川南煤田观文勘探区煤中Ge、Ga的赋存特征及影响因素

稀散金属锗(Ge)、镓(Ga)作为重要的战略性矿产资源,在煤中分布较为广泛。为查明川南煤田观文勘探区煤中Ge、Ga富集情况及控制因素,笔者基于川南煤田观文勘探区地质勘查资料,分析二叠系龙潭组煤中Ge、Ga的分布情况并总结其赋存特征,并采用相关性分析、R型聚类分析等方法探讨煤中Ge、Ga的影响因素并讨论其地球化学特性。结果表明:观文勘探区煤中Ge、Ga平均含量分别是3~4μg/g、5~11μg/g,均为正常水平;含煤岩系垂向剖面上,Ge平均含量较为稳定,Ga平均含量则具“先减后增”的变化趋势,且潮坪-海湾成煤环境有利于Ga的赋存;镜质组为影响煤中Ge赋存的主要因素,煤中Ga的赋存主要受到灰分(黏土类、硫化物类矿物)影响,而煤层厚度及变质程度对煤中Ge、Ga赋存无明显作用;煤中Ge具有亲有机质的特性,或以Ge的络合物形式赋存于镜质组中;煤中Ga呈无机亲和性,或以类质同象的形式赋存于黏土类、硫化物类矿物中。研究成果可为今后在川南煤田寻找“煤型关键金属矿床”提供参考。

川南煤层甲烷解吸动力学影响因素实验研究

为了系统研究煤层气(甲烷)解吸动力学的影响因素,选用川南地区的无烟煤,设计了不同压力、温度、粒度和湿度下的煤层气解吸动力学实验。采用高温高压煤层气吸附/解吸测试系统进行实验,并拟合实验结果获得了不同条件下的扩散系数。研究表明:压力和温度越高,甲烷解吸量和解吸速率越大;粒度越大,甲烷解吸量和解吸速率越小;低于平衡水含量时,湿度增大,甲烷解吸量和解吸速率降低;甲烷扩散系数拟合结果揭示,扩散系数随压力增高而减小,随温度升高而增大,随湿度增大而减小。

川南煤田古叙矿区煤层气勘探选层的探讨

川南煤田煤炭资源占四川省煤炭资源的60%以上,评价的煤层气资源量占80%以上。通过煤炭资源勘查、煤层气参数井资料分析,认为将龙潭组全段作为一个目的层段研究,将有助于全方位客观评价四川省煤层气的勘探开发前景。根据煤层间距小、储层参数差异小、含气量高等条件提出了以C12-C14、C15-C21、C23-C24、C25煤层群(组)作为目的煤层的观点,并提出必须加大施工排量、多打铺垫液、提高加砂浓度的压裂改造等建议,以期对南方小盆地多煤层的煤层气开发提供新的思路。

多煤层煤层气有利区评价方法研究与应用

根据川南煤田煤层气赋存特征,结合现行规程规范,选择了符合本区地质特征的有利区评价参数。针对本区煤层多、厚度薄、间距小、单层评价潜力有限,提出了"首要参数一票否决+多层次模糊评价体系+多层空间叠加"作为有利区评价方法。通过实例应用,分煤层对大村区块有利区进行了预测和综合评价排序,多层空间叠加优选出的Ⅰ类有利区可作为近期勘探开发的目标区,Ⅱ、Ⅲ类有利区可作为中远期煤层气勘探开发的对象。选区结果与取得的勘探试验成果吻合度较高,评价方法应用及其验证效果较好。

川南煤田古叙矿区DC-5井上二叠统龙潭组煤层甲烷吸附性及其主控因素

煤层甲烷吸附性研究对于指导煤层气勘探开发以及揭示煤层储气机理具有重要作用。通过钻井取样、煤岩-煤质特性分析以及甲烷等温吸附实验,研究了川南煤田古叙矿区龙潭组不同深度煤层的煤质特征与甲烷吸附性差异,运用多元线性逐步回归方法分析了影响煤层甲烷吸附能力的主要因素。结果表明:古叙矿区龙潭组煤镜质组最大反射率RO,max值为2.83%~3.22%,属于高阶煤;显微组分以镜质组为主,惰质组次之,不含壳质组,无机矿物以黏土类为主;不同煤层的水分含量和挥发份产率差别不大,但是灰分产率和固定碳含量差别较大,导致朗格缪尔体积变化在11.39~25.06 m^3/t之间。认为固定碳含量是影响古叙矿区煤层甲烷吸附能力的主要因素,且固定碳含量与朗格缪尔体积呈正相关关系。