采区的突水系数为0.047MPa/m,推测该区碱奥灰岩溶水对15号煤层的开釆没有影响。     

韩城矿区煤层结构特征及其对微粒生成的影响

煤层气开发利用具有“资源、安全、环保”多重经济效益和社会效益。韩城矿区是我国煤层气勘探开发试验先导区之一,区内煤层气井中煤粉等固相微粒产出现象较为突出。为了查明韩城矿区煤层结构特征及其对微粒生成的影响作用,分析了煤层气开发主力煤层的煤层结构复杂程度,讨论了3、5和11号煤层中夹矸发育规律,表征了物理模拟实验条件下煤中夹矸与微粒生成的关系。结果表明:按主力煤层由早至晚发育顺序,其煤层结构由复杂趋于简单、夹矸发育层数减小、夹矸总厚降低。3号煤层中夹矸主要发育在桑树坪、下峪口及王峰井田。5号煤层中夹矸发育在矿区南部,夹矸总厚高值区集中在象山、薛峰和龙亭一带。11号煤层中夹矸分布遍及全区,具东部边缘发育程度高、西部发育程度低的特征。在物理破坏、水岩反应和层间压差作用下,煤中夹矸会成为微粒生成层位。泥质夹矸对微粒的生成数量、运移距离及相应的储层渗透性伤害影响尤甚。加强煤层结构特征分析有助于查明煤中夹矸岩性变化及分布特征,进而为有效防治微粒生成提供保障。     

嵊泗海域地下淡水资源开发利用方案评价

在上海南汇至浙江省嵊泗列岛之间的长江古河道海底延伸部分,形成于早更新世地层中,蕴藏着丰富的优质地下水资源,是嵊泗岛理想的供水水源。根据"嵊泗二井"勘探资料,在研究海域长江古河道发育规律以及海域地下水赋存规律的基础上,运用MODFLOW软件对嵊泗海域第四系第Ⅰ、Ⅲ含水层,用两种开发方案进行数值模拟。结果表明,在研究区域内可以获得9×104m3/d的地下水资源量;在该海域可以建立永久性的水源地。     

贵州五轮山井田构造演化与煤层气成藏

贵州五轮山井田自二叠系煤层形成以来,主要经历了三期构造应力场的更替。在构造控制下,煤层主要经历了四期煤化作用。煤层气主要生产阶段,发生在印支期末-燕山早期,保存的煤层气资源量巨大,据勘探资料推算,可采煤层的煤层气含量达到7．14—32．30m3／t·r。构造演化研究表明,自燕山期煤层气成藏以来,五轮山地区处于持续抬升剥蚀状态,煤层埋藏不断变浅,并发育了多组节理和断层。该区构造较为完整,煤层厚度较大,其主力煤储层层间距较小,盖层以泥岩为主,虽经多期构造改造,盖层仍保存完整,煤层较小,为煤层气的创造了条件。     

鄂尔多斯盆地上古生界煤层气与致密气联合优选区评价

鄂尔多斯盆地上古生界具有煤层气和致密砂岩气成藏的有利条件。上古生界煤层气与致密砂岩气具有相同的烃源岩,且煤层与致密储层垂向上相互叠置,为二者联合勘探开发奠定了地质基础。在综合考虑煤层气与致密砂岩气成藏地质条件的基础上,建立了鄂尔多斯盆地煤层气与致密砂岩气共同勘探选区的评价指标体系,包括煤层厚度、烃源岩热演化程度、生气强度以及致密储层厚度4个指标。依据建立的评价指标体系,对鄂尔多斯盆地内5个区块进行煤层气与致密砂岩气共同选区评价,评价结果为区块Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ为勘探目标区,主要分布在盆地的东西缘,煤层厚度大、烃源岩生气强度大,勘探前景好;区块Ⅰ和Ⅳ为勘探有利区,呈条带状分布在盆地的东北部和西北部,煤层气与致密砂岩气协同勘探潜力较大。     

单侯井田构造发育规律及其对煤层开采的影响

从区域构造入手,对单侯井田构造进行分析,认为井田内断层发育以走向NW—NE、落差≤5m的小型正断层为主,且主要分布于大中型构造的两侧．特别是在其弧形转折带附近往往形成“羽”状雁列的小断层密集带。断层垂向上多分布于4—7号煤层之间的厚煤层发育区,其严重破坏了煤层的连续及完整性,是影响煤层开采的最主要因素之一。井田褶皱构造相对不发育,以短轴小型背、向斜为主,均属缓波状褶曲,对煤层的开采无影响或影响较小。根据井田地质构造发育程度,对其进行预测及分区评价：井田东部为强烈的构造挤压带,以发育走向NW-近EW—NE向的大型逆掩断层为特点,构造最复杂;井田西北部是相对较轻微的构造挤压带,以发育走向NE向的逆断层为特征,构造较复杂;井田南部以发育近SN或NNW向正断层为主,构造相对简单。评价结果对矿井设计及采区与工作面布置有一定的指导作用。     

鸡西煤田城子河组找煤方向

鸡西煤田面临严峻的资源接替问题。以煤田探采、地震及野外勘查资料为基础,对区内煤层分布规律,盆地构造演化对煤层聚集与改造的控制作用及找煤方向进行了研究。分析认为：城子河组煤层的聚集和保存受箕状断陷的形成和演化影响较大;平面上南北两个向斜的北翼和盆地东部是煤层聚集和保存较好的区域;剖面上城子河组可采煤层主要发育于该组中下部的低水位体系域和水进体系域;位于区内南部向斜北翼的玄武岩覆盖区域有较好的煤层保存。     

宁武煤田朔南矿区5、6号煤层沉积环境及对比研究

宁武煤田朔南矿区5号、6号煤层位于太原组上段,5号煤厚0～3．20m,6号煤厚0～2.94m,均属局部可采煤层,在实际工作中往往难以区分对比。通过对矿区含煤地层及煤层顶板砂岩K2、K3、K4沉积环境的研究,认为5号煤层形成于三角洲水下分流河道之间的泛滥盆地,6号煤层形成于三角洲前缘河口砂坝基础上发育的潮坪环境,属于三角洲平原水下沉积体系的两个不同旋回。运用岩性标志,物性参数及煤质特征可有效区分5、6号煤层,并进行追踪对比,为进一步勘探和煤矿开采提供了资料。