第２８卷第１期２００７年１月
石油学报
ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ
ＶｏＬ２８Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２００７
文章编号：０２５３—２６９７（２００７）０１～００５４—０４
宿南向斜煤层气地质演化史数值模拟研究
韦重韬姜波傅雪海刘文平满磊吴映周
（中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州２２１００８）
摘要：为了查明宿南向斜煤层气生成、运移、聚集和散失的地质演化历程，建立了煤层气地质演化史动态平衡动力学模型，并研制了模拟软件。分析了本区构造史、埋藏史和热演化史，对宿南向斜煤层气演化史进行的模拟计算。结果表明，宿南向斜煤层气地质
演化历程可分为煤层气低水平聚集的第一和第二阶段、煤层气大量聚集且散失作用较发育的第三阶段和以散失作用为主的第四阶段。在横向上，煤层现今含气量总体上表现为向斜边缘较低而核部较高的特点。
关键词：煤层气；地质演化史；数值模拟；含气特征；宿南向斜地区
中图分类号：ＴＥｌｌｌ文献标识码：Ａ
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煤层气地质演化史是指在构造史、埋藏史、古地热场演化史等因素作用下，煤有机质成熟生气并赋存于煤储层中及以各种形式从煤储层中逸失的动态演化过程。该过程非常复杂，在２０世纪９０年代中期以前，前人对此过程进行了大量研究口屯］。９０年代后期，进行了定量数值模拟尝试∞］，并从模型、算法、模拟软件等方面不断改进完善Ｈ］。笔者以淮北煤田宿南向斜为研究区，在查明区内石炭一二叠纪煤系构造演化史、埋藏史、古地热史以及煤储层、煤系及盖层等特征的基础上，对主要煤层煤层气地质演化史进行了定量模拟研究。
１地质概况
宿南向斜位于淮北煤田东北部，面积约为６０ｋｍ２。区内的７，号、８：号和１０号煤层是煤层气勘探的主要目的层。本区位于华北板块东南部徐淮坳陷内，其南侧为蚌埠隆起，北、北东侧为徐宿弧形双冲一叠瓦扇构造，东侧为郯庐断裂带。该向斜为一轴向近南北的开阔短轴向斜（图１）。核部由石炭系、二叠系组成。南部仰起端形态保存完整，北部仰起端受西寺坡逆掩断层影响而残缺不全［５‘６］。
１．１煤层和煤质特征
本区主要地层为奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。区内浅部虽未见三叠系，但邻区资料表明，深部有三叠系存在，其残厚大于４３４ｍ［５］。煤系上覆地层的最大厚度在１０００ｍ以上［５］。主要含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组和上、下石盒子组，总厚度约为５６５ｍ。共含煤２０～２５层，煤层总厚度约为２３．０ｍ。含煤系数为４．１％，其中主要煤层共１６层（图２）。主要煤层和煤质特征如表１所示。对本区进行基础煤层气地质研究，查明了区内浅部煤层含气性及煤储层物性等方面的特征。对７，号、８：号和１０
基金项目：国家自然基金项目（Ｎｏ．４０１７０２５８）和国家重点基础研究发展规划（９７３）项目（２００２ＣＢ２１１７０４）联合资助。
作者简介：韦重韬，男，１９６３年１０月生，１９８４年毕业于中山大学，１９９８年获中国矿业大学博士学位，现为中国矿业大学资源与地球科学学院教授，主要从事煤层气地质和煤田地质教学和研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｅｉｇｈｃｈｔ＠ｃｕｍｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
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