论贵州煤层气地质特点与勘探开发战略
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贵州煤层气储层特征及勘探开发技术对策——以比德—三塘盆地为例摘要:贵州比德—三塘盆地是地质条件较为复杂的断裂带盆地,其煤层气资源丰富,成为我国煤层气勘探开发突破口。
本文结合贵州比德—三塘盆地煤层气储层特征及实际开发技术,依据煤层气的自然分布特点,论述了煤层气储层评价技术和开发技术对策,并提出了改进技术的可行性,以期达到提升煤层气开发效率的目的。
关键词:贵州煤层气勘探开发技术对策比德—三塘盆地正文:贵州比德—三塘盆地位于我国华夏断裂带,拥有丰富的煤层气资源,开发具有重要的经济价值。
该盆地地质条件较为复杂,其煤层气储层特征及开发技术与其他盆地也存在一定差异。
本文就比德—三塘盆地的煤层气储层特征及勘探开发技术对策进行了深入探讨。
首先,本文对贵州比德—三塘盆地煤层气储层特征进行了分析。
该盆地受不同构造活动影响,其煤层气储层类似断裂带盆地,以及断层破碎或局部层折破碎相为主,其煤层气储层特征具有聚集、分散及多层联合等特点。
其次,根据上述特征,本文对贵州比德—三塘盆地煤层气储层开发技术进行了讨论,提出了一些勘探开发技术对策。
首先,使用分层气道技术逐层开发,可以有效提高煤层气的开采效率,缩短勘探开发周期;其次,采用多横断面技术,可以呈现煤层气在各个方向上的分布特征;第三,利用无线测井技术,可以准确评估煤层气的资源量,从而提高开采的效率。
最后,本文结合盆地特征和技术实际,进一步提出了改进技术的可行性,以期提升煤层气勘探开发的效率。
本文的研究可为贵州比德—三塘盆地煤层气开发提供参考。
具体到贵州比德—三塘盆地煤层气资源开发,本文还提出了地面调查方面的技术对策。
首先,利用有效的GIS技术,对该盆地的煤层气资源储量予以精确识别;其次,采用成图法、控钻法等地质信息联合技术,快速定位煤层气储层;此外,采用核磁共振成像技术可以准确识别煤层气赋存状况——比如,剩余油气层位及流向状态,帮助地质调查人员判断当前获取煤层气资源情况。
在实际开发中,除了上述技术,改进水平井联采技术也是一种有效方式,可以为煤层气资源的快速开发准备基础。
六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究六盘水煤田位于贵州省西南部,南北长约70公里,东西宽度约30公里,总面积约2000平方公里,是我国重要的煤田之一。
煤层气是六盘水煤田的重要资源之一,其分布与煤炭分布有着紧密的联系,煤层气的开发将极大地促进六盘水地区的经济发展。
本文将对六盘水煤田的基础地质特征进行研究,为煤层气的开发提供基础数据和参考。
一、煤层气的分布特征煤层气主要存在于煤层中的吸附态和游离态之间,它是一种独特的地下气体资源,具有广泛的应用价值。
六盘水煤田煤层气的形成与煤炭成因有着密切的关系,煤层气主要分布在煤层中,根据气体组成、气体烃类的含量和煤层气储集条件,可将煤层气划分为三个类型:低温型、高温型和生物甲烷型。
低温型煤层气主要储存在煤层的孔隙中,易被泥浆和酸洗溶。
高温型煤层气则以吸附态为主,并随着温度的升高而逐渐解吸,其储集和产出方式与页岩气类似。
生物甲烷型煤层气与煤层成因、地质背景有关,多分布在长期受抬升作用的区域,气体组成以甲烷为主,含硫化氢较高。
六盘水煤田的煤层气储层主要分布在晚古生代晚期至早中生代时期的煤层中,储层一般在煤层顶部和煤层底部形成。
由于六盘水煤田区域受沉积作用和构造运动影响较大,煤层气的储层存在一定的特殊性。
首先,煤层气储层受构造影响较大。
在六盘水煤田中,煤层气储层一般位于构造拉张带和断裂带旁,由于构造隆起的作用,煤层储层可能发生了断层、滑动、褶皱等变形,对煤层气的产出和开发提出了一定的挑战。
其次,煤层气储层孔隙度较小。
由于六盘水煤田大部分煤层形成于早期的泥炭或煤化程度较低的煤炭,其孔隙度较小,且空隙率低,因此煤层气的藏层开采难度较大。
六盘水煤田煤层气的分布规律主要受地质背景和岩石性质的影响。
煤层气在储层的保存主要是由煤炭自身的孔隙度和渗透性、地质构造和地下水环境等因素共同影响的结果。
六盘水煤田中,煤层气主要分布在露头煤和煤层厚度较大的地区,其中露头煤的煤层气含量相对较高。
贵州煤层气储层特征及勘探开发技术对策——以比德—三塘盆地为例刘贻军;曾祥洲;胡刚;杨晓盈;徐韵;孙昌花;王少雷【摘要】The rational transformation of reservoir and reasonable drainage technology are the key links for CBM exploration and development. On the analysis of CBM geological and reservoir characteristics in Bide-Santang area, the CBM geological characteristics are summarized as multiple seams, big cumulative coal thickness (more than 20m), and high gas content (more than 15 m3/t), high resource abundance (more than 2×108m3/km2), high ratio of critical desorption pressure and reservoir pressure (more than 0.8). But there exist many faults, big distance among coalseams (about 300 m), high ground stress, low permeability, poorly water-bearing. The technologies were pro-posed such as sataged fracturing by fishable bridge plug, staged fracturing by hydraulic jet with coiled tubing, staged fracturing by combined operation of cable perforation and bridge plug, fracturing fluid compound of little damage. Progressive drainage technology was adopted. Pipe string was optimized. Refined drainge with dynamic analysis was carried out.%合理的储层改造和排采工艺技术是煤层气勘探开发的关键环节.在剖析比德—三塘地区煤层气地质与储层特征基础上,总结贵州省煤层气地质特征为:煤层多、累计厚度大(20 m以上)、含气量高(一般大于15m3/t)、资源丰度高(一般大于2亿m3/km2)、临储比高(一般0.8以上);但断层多、煤层跨度大(300 m左右)、地应力高、渗透性低、含水性差.提出可捞式桥塞分段压裂、连续油管水力喷射射孔分段压裂、电缆射孔桥塞联作分段压裂、复配低伤害压裂液等工艺技术.采用递进排采技术,优化管柱结构,实施动态分析的精细化排采.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2017(045)001【总页数】4页(P71-74)【关键词】贵州;比德—三塘地区;煤层气;储层特性;储层改造;排采【作者】刘贻军;曾祥洲;胡刚;杨晓盈;徐韵;孙昌花;王少雷【作者单位】贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550081;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550081;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550081;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550081;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550081;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳550081;贵州天然气能源投资股份有限公司,贵州贵阳 550081【正文语种】中文【中图分类】P618.11贵州省煤炭资源量大,煤层气资源丰富,全省含煤面积约7万km2,约占全省面积40%,2 000 m以浅的煤层气资源量为31 511.59亿m3,是中国南方最大的煤炭生产基地和煤层气资源富集区。
煤层气勘探开发进展与展望煤层气是一种煤炭资源的重要利用方式,开发煤层气不仅可以提高煤炭资源的综合利用效率,还可以减少煤炭燃烧带来的环境污染。
近年来,我国在煤层气勘探开发方面取得了一定的进展,但仍然存在一些问题和挑战。
未来,应继续加大煤层气勘探开发的力度,推动煤层气行业的健康发展。
煤层气勘探开发进展方面,首先是勘探技术的提升。
目前,我国已经取得了一系列煤层气勘探技术的创新成果,如地质勘探技术、测井技术、测试技术等。
这些技术的应用使得煤层气勘探的效率和准确性得到了提高,有助于发现更多的煤层气资源。
其次是生产技术的进步。
煤层气的开采是一项复杂的过程,需要采用合适的方法和技术来保证煤层气的生产量和质量。
目前,我国已经研发了一系列煤层气生产技术,如水平井钻井技术、压裂技术、采气井优化技术等。
这些技术的应用使得煤层气的生产成本和风险得到了降低,为煤层气的开发提供了有力支持。
政府对于煤层气产业的支持力度也在不断增加。
政府推出了一系列的政策措施,如加大对煤层气勘探开发的资金投入、提供相关税收优惠政策等。
这些政策的出台有助于吸引更多的企业参与煤层气勘探开发,促进煤层气产业的快速发展。
煤层气勘探开发仍然面临着一些问题和挑战。
首先是煤层气资源分布不均的问题。
我国煤层气资源主要集中在辽宁、山西、河南等地,其他地区的煤层气资源相对较少。
这导致了煤层气勘探开发的不平衡性,需要加大对资源丰富地区的开发力度,并加强对资源贫乏地区的勘探工作。
其次是煤层气勘探风险的问题。
由于煤层气具有地质条件复杂、开采难度大等特点,使得煤层气勘探开发面临较高的技术和经济风险。
特别是在水平井钻井、压裂等方面,仍然存在技术难题需要解决。
需要加强煤层气勘探技术研发和工程实践,提高煤层气勘探开发的成功率和效益。
展望未来,应加大煤层气勘探开发的力度,进一步完善煤层气产业链。
要进一步提升勘探技术水平,深入挖掘煤层气资源潜力,发现更多的煤层气储量。
要加强生产技术创新,提高煤层气的开采效率和质量。
第18卷第2期2021 月中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol. 18 No. 4April. 2021贵州保田青山区块地瓜勘查区煤层气赋存特征及勘探开发建议黄文1j屈争辉2(1.贵州省煤田地质局地质勘察研究院,贵州550081;2.中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏221008)摘要:贵州保田青山区块地瓜勘查区煤炭勘查程度高,但煤层气勘探程度很低,对该区煤层气 勘探开发提出合理建议具有重要意义。
为此,以地瓜勘查区煤田地质钻孔、煤层气参数井获取的 原始资料为基础,从该区地质背景特征、煤储层特征、含气性特征方面入手,分析了该区煤层气 的赋存特征,并针对性地提出了本区煤层气勘探开发建议。
关键词:保田青山区块地瓜勘查区储层特征含气量勘探开发CBM Occurrence Characteristics and Suggestions for Exploration and Development in Digua Exploration Area ofBaotian Qingshan Block in GuizhouHUANG Wen1'2,Q U Zhenghui2(1.Institute of Geological Investigation,G uizhou Bureau of Coal Geology,Guizhou 550081 ;2.College of Resource and Geoscience,China University of M ining and Technology,Jiangsu 221008)Abstract :The Digua Exploration Area of Baotian Qingshan Block in Guizhou has a high degree of coal exploration,but the degree of C B M exploration is low and reasonable advice for C B M exploration and development in the Area is of great significance.Based on the data from exploration drillings and C B M param eter wells,the C B M occurrence characteristics of the Area is analyzed in respect of geological background,coal reservoir and gas bearing structures,and puts forw ard suggestions for C B M exploration and development in the Area.Keywords:Baotian Qingshan Block;Digua Exploration Area;reservoir characteristics;gas content;exploration and development地瓜勘查区位于保田青山煤层气区块北部,贵州省普安县城南约20km,东西长约21km,南北宽 约16km,面积丨65. 32km2。
1.2 煤层气资源利用方式1.2.1 瓦斯发电目前,全省瓦斯发电装机规模34万kW 左右,瓦斯发电利用量占全省95%以上,是利用量最多、范围最广的一种利用方式。
“十三五”期间,贵州省煤矿瓦斯利用率要从现在的35%提升到70%以上,最可靠的途径是加大瓦斯发电力度,省政府已出台了相关的扶持政策,并安排了专项奖励资金引导煤矿企业增加瓦斯发电装机规模,进一步提高贵州省瓦斯利用率。
根据贵州省目前已建的瓦斯发电厂运行情况,发电最低的瓦斯浓度10%左右,性能较好的发电机组最低的瓦斯浓度8%左右,贵州省大部分煤矿抽采的瓦斯均满足发电要求,对于超低浓度瓦斯(甲烷浓度4%~8%),采用柴油引燃技术发电利用;低浓度瓦斯(甲烷浓度8%~30%),采用细水雾输送技术+低浓度瓦斯发电机组进行发电;对于高浓度瓦斯(甲烷浓度>30%),可以直接用瓦斯发电机组发电。
1.2.2 民用燃料对于煤矿抽采的高浓度瓦斯(甲烷浓度>30%),规模化地面开发的煤层气(甲烷浓度>95%),可采取管道输送的方式至周边居民或工厂使用,也可加工成CNG 或LNG 燃料后运至当地加气站供区内或过往车辆使用;当开发量较小时,可采取小型橇装式LNG 装置进行加工后使用。
对于集中居住的居民点或城镇,可采取铺设燃气管网的方式进行利用,对于分散居住或不利于铺设燃气管网的居民,可采取罐装方式进行利用。
另外,还可以设置分布式能源供应系统,打造一批现代化能源供应示范点。
1.2.3 加工利用煤层气还可用于加工炭黑、甲醛、合成氨、乙炔、乙醇等高附加值的产品。
“十三五”期间,随着贵州省煤层气开发利用工作的全面开展,可适时开展煤层气化工,延长煤层气产业链。
1.2.4 其他利用贵州省煤矿风排瓦斯由于浓度太低(甲烷浓度0.3%~1%),不能很好利用,全部放空排放。
近年来,随着科学技术的进步,乏风利用技术日趋成熟,形成了深冷液化和乏风氧化技术,并在国内部分矿区成功应用,取得了一定的成效。
六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究煤层气是指储存在煤层中的天然气,是一种非常重要的清洁能源资源。
近年来,我国对煤层气的开发利用越来越重视,六盘水煤田是我国煤层气资源丰富的地区之一。
在充分了解煤层气地质特征的基础上,才能有效的开发利用这一宝贵资源。
对六盘水煤田煤层气开发基础地质特征进行深入研究具有极其重要的意义。
一、地质背景六盘水煤田位于贵州省的遵义市、六盘水市和黔西南州三盟市,约占地面积1000平方公里。
该地区由于地处黔北山地和盆地过渡区,地形复杂,构造活动频繁,地质条件不断发生变化。
地质背景对煤层气的运聚具有重要影响,因此地质特征研究对煤层气资源的开发至关重要。
二、煤层地质特征1. 煤层地层特征六盘水煤田煤层主要分布在河谷盆地和山间盆地,地层倾角较大,煤层的埋藏深度较浅,一般在400米至800米之间。
煤层的埋藏深度直接影响着煤层气的产出量和质量,深层煤层气的开发难度大,需投入更多的技术和资金。
深入了解煤层地层的特征对煤层气的开发具有指导作用。
2. 煤层地层构造特征六盘水煤田属于黄土—煤系构造,煤田层煤复合地质构造,常走向近东西向,构造特征复杂。
煤层气的形成和富集与地质构造密切相关,因此对煤层地层构造特征的研究对煤层气资源的开发至关重要。
3. 煤层气地质特征六盘水煤田煤层气主要以吸附气为主,富气过程受构造活动的影响,富气程度较高,煤层气藏的形成和富集与煤层的孔隙度、渗透率等地质参数密切相关。
煤层气地质特征的研究对煤层气资源的评价和开发具有重要意义。
三、煤层气开发地质问题1. 煤层气资源勘探难度大由于六盘水煤田地质条件复杂,煤层的埋藏深度较浅,地质构造复杂,使得煤层气的勘探难度增大。
需要针对不同地质条件采用不同的勘探方法,充分了解地质特征并提高勘探技术水平,才能有效开发煤层气资源。
2. 煤层气开发与环境保护问题煤层气开发会对地下水、地表水和土壤资源产生一定的影响,对环境造成一定的压力。
在煤层气开发的过程中,需要充分考虑环境保护问题,采取有效的措施减少对环境的影响,保护当地的生态环境。
六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究六盘水煤田位于贵州省六盘水市境内,是中国西南地区重要的煤炭产区之一。
由于其独特的地质条件,六盘水煤田具有丰富的煤层气资源。
为了有效开发利用这些煤层气资源,需要对其基础地质特征进行研究。
六盘水煤田的煤层气主要分布在煤层中的解理裂隙中。
煤层是由厚度较大的煤层和厚度较小的岩层构成的,这些岩层在地质历史中经过了多次变形作用,形成了丰富的解理裂隙。
这些解理裂隙是煤层气的主要运移通道,也是煤层气的主要富集空间。
六盘水煤田的煤层气富藏特征独特。
由于六盘水地区的地质构造复杂,煤层气富集的主要控制因素为构造和地层。
构造对煤层气富集有较大影响,煤层气主要富集在构造盆地的凸起部位,而在坳陷部位富集较少。
地层特征也是煤层气富集的重要因素,煤层气主要富集在具有较好储集性的地层中。
六盘水煤田的煤层气开发难度较大。
由于地下水位较高,煤层气的开发面临着地下水的压力影响。
地下水的渗入会导致煤层气的产量减少和采气效果下降。
煤层气的开发还面临着地质条件复杂和工程技术要求高的困难。
为了有效开发利用煤层气资源,需要充分考虑地质特征,采用适当的开发方法和技术手段。
六盘水煤田煤层气开发还存在一定的环境问题。
由于煤层气的开采过程中会产生大量废水和废气,对环境造成一定的污染。
开采过程中的地下水抽采也会导致地下水位下降,对周围环境和生态系统造成一定的影响。
在煤层气开发过程中应充分考虑环境保护和可持续发展的问题。
六盘水煤田的煤层气开发具有一定的地质特征,包括解理裂隙的分布、煤层气的富藏特征、开发难度较大和环境问题等。
通过对这些地质特征的研究,可以更好地开发利用六盘水煤田的煤层气资源,实现资源的可持续利用。
贵州煤层气开采利用现状及其对策分析摘要煤层气的开采利用有利于缓解贵州的能源供需紧张的矛盾和优化贵州不合理的能源结构,还可以减少贵州在煤矿生产过程中的瓦斯事故。
作者对贵州煤层气的开发利用现状做了总结,并结合贵州实际作出对策分析。
关键词煤层气;开采利用现状;对策分析煤层气是指成煤母质在煤化作用过程中形成并储集于煤层及煤层邻近岩层中的非常规天然气,也称煤层吸附气、煤层甲烷或煤层瓦斯。
其一般组分为CH4、C02、02,N2、CO、H2S、NOx,是一种优质、洁净和高效的能源。
贵州以“西南煤海”著称,全省煤炭资源远景储量2410亿t,保有储量为498亿t,是江南其他12个省区的总和,居全国第5位,具有储量大、煤种全、埋藏浅、分布聚、组合好的特点。
煤层中还蕴藏有丰富的可供开发煤层气。
煤层含气量高,预测煤层气资源量为3.15万亿m3,占全国总量的22%,仅次于山西,居全国第2位,具有储量大、分布集中、品味高等优点。
1贵州煤层气利用现状贵州作为中国南方产煤大省,煤炭资源丰富,在煤层中蕴藏有大量可供开发利用的煤层气。
其中富甲烷(CH4含量≥8m3/t)的煤层气占全省总资源量的92.7%;埋深1500m以浅目前开采技术可采深度的煤层气达2.56万亿m3,占全省总量的81%。
全省煤层气的分布,基本与矿区的分布一致,相对集中于西部,以六盘水煤田最丰,次为织(金)纳(雍)煤田与黔北煤田。
贵州煤层气已有初步开发利用,自20世纪70年代开始,全省18个国有重点煤矿中的16个矿井,在陆续建立瓦斯(煤层气)抽放系统过程中,相继在六枝与水城、盘县地区11对矿井建立了煤层气抽取利用系统,供民用、发电等。
2009年贵州省煤层气发电站总数达16座,但开发利用目前尚处于小规模的状态。
现在我省煤层气的开采处于煤层气勘探开发试验初期和煤层气井下抽放利用阶段并正向煤层气勘探开采试验全面展开和井下规模抽放利用阶段过渡发展。
2开采技术现状及对策分析2.1煤层气的抽采贵州煤层气主要还处于采煤的同时进行抽采的阶段。
六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究六盘水煤田位于贵州省西南部,是中国重要的煤炭资源基地之一。
随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤层气开发已成为煤田资源综合开发的重要方向。
作为煤层气开发的基础,煤层气地质特征的研究具有重要的理论意义和实际价值。
本文将从地质构造、地层特征、煤层气储层特征等方面进行研究,以期为六盘水煤田煤层气开发提供科学依据。
地质构造特征六盘水煤田地处华南地块与江南-华北地块交错带之间,地处中国地质构造的边缘位置。
整体上,煤田地质构造呈东北-西南走向,主要受北部川滇地块、贵州地块和云南地块的共同影响。
地处构造隆起带,地形起伏较大,形成一系列突起和坳陷,地质沉积环境多样,这为后期的煤层气富集提供了有利条件。
地处构造活跃区域,受构造活动的影响较大,煤层气成藏条件复杂、多样化。
地层特征六盘水煤田主要分布在上二叠统乌托邦组和下三叠统龙马溪组地层中,这两个地层是六盘水煤田的主要煤层气产层。
乌托邦组为深水相碎屑岩相,发育泥页岩、粉砂岩、页岩和煤层,煤层受古构造活动和后期热液作用的影响较大,形成了煤层气的主要富集层。
龙马溪组为陆相碎屑岩相,发育粉砂岩、泥页岩、砂页岩和煤层,其中煤层主要由植物残体组成,对煤层气的形成起到了重要的作用。
煤层气储层特征从储层特征来看,六盘水煤层气储层主要以煤为主,兼有泥页岩、粉砂岩等夹层。
煤层气在储层内以吸附态和游离态存在,其中吸附态气体是最主要的产气形式。
煤矿构造、煤岩孔隙、煤层纹理等因素对煤层气的富集和运移起着重要作用。
煤层气储层渗透率较低,气体在储层内的运移较为缓慢,对采气工艺提出了较高的技术要求。
六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究显示,该地区煤层气资源潜力较大,但受地质构造和地层特征的影响,煤层气的勘探开发难度较大,需要综合考虑控制地质因素、科学规划开发方案,提高勘探开发成功率。
煤层气开发应遵循科学、可持续的原则,保护环境、促进经济发展。
随着技术的不断进步和理论研究的不断深入,相信六盘水煤田的煤层气开发前景一定会更加美好。
华北沁水盆地南部煤层气商业性地面开发的突破,以及我国油气资源供求关系、煤矿安全生产、大气环境保护等面临的巨大压力,使得我国煤层气勘探与开发受到前所未有的高度重视[1,2]。
仅2007年,国内就施工1073口煤层气井,全国煤层气井数量达到2446口,产业发展势头迅猛。
贵州省煤炭和煤层气资源在我国南方地区最为丰富。
加强煤层气地质条件与勘探开发战略研究,力争使黔西在后两个五年计划中列入国家煤层气开发战略选区,则是我省煤层气勘探开发工作的首要战略任务。
1贵州能源在国家经济发展中的战略地位贵州省含煤面积约7万km 2,占全省面积的40%左右,煤炭和煤层气资源都位列我国南方各省份之首[3]。
贵州省贫油富煤。
尽管国内相关部门在贵州进行了40余年的常规油气勘探,但至今没有取得突破。
贵州煤炭资源量大,煤种较全,埋藏相对较浅。
据全国第三次煤田预测资料,全省预测1000m 以浅煤论贵州煤层气地质特点与勘探开发战略高弟1,秦勇2,易同生1(1.贵州省煤田地质局,贵州贵阳550009;2.中国矿业大学,江苏徐州221116)摘要:贵州煤层气地质条件具有“一弱、两多、三高、四大”的特点,即龙潭组富水性弱,控气构造类型多和煤层层数多,煤层含气量高、资源丰度高、储层压力及地应力高,以及煤层气资源量大、煤级变化大、煤层渗透性变化大和地质条件垂向变化大。
贵州煤层气的赋存特点,一方面体现出其煤层气资源富集程度高、储层能量大、开发潜力巨大的优势;另一方面存在影响煤层渗透性及储层改造的不利因素,因此煤层气勘探开发需要寻找新的思路与方法。
针对贵州省目前煤层气地质研究程度,提出近期应加大对煤层气勘探开发投入,准确摸清全省煤层气资源潜力状况,在此基础上分析各类煤层气开发技术对煤层气地质条件的适应性,进而合理制定煤层气资源勘探开发利用战略与规划。
根据贵州省煤层气的开发现状建议将织纳煤田作为现阶段煤层气地面勘探开发的主攻区域,借鉴煤层气开发晋城模式,尽快在未采动区实施以地面直井和丛式井组为主的上部煤层群煤层气开发先导性示范工程;对六盘水及其他煤田则可借鉴淮南模式,通过远距离保护层大面积采动卸压,综合利用采前、采中、采后矿井和地面煤层气抽采技术,实施采动区煤层气开采,继而建设与之配套的分布式煤层气小型化利用、储运技术与装置。
关键词:贵州;煤层气;地质条件;开发战略中图分类号:P618.11文献标识码:A基金项目:国家自然科学基金重点(40730422)项目资助。
作者简介:高弟(1963—),男,贵州黔西人,1984年毕业于中国矿业大学,硕士,高级工程师,现任贵州煤田地质局局长。
收稿日期:2009-02-07责任编辑:唐锦秀Geological Condition,Exploration and Exploitation Strategy ofCoal-bed Methane Resources in Guizhou,ChinaGao Di,Qin Yong and Yi Tongsheng(1.Guizhou Bureau of Coal Geological Exploration,Guiyang,Guizhou 550009;2.China University of Mining &Technology,Xuzhou,Jiangsu 221116)Abstract:Ther e are four remarkable characteristics of coal -bed methane (CBM)geology in the Guizhou Province,China.The characteristics show the predominance of richer CBM resources,higher coal -bed energy and tremendous exploitation potential in Guizhou on the one hand,and disadvantageous conditions of coal bed permeability and reservoir reconstruction on the other hand.So,it is inescapable to look for new thoughts and methods on CBM exploration and exploitation.The authors considered that in the near future the potential of CBM resources and adaptability of various CBM technologies to the CBM geological conditions in the province should be figured out,then proceed to set down the strategy and programming of CBM exploration and exploitation.It is suggested that pilot demonstrating CBM engineering with surface vertical and cluster wells should be the top -priority in the Zhijin -Nayong coalfield and CBM mine extraction might be preferential in the Lupanshui coalfield.Keywords:Guizhou;coal-bed methane;geological condition;exploitation strategy文章编号:1674-1803(2009)03-0020-04中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol.21No.3Mar .2009第21卷3期2009年3月3期炭资源量1618.25亿t ,2000m 以浅煤炭资源量2436亿t [4],占全国煤炭资源量的5%左右。
截至2004年末,累计探明煤炭资源量为587.29亿t ,探明率不到25%,勘探潜力巨大,找矿前景广阔。
截止2006年底,全省已利用煤炭资源83.68亿t ,仅占探明储量的14.25%,开发利用潜力巨大[5]。
贵州省煤层气资源十分丰富。
1997年,贵州煤田地质局提交全省埋深2000m 以浅、含气量大于4m 3/t 可采煤层中的煤层气地质资源量31511.59亿m 3(占全国煤层气资源总量22%左右),平均可抽放率40.93%,其中1500m 以浅资源量23000亿m 3[3]。
同样评价标准下的煤层气资源量位列全国各省区第二,占华南聚气区煤层气资源总量的76.34%。
贵州省煤层气具有资源量大、资源丰度远远高于全国平均水平的基本特点。
贵州省是我国南方最为重要的煤炭生产基地,近年来原煤生产能力快速发展。
1999年全省原煤产量4025万t ,2006年为11817万t [5](表1)。
相比之下,2006年四川省原煤产量7962万t ,湖南省3900万t ,云南省2674万t ,重庆市2172万t ,江西省2122万t ,广西省550万t ,湖北省470万t ,广东省300万t ,福建省160万t ,浙江省14万t 。
也就是说,贵州省2006年原煤占我国南方11个省区该年原煤总产量的37%,并已成为我国南方最大的电煤生产基地。
2贵州煤层气地质条件特点贵州省主要含煤地层形成于晚二叠世龙潭期,不仅煤层气资源在我国南方地区占有优势,而且在构造演化上具有多期发展、强烈分异、定型较晚的特征,在沉积发展上存在海陆交互、平面分异、垂变频繁等特点,从而造就了鲜明的煤层气地质条件特点。
客观认识这些特点,既是合理制定我省煤层气勘探开发战略的重要前提,也是针对性选择勘探开发工艺技术的重要基础。
总体来看,贵州省具有“一弱、两多、三高、四大”的煤层气地质条件特点。
①“一弱”是指龙潭组含煤地层富水性普遍较差,地下水动力条件偏弱,流量偏少。
煤矿床一般属于以大气降雨为主要补给水源的裂隙直接充水矿床,水文地质条件简单。
煤层赋存于富水性弱的碎屑岩地层中。
煤层与富水性强的灰岩(如P 1m 、T 1f 2、T 1f 、T 1yn 等)和地表水之间,赋存有一定厚度的相对隔水层(如P 2β、P 2l 、P 2c+d 、T 1f 1等)。
断层带、破碎带的富水性弱,导水性差,一般难以构成水力联系通道。
煤层与强含水层和地表水没有直接水力联系,仅在浅部与含煤地层风化裂隙水、小煤矿和老窑积水及覆盖其上的第四系孔隙水有直接水力联系。
这一特征,一方面是贵州煤层含气量普遍较高的主要地质原因,另一方面可能给采用现行常规技术进行煤层气排采造成一定困难。
②“两多”表现为控气构造类型多和煤层层数多。
由于聚煤期后强烈的改造作用,贵州境内含煤地层被分割赋存于众多独立次级向斜单元[6]。
贵州省煤层气富集总体上具有向斜控气的构造特征。
从区域上来看:六盘水煤田以隔槽/隔挡式褶曲为主,断层性质多样,煤层结构破坏强烈;织纳煤田以短轴式褶曲为主,构造相对简单,煤层结构一般保存完好。
就具体向斜分析,次级褶曲进一步控制了煤层含气性的非均一性分布规律[7,8]。
上二叠统含煤8~58层,其中1~24层可采,煤层层数、层位分布及含煤性均受聚煤期大地构造背景制约之下的层序地层格架所控制[7]。
这些特点不同于华北石炭二叠系煤层气地质条件,煤层气勘探开发必然要有新的思路与方法。
③“三高”系指煤层含气量高、资源丰度高、储层压力高以及地应力高。
例如,六盘水地区多数向斜中煤层平均含气量在13m 3/t 以上,织纳地区多数超过18m 3/t ,最高可达27m 3/t [6];含气量大于4m 3/t 、埋深小于2000m 可采煤层中煤层气资源丰度>2.2亿m 3/km 2,最高可达7亿m 3/km 2左右,远远高于1.12亿m 3/km 2的全国平均水平[9]。
再如,根据境内1999年来15口煤层气井的试井资料,煤储层压力系数普遍高于0.9,其中多数在1.2以上,推测水公河向斜一带甚至可能超过2.0,显示出正常—异常高压的储层压力状态;煤层原地应力梯度普遍>1.5MPa/100m ,一般在20MPa/100m 以上,最高达33MPa/100m ,远高于华北石炭二叠系煤层的平均值。
这一状况,一方面揭示出煤层气资源富集程度高、储层能量大、开发潜力巨大的优势,另一方面也可能对煤层渗透性以及储层改造产生不利影响,需要高度重视。