黔西南中营向斜煤层气储层综合评价

李碧，徐阳东，田亚江，董磊，杨武红



黔西南中营向斜煤层气储层综合评价

李碧1，徐阳东2，田亚江2，董磊3，杨武红2

（1.贵州省煤田地质局142队，贵阳 550011；2.贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵阳 550018； 3.贵州天然气能源投资股份有限公司，贵阳 550081）

综合分析了黔西南地区中营向斜煤层的分布、厚度、埋深煤质、含气性等方面特征，该区主要含煤地层为二叠系龙潭组，含煤40余层，可采15层。煤储层含气量较高，煤层气的保存条件较好，估算区内埋深500～1 500m深度范围内煤层气资源量为93.09亿方，该区煤层气资源具有良好的开发前景。

煤层气；中营向斜；储层；黔西南

贵州主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，该组的含水性较差，水的主要来源为大气降水，煤层与地表水以及含水层较高的地层没有直接联系，地质构造简单，仅在较浅部分与小煤矿及老窑积水有联系[1]。这一地质特征决定了贵州煤层气含量普遍较高，开发利用前景较大[2-3]。晴隆县中营向斜为一独立向斜构造，整体构造简单、煤层多、煤层厚、含气量较为丰富，开发前景巨大，结合地表条件对该区进行煤层气资源评价很有必要。

表1 煤组特征表

1 区域地质概况

中营向斜在区域上属于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋钮构造变形区。中营向斜为一独立的完整向斜，走向约30°。自晴隆县长流乡至中营镇，轴长约14km，走向约30°。地层核部宽缓，倾角10°以下，北西翼地层30°～40°，受断层影响部分出现倒转；南东翼地层20°～30°。区域内除少量火山喷发岩（峨嵋山玄武岩）外，均为沉积岩分布[4-6]。出露地层由老至新分别为石炭系黄龙群、马平群；二叠系梁山组、栖霞组、茅口组、峨眉山玄武岩组、龙潭组；三叠系飞仙关组、永宁镇组、关岭组。其中龙潭组（P3l）为区内主要含煤地层。

向斜区总体地貌属高中山地貌。受区域性地质构造和岩性控制，山脉走向基本与构造线走向一致。区内地形总体西高东低，沟谷纵横，悬岩陡壁，最高海拔1 663m，最低海拔620m，相对高差1 043m。年最大降雨量2 271mm。区内沟谷发育，地表水有良好的排泄条件。地面没有大的水体，煤系地层出露位置高，其本身含水性弱。煤系上覆及下伏地层含水性较强，但煤系上、下部均有良好的隔水层。

2 煤层气储层特征

2.1 含煤性

区内龙潭组煤系地层，组厚290～455m，平均356m，含煤40余层，可采及部分可采15层，可采煤层平均总厚21.48m，含煤系数6.03%（表1、图1）。

区内按照煤层分布特点，以B3和B5为界限划分为上煤组（7煤层以上）、中煤组（18煤层以上）、下煤组（30煤层以上），其中上煤组最小0.87m ，最大15.23m，平均5.77m；中煤组最小0.89m，最大24.09m，平均6.9m；下煤组最小0.96m ,最大25.48m，平均7.72m（表1、图2）。从图中可以看出，中营向斜区域内煤层厚度较大的区域主要集中在向斜南部，往向斜北部逐渐变薄。

2.2 煤质特征

区内龙潭组含煤地层内各煤层煤岩颜色均呈黑色、灰黑色，条痕褐黑色。以玻璃光泽为主，少量为似金属光泽。断口多为贝壳状、不平坦状；少量为参差状断口。质疏松易碎，比重1.40~1.45之间。宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤，含少量镜煤及丝炭条带或薄层。

煤岩结构以细条带、中—细条带状结构为主，个别为线理状结构。区内煤体整体以块状为主，少量碎块、碎粒状。煤的显微有机组分分为镜质组、惰质组及壳质组。有机组分总量99.98%~100%，全矿区平均值为99.99%。煤的显微无机组分以粘土矿物为主，氧化物类及硫化物类次之，少量碳酸盐类。无机组分总量4.63%~21.21%，全区平均值为18.49%。

图1 上、中、下煤组厚度等值线图

区内煤岩鉴定，煤岩镜煤最大反射率（R0max）为0.76%~1.15%，平均为1.00%，煤类数码主要为25和36，煤种以焦煤为主，肥煤次之，1/3焦煤较少；煤层随着埋藏深度增加，镜质体反射率增大，表明矿区煤的变质作用属深成变质作用，变质程度逐渐增高，变质程度属烟煤Ⅱ—Ⅳ阶段。

2.3 煤层气成分及含量

表2 主要煤层瓦斯数据表

研究区整体属高瓦斯矿井，最低含量为6.81 m3/t ；最高为22.3 m3/t，平均为12.09m3/t；研究区煤层气成分主要以CH4为主，CO2和N2次之（表2）。

3 煤层气资源量估算

区内煤层气资源量丰富，煤炭资源总量为7.7亿吨，煤层气资源量为93.09亿方，具有良好的煤层气资源开发价值。

资源量估算公式：Gi=0.01A×h×D×Cad

其中：Gi：煤层气储量108m3，A：煤层含气面积km2，D：煤层视密度t/m3，h：煤层净厚度m，Cad：煤的空气干燥基含气量m3/t。

表3 煤层气资源量估算表

4 潜力分析

中营向斜区地表交通便利，地形地貌、供水、供电等条件较好；区内煤层有利区含煤性较好，煤层多，煤层厚，煤岩结构以细条带、中—细条带状结构为主，个别为线理状结构。区内煤体整体以块状为主，少量碎块、碎粒状；煤层顶、底板多为泥岩、粉砂质泥岩，具有良好的闭气条件；区内二叠系煤层气储层埋深为0～1500m。煤类数码主要为25和36，煤种以焦煤为主，肥煤次之，1/3焦煤较少；煤层随着埋藏深度增加，镜质体反射率增大，表明矿区煤的变质作用属深成变质作用，变质程度逐渐增高，变质程度属烟煤Ⅱ—Ⅳ阶段；研究区整体属高瓦斯矿井，最高低含量为6.81 m3/t ；最高为22.3 m3/t，平均为12.09m3/t；研究区煤层气成分主要以CH4为主，CO2和N2次之。经估算，煤层气资源量达到93.09亿方，具有良好的开发利用价值。

[1] 易同生, 等．贵州省煤层气资源评价[R]．贵州省煤田地质局，1996．

[2] 刘大锰，李俊乾．我国煤层气分布赋存主控地质因素与富集模式[J]．煤炭科学技术，2014．42(6)：19-24．

[3] 王生维，段连秀，陈钟惠，等．煤层气勘探开发中的煤储层评价[J]．天然气T业，2004，24(5)：82-84．

[4] 蔚远江，杨起，刘大锰，等．我国煤层气储层研究现状及发展趋势[J]．地质科技情报，2001，20(1)：56-60．

[5] 吴晓东，师俊峰，席长丰．煤层渗透率敏感性及其对煤层气开发效果的影响[J]．天然气工业，2008，28(7)：27-29．

[6] 张建博，王红岩，赵庆波．中国煤层气地质[M]．北京：地质出版社，2000．

Comprehensive Assessment of Coal Bed Gas Reservoir in the Zhongying Syncline, Southwest Guizhou

LI Bi1XU Yang-dong2TIAN Ya-jiang2DONG Lei3YANG Wu-hong2

(1-No.142, geological Team, Guizhou Bureau of Coal Geology, Guiyang 550011; 2-Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Resources, Guiyang 550018; 3-Guizhou Shale Gas Co.,Ltd., Guiyang 550081)

This paper deals with the occurrence of CBM in the Zhongying syncline, southwest Guizhou, including burial depth and thickness of coal layer, features of coal and gas content. The coal-bearing formation is the Permian Longtan Formation with 40 coal beds and 15 minable seams. The preserved conditions of CBM are advantage. The CBM resources in the depth from 500 to 1500 m in this area are estimated at 93.09×108m3

southwest Guizhou; Zhongying syncline; reservoir; CBM

P618.13

A

1006-0995（2017）03-0386-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.007

2016-11-21

李碧(1982-)，女，湖北天门人，硕士研究生，地质工程师，从事煤矿勘查与煤层气资源开发等工作

徐阳东(1984-)，男，硕士研究生，地质工程师，从事矿产勘查与煤层气资源开发等工作