大佛寺井田煤层气资源状况分析研究

邹海江

摘 要 本文介绍了大佛寺井田煤层气地质条件，分析了气源岩的有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度，评价了煤储层特征及影响资源量的因素，选择目前较为合理的含气量法对大佛寺井田煤层气资源量进行了计算，预测大佛寺井田煤层气产气量可观。

关键词 煤层气 排采 可采性

中图分类号：F407.21 文献标识码：A

我国是煤炭资源大国，煤层气资源也极为丰富，煤层气开发和利用具有远大的商业前景。以往常常为了煤矿的安全生产，将它作为地质灾害和开采技术条件来进行研究。如今随着科学技术的发展，充分利用煤层气这一丰富而洁净的能源已具现实的可能。

1大佛寺井田煤层气地质条件

陕西省彬长矿区大佛寺井田位于陕西省咸阳市北部，行政区划隶属彬县、长武县管辖。东距彬县约10余公里。

大佛寺井田含煤地层为侏罗纪中统延安组，含煤多达6层，真正具有煤层气开采价值的煤层为4上、4号煤层。4上号煤层局部缺失，4号煤层广泛分布气源岩十分发育。

气源岩是生成煤层气的物质基础。评价煤层气的形成条件，首先应了解气源岩的生气条件，而反映生气条件的主要指标有气源岩的有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等参数。

1.1有机质丰度

有机质丰度是决定煤层生烃能力大小的基本要素之一，是评价气源岩（煤层）本身优劣的重要指标。大佛寺井田各煤层碳、氢、氮、氧变化范围很小，其平均值依次为82.63～83.90%、4.29～4.94%、0.88～0.90%、10.58～10.91%。大佛寺井田煤层的有机碳含量均高于我国华北地区其他煤田或矿区，反映了大佛寺井田主要煤层是良好的生气源岩。

1.2有机质类型

大佛寺井田各煤层有机显微组分含量以丝质——半丝质组为主，其含量为70%左右，其次为镜质组，含量在20%左右，半镜质组和稳定组通常小于5%。井田煤层有机质类型属IV亚型IIIC型，平均产烃潜量100～120m3/t，属良好级别的烃源岩。

1.3有机质成熟度

大量的煤层甲烷生成，不但应有良好的烃源岩，而且应达到适宜的有机质热成熟阶段，即煤的变质作用阶段。根据井田各煤层有机显微组分分析成果，各煤层属I～II变质阶段煤。大佛寺井田各煤层大部分已进入热演化成熟阶段，进入主要产气阶段。

2煤层气储层物性特征

煤储层既是煤层气生成的物质基础，又是煤层气富集的载体。煤储层特征包括煤孔隙特征、渗透性、渗透率、吸附性、煤体结构、储层压力等方面，这些因素直接影响到煤层气的产出能力，关系到煤层气抽采的可行性。

通过对大佛寺井田煤层渗透性影响因素分析及实验测定，可以得到一下几点认识：

（1）大佛寺井田侏罗系以上地层未经受强烈的构造挤压和变形，构造简单，对煤体结构无重大破坏。大佛寺井田煤层为细条带-条带结构、层状构造，煤层表现为原生～碎裂结构，因此煤层具备良好的渗流条件。

（2）从有机显微组分、煤层变质程度等对大佛寺井田煤层割理发育程度进行了分析，认为各煤层割理较发育，割理密度<50条/10cm，这与《大佛寺井田勘探（精查）地质报告》中描述的割理密度数据一致，属中等割理密度。

（3）大佛寺井田煤层渗透率达到0.11～6.84mD，是煤层气勘探开发的有利区域。

3煤层气资源状况

彬长矿区大佛寺井田的煤层气均是以CH4、N2、CO2为主要成分的混合气体。尽管不同煤层的气体组分浓度百分比有一定变化，但仍然以CH4浓度占绝对优势。

煤层气主要成分甲烷的赋存状态有游离状态、吸附状态、溶解状态，溶解甲烷含量较少，一般以游离态和吸附态甲烷为主。

大佛寺井田内煤层气含量与煤层厚度有微弱的相关性，即随着煤层厚度的总体增大，煤层气含量有缓慢增大的趋势。大佛寺井田煤的变质程度较低，4号煤层浮煤挥发分产率平均值在31.17～34.91%之间，煤类基本为不粘煤。大佛寺井田4上、4号煤层构造变动轻微，主要为原生结构和碎裂结构煤。

4煤层气资源量预测

4.1计算方法

大佛寺井田现有煤层气井的排采资料不足以满足气藏数值模拟法进行资源量计算，故本次研究采用含气量法，并按煤层厚度等值线与煤层气含量等值线叠合后的自然分块分别计算。

4.2资源量预测

本次只对4号和4上号煤层中的煤层气资源进行了估算，分别达到16.15€？08m3及1.75€？08m3，总量达到17.9€？08m3。根据资源量，认为大佛寺井田为低等储量丰度、中型煤层气田。

5结论

综合大佛寺煤层气地质条件、煤层气储层物性特征及煤层气资源状况，采用容积法（甲烷含量法）进行计算，最终确定大佛寺井田为低等储量丰度、中型煤层气田。

参考文献

[1] 马东民，殷屈娟.影响韩城地区煤层气产出的主要因素[J].西安科技学院学报，2002，22（2）：162-165.

[2] 刘闯，于京春，等.煤层气利用技术方案研究[J].煤气与热力，2005，25（9）：62-64.