宋家營井田煤層氣特征研究

鮑五堂

河北省煤田地質局物測地質隊，河北邢臺 054000

當前，在對煤炭資源進行勘探時，國家要求必須同時對勘探區(qū)內的煤層氣資源賦存情況做出初步評價，具備開采條件的，要對煤層氣資源進行開發(fā)利用。下面以宋家營井田煤炭資源勘查為例，對該區(qū)的煤層氣資源勘探技術進行研究探索，并對其煤層氣資源做出初步評價。

1 井田概況

宋家營井田位于開平向斜東南翼的南端，面積約100km2，全區(qū)被新生界覆蓋，新生界厚度自北而南由500m逐漸增厚至1000m。井田為石炭～二疊紀的煤系地層，共含煤層10多層。其中，主要可采煤層5層。本區(qū)共施工鉆孔102個，其中煤層氣孔2個（10-3及18-3孔）。

2 主要可采煤層特征

井田內主要可采煤層位于二疊系大苗莊組及石炭系趙各莊組，主要煤層的宏觀特征：

5煤位于大苗莊組上部，煤層厚度0.24m～4.29m，平均1.66m。黑色，碎?；蚍蹱?，弱玻璃光澤，條痕褐黑色，以亮煤為主，暗煤次之，屬半亮型煤。煤層結構簡單，無夾矸，裂隙不發(fā)育，連通性差。

7煤位于大苗莊組中部，煤層厚度0.59m～16.11m，平均4.24m。黑色，碎塊或粉狀，弱玻璃光澤，條痕褐黑色，以亮煤為主，暗煤次之，屬半亮型煤。煤層結構復雜，含有1～3層夾矸，裂隙不發(fā)育，連通性差。

8煤位于大苗莊組下部，煤層厚度0～5.07m，平均1.54m。塊狀，黑色，弱玻璃光澤，條痕褐黑色，以亮煤為主，暗煤次之，屬半亮型煤。煤層結構簡單，0～1層夾矸，裂隙不發(fā)育，連通性差。

9煤位于大苗莊組底部，煤層厚度0.39m～6.37m，平均2.38m。黑色，碎塊狀，玻璃光澤，條痕褐黑色，以亮煤為主，暗煤次之，屬半亮型煤。煤層結構簡單，含有0～1層夾矸，裂隙不發(fā)育，連通性差。

12-1煤位于趙各莊組底部，煤層厚度0.66m～17.01m，平均5.72m。黑色，碎粒或粉狀，金屬光澤，條痕褐黑色，以亮煤為主，暗煤次之，屬半亮型煤。煤層結構中等，含有0～5層夾矸，一般1～2層。裂隙不發(fā)育，連通性差。

3 煤質特征

1）煤巖類型

主要煤層的宏觀煤巖類型以半亮煤和半暗煤為主，其次為暗淡型煤。

2）顯微煤巖組分

煤的有機顯微組分含量以鏡質組最高，一般可占52.7%～61.2%，惰質組占17.9%～25.0%，殼質組的含量最低，一般可占3.7%～6.9%。

3）礦物質

一般煤中所含礦物質愈低，煤質愈好，吸附甲烷的量也愈高。井田內煤層中的礦物質主要為粘土礦物，其次為硫化鐵、碳酸鹽及氧化硅等類礦物。

4 煤層的含氣性

1）煤儲層的含氣量

10-3及18-3孔測試煤層氣含量見表1，測試結果表明各可采煤層中氣含量不高。

可采煤層中的含氣量均低于《煤層氣資源/儲量規(guī)范》（DZ/T 0216-2010）中煤層氣儲量估算下限標準4m3/t（表2）。

2）煤層氣體成分分析

本井田兩個煤層氣孔瓦斯成分測試結果表明，10-3孔瓦斯成分以甲烷為主（表3）。18-3孔由于氣含量較低，無法測出氣體成分。

表1 煤層氣孔含氣量、甲烷含量（m3/t，ad）測試結果

表2 煤層含氣量下限標準

表3 宋家營井田煤層氣孔甲烷成分測定結果

表4 宋家營背斜兩翼煤層氣含量統(tǒng)計表

5 結語

從鉆孔煤層含氣量分析，在井田內主要可采煤層的含氣量分布存在顯著的不均一性?？傮w來看宋家營背斜東翼煤層含氣量明顯低于背斜西翼（表4）；東翼煤層埋深較淺，且南、西、東三面均為煤層隱伏露頭，不利于煤層氣的儲存。宋家營西翼整體呈向西傾的單斜，其上發(fā)育若干正斷層。靠近背斜軸部，煤層埋藏逐漸變淺，直至遭剝蝕，煤層上覆基巖有效厚度?。ㄒ话阈∮?00m），煤層中氣含量較低（一般小于1.0m3/t，ad）；隨著煤層埋深加大，煤層中含氣量增高。

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