臨興區(qū)塊深部煤層氣富集規(guī)律與勘探開發(fā)前景

顧嬌楊，張　兵，郭明強

(中聯(lián)煤層氣有限責任公司，北京　100011)

?

臨興區(qū)塊深部煤層氣富集規(guī)律與勘探開發(fā)前景

顧嬌楊，張兵，郭明強

(中聯(lián)煤層氣有限責任公司，北京100011)

摘要:臨興地區(qū)位于鄂爾多斯盆地東緣，橫跨晉西撓褶帶和伊陜斜坡，東部斷層發(fā)育，西部地層平緩，中部紫金山巖體侵入。煤層氣富集受到構造、成熟度和水文地質(zhì)條件的三重控制，較高的成熟度反映煤巖已經(jīng)大量生烴；后期構造破壞煤層氣藏，但地層水滯留，水文條件有利于煤層氣保存。含氣量呈現(xiàn)東低西高的整體趨勢。中部紫金山熱液作用和斷層破壞作用形成了環(huán)形含氣量低值區(qū)和高值區(qū)。區(qū)內(nèi)含氣飽和度總體受到成熟度的控制，與含氣量總體規(guī)律不一致，研究區(qū)中部出現(xiàn)含氣飽和度高值窗口(1 600～2 000 m)。本區(qū)煤巖微孔發(fā)育，煤巖孔隙的差異小，結構相對均勻，整體擴散性和滲透性較強?？傮w評價該區(qū)煤層氣資源量大、豐度高、含氣飽和度高和物性較好。在評價有利區(qū)具備進一步開展先導試驗的條件。

關鍵詞:臨興；煤層氣；富集；勘探潛力

臨興區(qū)塊于鄂爾多斯東北緣，地處晉陜交界部位，以黃河為界分別隸屬于陜西省榆林市和山西省呂梁市。區(qū)塊內(nèi)煤層厚度大，累計厚度平均20 m。煤層成熟度較高，同時受到中部紫金山侵入影響，煤層大量生氣。該區(qū)塊資源量大，豐度高，計算區(qū)塊內(nèi)總的煤層氣資源量達到816億m3。但區(qū)內(nèi)煤層埋深較大，平均深度在1 000～2 000 m。深部較高地層壓力導致的煤儲層滲透性變差無疑會使煤層氣開采難度增大,但深部較高地層溫度與較高地層壓力的配置關系也可能有利于煤層氣的開采[1]。

與淺部相比，深部煤層有效應力加大、地層溫度升高、煤巖壓縮性增強，由此導致煤儲層的物性發(fā)生顯著變化?；诿簩拥貞?、含氣量、孔隙特征、滲透率、巖石力學性質(zhì)隨埋深變化規(guī)律，申建等認為沁水盆地深煤層界定在750 m以深[2]。研究區(qū)內(nèi)煤層埋深大于1 000 m，已經(jīng)屬于深煤層的范疇。

1地質(zhì)背景

臨興區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地東部伊陜斜坡，含煤地層主要為上古生界石炭-二疊系，沉積環(huán)境由海陸交互相轉(zhuǎn)為陸相。海西期以來，區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期抬升、沉降及擠壓、拉張變形，并伴有中生代大規(guī)模的巖漿侵入活動。這一地質(zhì)背景造成了臨興地區(qū)的含氣分布特征。

1.1地層和含煤地層

圖1　臨興區(qū)塊煤系地層綜合柱狀圖和8+9號煤層底板構造Fig.1　Coal strata synthesis column map of Linxing block and structural map of 8+9 coal in the block of the block

區(qū)內(nèi)含煤地層為本溪組、太原組和山西組(圖1(a))。本溪組主要可采的8號、9號煤層，煤層厚度主要為4～11 m，最厚可達11.8 m，平均厚度7.1 m，整體呈現(xiàn)出“中間(紫金山地區(qū))薄，四周厚”的分布規(guī)律。下二疊統(tǒng)山西組(P1s)主采煤層為4+5號煤層。山西組4+5號煤層厚度主要在2～8 m，最厚8.8 m，平均厚度4.8 m；山西組4+5號煤層呈現(xiàn)“中間厚，東西兩端薄”的分布規(guī)律，在紫金山地區(qū)相對較薄，部分被完全侵蝕或剝蝕，呈環(huán)帶狀向臨興區(qū)塊內(nèi)逐漸增厚。

1.2區(qū)塊構造

區(qū)塊所處的晉西撓褶帶在中生代侏羅紀末隆起，形成鄂爾多斯地區(qū)的東部邊緣。區(qū)內(nèi)構造以巖漿巖穿刺構造為中心，由內(nèi)向外劃分為底辟構造隆起帶、環(huán)形溝槽帶、低幅背斜帶3個次級構造單元，發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的構造圈閉3個(圖1(b))。受EW向擠壓應力和紫金山巖體共同作用，環(huán)紫金山帶斷層較為發(fā)育。研究區(qū)北部地層相對較為平緩，斷層以層間小斷層發(fā)育為主要特征。南部斷裂受紫金山巖體影響較大，巖體主體部位斷層呈環(huán)形展布。

1.3巖漿活動

燕山期巖漿活動在區(qū)內(nèi)形成了紫金山雜巖體。巖體出露于臨縣西北部紫金山至水磨川一帶，平面長軸為NNW向。NW-SE向長7 km，NE-SW向?qū)? km，出露總面積約23.3 km2。巖體的圍巖為中三疊統(tǒng)二馬營組灰綠色長石砂巖夾紫紅色泥巖。該巖體為多階段、多期次不同巖性的堿性雜巖體[3]。由于侵位中心的逐漸南移，各巖帶呈半環(huán)形分布。

2煤層氣富集規(guī)律

2.1沉積相帶控制煤層厚度

聚煤是1種特殊的地質(zhì)事件，需要構造沉降、古植物、古地理、古氣候等條件的有利匹配，煤層展布規(guī)律受控于聚煤環(huán)境，具有空間上的規(guī)模性[4]。依據(jù)古生物證據(jù)，巖性組合特征，將石炭-二疊系界面劃分在晉祠段和毛兒溝段之間，即晉祠段劃為本溪組地層的頂部，以8號煤層作為本溪組的頂界面[5]。

圖2　臨興區(qū)本溪組沉積相圖和8+9號煤層厚度Fig.2　Benxi formation Sedimentary facies map and No. 8+9 coal formation thickness map in Linxing block

8+9號煤層V/(V+Ni)值為0.81～0.86，平均0.84，反映水體分層強且底層水體出現(xiàn)H2S的厭氧環(huán)境；Sr/Ba值為0.42～3.85，均值2.13，反映了海相環(huán)境。區(qū)塊北部主要為潟湖-潮坪相區(qū)(圖2(a))，這些地帶陸源碎屑物質(zhì)注入相對較少、水體深度相對合適，因而有利于聚煤作用的發(fā)生，煤層厚度也相對比較大。東南緣因聚煤作用發(fā)生之前區(qū)域構造格局表現(xiàn)為南高北低而無法提供合適的古地形條件，后期構造轉(zhuǎn)換后海水主要由南及南東方向侵入研究區(qū)，因而該區(qū)整體水體相對較深，不利于泥炭沼澤的持續(xù)發(fā)育，因而煤層厚度相對較小(圖2(b))。研究區(qū)山西組4+5號煤層GWI在0.9～4.2(平均2.5)，VI在0.9～2.6(平均1.7)，反映成煤植被偏于草本-水生植物，泥炭沼澤水動力條件偏強，還原性偏弱；這是因為研究區(qū)中部三角洲前緣分流間灣區(qū)水體深度適中，適于泥炭沼澤持續(xù)發(fā)育，因此能夠聚集厚度較大的煤層；四周分流河道發(fā)育的地區(qū)，或者由于分流河道的動蕩，或者由于水體深度不適合于泥炭沼澤持續(xù)發(fā)育，所形成的煤層相對較薄。

2.2成熟度控制含氣量大小

淺部煤層氣封蓋層控制含氣量，向斜軸部含氣量較高，含氣量較低的富集規(guī)律[6-7]。本區(qū)煤層氣富集總體呈現(xiàn)“成熟度主控含氣量，大斷層起到破壞作用”的特點。

含氣量主要控制因素是煤的變質(zhì)程度、構造巖漿活動和水文地質(zhì)條件。4+5號煤層含氣量在6.7～22.1 m3/t，平均14.66 m3/t；區(qū)塊東部發(fā)育一系列大的斷層，對煤層氣破壞作用強烈，煤層含氣量較低。含氣量總體上呈東西向展布，高含氣量中心分別發(fā)育在中部地區(qū)以及西南部臨興西區(qū)塊，含氣量高于18 m3/t。

圖3　8+9號煤主煤層含氣量等值線和成熟度等值線Fig.3　No. 8+9 coal formation gas contentisoline map and maturity grade isoline map

本溪組8+9號煤層含氣量多在12～20 m3/t，平均14.92 m3/t(圖3(a))。區(qū)域上，煤層含氣量由東向西逐漸增高，高于18 m3/t的地帶連片出現(xiàn)在西南部地區(qū)，包括臨興中區(qū)塊大部和臨興西區(qū)塊全部，其中臨興西區(qū)塊中～北部和臨興中區(qū)塊西北部煤層含氣量高于21 m3/t，最高達27 m3/t。2.2.1有機質(zhì)成熟度

煤的變質(zhì)程度一是決定氣的生成量,這已為大量熱模擬生氣實驗所證明；二是影響煤層吸附氣體的能力。實驗表明,在其他條件相同時,煤層吸附氣量與煤變質(zhì)程度成正比[8]。該區(qū)煤的變質(zhì)程度受到盆地演化和局部巖漿侵入的雙重控制。鄂爾多斯盆地構造演化具有繼承性，導致研究區(qū)上古生界煤系烴源巖古埋深和現(xiàn)代埋深均自東向西逐漸增大，形成了有機質(zhì)成熟度西高東低的分布背景，也造就了含氣量的分布特征。

但是，受到研究區(qū)東南部紫金山巖漿侵入體的影響，煤系烴源巖遭受區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用，東南部煤系有機質(zhì)成熟度異常增高(圖3(b))。

山西組煤的鏡質(zhì)組反射率為0.73%～1.50%；本溪組煤的鏡質(zhì)組反射率為0.75%～1.46%。在東南部紫金山巖漿侵入體附近，鏡質(zhì)組反射率超過2.0%，LX-18井煤的鏡質(zhì)組反射率達4.0%，進入了典型的過成熟階段。

統(tǒng)計鄂爾多斯盆地東緣27組煤礦和鉆孔煤樣等溫吸附實驗結果(圖4)：鏡質(zhì)組反射率(Ro，max)增高，朗格繆爾體積VL先增加后減小，朗格繆爾壓力PL呈“U”型演化，2個參數(shù)轉(zhuǎn)折點均出現(xiàn)反射率2.5%左右。

圖4　煤樣朗格繆爾體積與煤階關系Fig.4　Relationship between Langmuir volume and coal rank of coal sample

成熟度的趨勢決定了4+5號煤層和8+9號煤層含氣量的大小變化趨勢。主要表現(xiàn)在含氣量從東向西逐漸增加。紫金山巖漿作用雖然也使得煤層成熟度再度升高，有大量的煤層氣產(chǎn)出，但中部隆起形成的大的通天斷層，破壞了煤層氣的保存，環(huán)紫金山底辟構造帶含氣量很低。

2.2.2水文地質(zhì)條件

煤層產(chǎn)出水礦化度是表征水動力活躍程度的重要指標之一。高礦化度代表滯留水環(huán)境，煤層氣保存條件好，有利于煤層氣成藏[9]。區(qū)塊內(nèi)煤系含水層主要為8號煤層頂板廟溝灰?guī)r及8上煤層頂板毛兒溝灰?guī)r，研究區(qū)排采水礦化度極高，太原組地下水總礦化度為37 026～50 000 mg/L，平均43 513 mg/L。山西組含水層為5號煤層頂、底板砂巖。山西組地下水總礦化度為27 172～48 795 mg/L，平均37 975 mg/L。該區(qū)煤系地層水礦化度明顯高于淺部山西組產(chǎn)出水礦化度4 560 mg/L和太原組產(chǎn)出水礦化度1 900 mg/L[10]。該區(qū)地層水處于滯留狀態(tài)，有利于煤層氣的保存。

3勘探潛力評價

3.1含氣飽和度

含氣飽和度是指煤層氣儲層中氣體實際吸附量與理論上極限吸附量的比值[11]。在某種程度上,含氣飽和度反映了煤孔裂隙系統(tǒng)中氣體的充滿程度。充滿程度高,由吸附態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)更加容易,轉(zhuǎn)化氣體的多少決定了產(chǎn)氣量的高低[12]。

圖5　研究區(qū)4+5,8+9號煤層含氣飽和度等值線Fig.5　Nos.4+5 and 8+9 coal formation gas saturation isoline map of research area

本區(qū)煤層含氣飽和度變化較大，西南部臨興西區(qū)塊和臨興中區(qū)塊北部煤層含氣飽和度高。山西組4+5號煤層含氣飽和度大于50%的區(qū)域覆蓋了整個臨興西區(qū)塊和臨興中區(qū)塊，在臨興西區(qū)塊東部和臨興區(qū)塊北部大于75%(圖5(a))。本溪組8+9號煤層含氣飽和度整體較4+5號煤低，高飽和度區(qū)域依然分布在研究區(qū)西南部，但含氣飽和度大于50%的分布面積顯著減小。在臨興西區(qū)塊中部，煤層含氣飽和度大于75%。臨興區(qū)塊以LX-17井為中心出現(xiàn)小范圍高值區(qū)，含氣飽和度最高可達70.36%(圖5(b))。

含氣飽和度呈現(xiàn)3個特征：① 整體含氣飽和度整體符合從東向西逐漸增加的規(guī)律；② 紫金山隆起形成的斷層破壞了煤層氣的保存，環(huán)紫金山斷裂帶飽和度迅速降低，但再向外圍凹槽帶含氣飽和度出現(xiàn)環(huán)狀高值區(qū)；③ 埋深增加，地層壓力增加，含氣量增加較少，因此含氣飽和度有下降的趨勢。

通過與含氣量的對比看，與沁水盆地南部含氣飽和度的分布趨勢與實測含氣量一致的規(guī)律明顯不符[13]。兩套煤層含氣飽和度分布整體受到成熟度的控制，從東向西含氣飽和度增加。環(huán)紫金山帶受到構造和成熟度的共同控制，出現(xiàn)先降低后增加的規(guī)律。煤層埋深增加到2 000 m以后，含氣飽和度不升反降。因為含氣飽和度受到含氣量和地層壓力的雙重控制，認為在該區(qū)含氣飽和度存在高值窗口(1 600～2 000 m)，高值窗口內(nèi)開發(fā)煤層氣更加有利。

3.2物性特征

研究區(qū)22個煤樣壓汞實驗結果顯示，煤樣孔隙以微孔為主，孔容比基本穩(wěn)定在50%左右，平均50.6%；小孔次之，平均孔容比26%；中孔最少，平均孔容比17%。

研究區(qū)煤的進汞和退汞曲線吻合度相對較高，具有平滑段，表明孔隙以開放孔為主，連通孔隙的喉道直徑相對于最大喉道直徑的離散度小，煤巖孔隙的差異小，結構相對均勻，整體擴散性和滲透性較強。

分析煤樣壓汞測試數(shù)據(jù)，進一步得到如下主要認識：煤樣最大孔隙半徑分布于27～54 nm，8+9號煤的最大孔隙半徑較4+5號煤大，與排驅(qū)壓力分布規(guī)律相似。中值半徑為2.4～5.6 nm，4+5號煤的中值半徑整體上大于8+9號煤，平均值分別為4.3 nm和3.9 nm，幾個煤儲層相差不大，孔隙非均質(zhì)性不是十分顯著。平均孔隙半徑分布在9～17 nm，4+5號煤和8+9號煤的均值都為13 nm。

孔隙分布非均質(zhì)性參數(shù)。研究區(qū)煤巖壓汞曲線偏向左下方，屬于粗歪度，表明孔隙大喉道較多。4+5號煤和8+9號煤的均質(zhì)系數(shù)分布比較穩(wěn)定，集中在0.23～0.41，平均0.33；8+9號煤的均質(zhì)系數(shù)為0.31。

圖6　4+5,8+9號煤巖壓汞-退汞曲線Fig.6　Mercury injection-mercury ejection curve of No.4+5 coal and No.8+9 coal

排驅(qū)壓力。4+5號和8+9號煤的排驅(qū)壓力為12.4～27.5 MPa。其中，本溪組8+9號煤排驅(qū)壓力相對較低，總體低于20 MPa，平均15.2 MPa；山西組4+5號煤排驅(qū)壓力整體較高，多都在20 MPa以上，平均19.8 MPa。由此表明，8+9號煤孔喉分布比較集中且相對較大，儲層滲流能力相對較好(圖6)。退汞效率。退汞效率反映孔隙的連通性，進而影響著擴散性和滲透性。研究區(qū)煤樣退汞效率絕大部分>70%，大部分>80%，4+5號和8+9號煤平均退汞效率分別為79.9%和76.4%，退汞效率高，煤巖孔隙連通性較好。

3.3綜合評價

臨興區(qū)塊煤層氣資源豐度高，4+5號煤層預測資源量226.62×108m3，資源豐度達到1.0×108m3/km2，8+9號煤層預測資源量589.91×108m3，資源豐度達到1.81×108m3/km2，對比來看，8+9煤煤層氣資源較4+5煤更為豐富，其最有利資源豐度在2.0×108m3/km2以上，有利于煤層氣開發(fā)。

綜合分析研究區(qū)主煤層、構造和地應力等資料，選取12個參數(shù)對煤層氣單采有利區(qū)進行綜合評價，包括煤層厚度、煤層埋深、含氣量、灰分產(chǎn)率、鏡質(zhì)組反射率、鏡質(zhì)組含量、鏡惰比、臨界解吸壓力、臨儲比、平均地應力、主應力差及構造曲率。

采用灰色關聯(lián)法確定評價指標權重，找出影響目標值的重要因素，量化煤儲層主要指標，包括參考序列、比較序列、關聯(lián)系數(shù)、關聯(lián)序、關聯(lián)矩陣等計算系列。

將臨興區(qū)塊15口井主煤層含氣量作為參考序列，記為X0，第1口井LX-1煤層含氣量記為X0(1)，得到參數(shù)序列。比較序列將12個參數(shù)分別記為X0,X1,…,X10,X11。

參考序列和比較序列構成原始數(shù)據(jù)矩陣：

采用初值化方法變換原始數(shù)據(jù)，變換后各個序列組成的矩陣記為X*，計算同一口井各比較序列影響因素與參考序列煤層含氣量之間的絕對差和極差：

式中，i表示不同的影響因素；k表示不同井。

參考序列主煤層含氣量與比較序列各影響因素的關聯(lián)系數(shù)采用下式計算：

式中，ρ為分辨系數(shù)，其目的是為削弱最大絕對值太大而失真的影響，提高關聯(lián)系數(shù)之間差異的顯著性，ρ∈(0，1)，一般情況下取0.5。

根據(jù)上述公式得關聯(lián)系數(shù)矩陣：

則，各比較序列影響因素與參考序列煤層含氣量之間的關聯(lián)度為

關聯(lián)度是1個有界的數(shù)，取值范圍為0.1～1。關聯(lián)度越接近1，該因素影響越大。

各影響因素的權系數(shù)是各項關聯(lián)度與其總和之比，表達為

對各參數(shù)自身評分，每個參數(shù)都要標準化。最終評價結果見表1。

表1　主煤儲層綜合評價結果

圖7　8+9,4+5號煤層綜合評價Fig.7　Nos.8+9 and 4+5 coal formation comprehensive evaluation map

綜合評價臨興區(qū)塊主煤層綜合評分高值區(qū)位于北部，呈東西向略向北凸出的條帶狀展布。4+5號煤層高分中心發(fā)育在區(qū)塊西北部，以LX4-10～LX-4井區(qū)為核心形成高分環(huán)帶。8+9號煤層綜合評分展布格局與4+5號煤層相似(圖7)，但高值區(qū)變?yōu)闁|西向“啞鈴狀”環(huán)帶，整體南移并向東擴展，高分中心分別位于西部的LX-9井區(qū)和東部的LX-18井區(qū)。

4結論

臨興區(qū)塊煤層埋深較大，8+9號煤層平均埋深在1 000～2 000 m。通過對該區(qū)的綜合評價分析，得到如下認識：

(1)該區(qū)主力煤層為山西組4+5號煤層和本溪組8+9號煤層，煤層厚度大，累計厚度大于20 m，煤層發(fā)育厚度受到沉積相的控制，在本溪組潟湖和山西組分流河道間亞相沉積較厚。

(2)煤層成熟度研處于成熟階段中～后期，已有大量烴類生成。煤層含氣性較好，含氣量在6.5～22.1 m3/t。含氣量的分布受到成熟度的總體控制，后期斷層對含氣性起著破壞作用，水文地質(zhì)條件起到保存煤層氣的作用。

(3)區(qū)塊內(nèi)整體含氣飽和度較高，在埋深1 600～2 000 m范圍內(nèi)存在含氣飽和度高值窗口。主要由于含氣量和地層壓力的雙重控制作用造成。

(4)該區(qū)儲層物性較好，主力煤層大孔隙較發(fā)育，且聯(lián)通性較高。儲層非均質(zhì)性較弱，有利于下一步的排水產(chǎn)氣。

國內(nèi)對于大于1 500 m的煤層勘探較少，通過對該區(qū)煤層氣富集規(guī)律及勘探開發(fā)有利區(qū)的評價，認為該區(qū)深部煤層具有資源豐度高、物性相對較好地特征，可以進行下一步的先導性試驗。

參考文獻:

[1]秦勇,宋全友,傅雪海.煤層氣與常規(guī)油氣共采可行性探討——深部煤儲層平衡水條件下的吸附效應[J].天然氣地球科學,2005,16(4):492-498.

Qin Yong,Song Quanyou,Fu Xuehai.Discussion on reliability for coming the coalbed gas and normal petroleum and natural gas:absorptive effect of deep coal reservoir under condition of balanced water[J].Natural Gas Geoscience,2005,16(4):492-498.

[2]申建,秦勇,傅雪海,等.深部煤層氣成藏條件特殊性及其臨界深度探討[J].天然氣地球科學,2014,25(9):1470-1476.

Shen Jian,Qin Yong,Fu Xuehai,et al.Properties of deep coalbed methane reservoir-forming conditions and criticak depth discussion[J].Natural Gas Geoscience,2014,25(9):1470-1476.

[3]劉靜.山西臨縣紫金山堿性雜巖體的地球化學特征[D].太原:太原理工大學,2010.

Liu Jing.Geochemical characteristics of the Zijinshan alkaline complex in Linxian county,Shanxi Province[D].Taiyuan:Taiyuan University of Technology,2010.

[4]魯靜,邵龍義,孫斌,等.鄂爾多斯盆地東緣石炭-二疊紀煤系層序-古地理與聚煤作用[J].煤炭學報,2012,37(5):747-754.

Lu Jing,Shao Longyi,Sun Bin,et al.Sequence-pale geography and coal accumulation of Carboniferous-Permian coal measures in the Eastern Ordos Basin[J].Journal of China Coal Society,2012,37(5):747-754.

[5]中聯(lián)煤層氣有限責任公司.神府、臨興等區(qū)塊鉆井地層劃分及對比[R].內(nèi)部資料.

[6]劉燕紅,李夢溪,楊鑫,等.沁水盆地樊莊區(qū)塊煤層氣高產(chǎn)富集規(guī)律及開發(fā)實踐[J].天然氣工業(yè),2012,32(4):29-32.

Liu Yanhong,Li Mengxi,Yang Xin,et al.Laws of coalbed methane enrichment and high productivity in the Fanzhuang block of the Qinshui basin and development practices[J].Natural Gas Industry,2012,32(4):29-32.

[7]孔祥文,趙慶波,孫粉錦,等.煤層氣高產(chǎn)富集規(guī)律及開采特征研究新進展[J].天然氣地球科學,2011,22(8):738-746.

Kong Xiangwen,Zhao Qingbo,Sun Fenjin,et al.New advances of productive & enriching patternsand production characteristics of coalbed methanein China[J].Natural Gas Geoscience,2011,22(8):738-746.

[8]張勝利,李寶芳,陳曉東.鄂爾多斯盆地東緣煤層氣控制因素探討[J].石油勘探與開發(fā),1996,23(4):11-14,83.

Zhang Shengli,Li Baofang,Chen Xiaodong.Occurrence and affecting geological factors of coalbed gas of Carboniferous-Permian in the eastern margin of Ordos basin[J].Petroleum Exploration and Development,1996,23(4):11-14,83.

[9]傅雪海,秦勇,王文峰,等.沁水盆地中—南部水文地質(zhì)控氣特征[J].中國煤田地質(zhì),2001,13(1):32-35.

Fu Xuehai,Qin Yong,Wang Wenfeng,et al.Hydrogeological controlled properties of coal bed gas in central-southern Qinshui Basin[J].Coal Geology of China,2001,13(1):32-35.

[10]田文廣,湯達禎,孫斌,等.鄂爾多斯盆地東緣含煤地層水動力條件及其控氣作用[J].高校地質(zhì)學報,2012,18(3):433-437.

Tian Wenguang,Tang Dazhen,Sun Bin,et al.Hydrodynamic condition and their controls of gas in coal-bearing strata in eastern edge of the Ordos basin[J].Geological Journal of China Universities,2012,18(3):433-437.

[11]陳江,呂建偉,郭東鑫,等.煤層氣產(chǎn)能影響因素及開發(fā)技術研究[J].資源與產(chǎn)業(yè),2011,13(1):108-113.

Chen Jiang,Lü Jianwei,Guo Dongxin,et al.Factors and development technology of coalbed methane production capability[J].Resources & Industries,2011,13(1):108-113.

[12]倪小明,陳鵬,朱明陽.煤層氣垂直井產(chǎn)能主控地質(zhì)因素分析[J].煤炭科學技術,2010,38(7):109-113.

Ni Xiaoming,Chen Peng,Zhu Mingyang.Analysis on main controlled geological factors of production capacity of coalbed methane vertical drilling well[J].Coal Science and Technology,2010,38(7):109-113.

[13]高和群,韋重韜,曹佳,等.沁水盆地南部含氣飽和度特征[J].中國煤層氣,2010,7(5):28-31.

Gao Hequn,Wei Zhongtao,Cao Jia,et al.Characteristics of gas saturation in south of Qinshui basin[J].China Coalbed Methane,2010,7(5):28-31.

Deep coalbed methane enrichment rules and its exploration and development prospect in Linxing block

GU Jiao-yang,ZHANG Bing,GUO Ming-qiang

(ChinaUnitedCoalbedMethaneCorporationLtd.,Beijing100011，China)

Abstract:Linxing block is located in the eastern margin of the Ordos basin,crossing Jinxi flexural fold belts and Yishan slope area.In the block,some faults were developed in eastern part,the formation is gentle in western part,and the intrusive rock of Zijin Mountain exists in middle part.The enrichment of coalbed methane is controlled by construction,maturity and hydrogeological condition.High grade of maturity indicates that a large amount of hydrocarbon was generated in coal.In the late period,the coalbed methane reservoir was destroyed by construction,however the formation water retention is beneficial to keep coalbed methane.Gas content distributes high in west and low in east.In Zijin Mountain,which is located in the middle,the annular gas content high value zone and low value zone were formed by hydrothermal process and fault destructive effect.Within the zone,gas content is controlled by mature grade generally,but it disagrees with the gas content total regularity,because there is a gas content high value window (1 600-2 000 m) in the middle part of study zone.In the block,the micropore was developed in coal,pore difference is small,structure is relatively uniform,total diffusivity and permeability are great.Overall,the evaluation shows that the coalbed methane in the block is a large quantity of resource with high abundance,high gas saturation and great physical properties.Therefore,this block have the potential for a further pilot test.

Key words:Linxing;coalbed methane;enrichment;exploration prospect

中圖分類號:P618.11

文獻標志碼:A

文章編號:0253-9993(2016)01-0072-08

作者簡介:顧嬌楊(1964—)，女，江蘇無錫人，教授級高級工程師。Tel：010-84528510，E-mail:gujy@cnooc.com.cn

基金項目:國家科技重大專項資助項目(2011ZX05062)；中海油總公司科研資助項目(鄂爾多斯盆地東北緣中深層煤層氣勘探潛力評價與開發(fā)可行性研究)

收稿日期:2015-07-16修回日期:2015-10-18責任編輯:許書閣

顧嬌楊，張兵，郭明強.臨興區(qū)塊深部煤層氣富集規(guī)律與勘探開發(fā)前景[J].煤炭學報,2016,41(1):72-79.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2015.9002

Gu Jiaoyang,Zhang Bing,Guo Mingqiang.Deep coalbed methane enrichment rules and its exploration and development prospect in Linxing block[J].Journal of China Coal Society,2016,41(1):72-79.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2015.9002