黔西土城向斜煤储层覆压孔渗试验研究

为研究土城向斜中阶煤煤储层孔隙度、渗透率、应力敏感性特征及对煤层气开采的影响,采集土城向斜1号、3号、5号、15号、17号、291号、292号煤层煤心煤样,以覆压孔渗试验为手段,对比各煤储层孔隙度和渗透率随有效应力的变化规律,利用孔隙度应力损害率、渗透率应力损害率及渗透率曲率等参数,分析了各煤储层有效应力敏感性。结果表明:煤储层随有效应力的增大,孔隙度及气体渗透率均呈负指数降低;试验煤储层应力敏感性系数为0.035~0.073 MPa-1,3号煤层应力敏感性回归系数最大;孔隙度应力损害率随有效应力的增加而增加,埋深较浅的3号煤层的应力损害率相对较大;渗透率应力损害率随有效应力的增加而呈指数增加,3号煤层的渗透率损害率明显大于其余煤样;煤储层渗透率曲率随着有效应力的增加,应力敏感性呈指数减弱;在相同有效应力下,3号煤层应力敏感性大于5号、15号、29号煤层,1号、17号煤层应力敏感性最弱。

黔西土城向斜构造煤发育模式及构造控制

构造复杂区构造煤发育及其分布规律是煤层气勘探与甜点区评价的重要研究内容之一。在野外构造系统观测和矿井构造特征分析的基础上,结合矿井井下煤体结构观测与构造煤发育特征分析,探讨了黔西土城向斜的构造特征及其对构造煤发育的控制机理。研究表明:土城NW向弧形断褶带具有"弧形断褶组合,基底断裂控制,局部变形强烈,变形衰减迅速"的构造变形特征,而土城向斜为一NW向延伸的短轴开阔斜歪向斜,向斜内部构造分异显著,可以进一步划分为NE翼单斜弱变形区、SW翼陡立强变形区和NW部构造复杂区;依据构造煤发育及其分布对构造的响应特征,提出了土城向斜构造煤发育的10种地质模式,并进一步将其归纳为褶皱成因型和断裂成因型两大类型,其中褶皱成因型构造煤发育普遍、类型较为单一,是煤体结构垂向分异的主导因素;断裂成因型构造煤分布较为局限,但常发育强变形构造煤、且构造煤变形序列相对较为完整。

六盘水煤田土城向斜煤储层现今地应力分布特征及其效应

近期勘探实践显示,六盘水煤田土城向斜内煤层气资源丰富,如何实现高效开发是关键,而现今地应力在煤层气开发过程中具有重要作用。本次研究基于研究区注入/压降地应力实测数据,分析土城向斜煤储层现今地应力分布特征及其效应,结果表明:煤储层现今地应力随埋藏深度的增加而逐渐增大,呈明显的线性关系。水平最大主应力和最小主应力均随着煤储层压力的增大而增大,表明现今地应力对于煤储层能量有所贡献,影响独立叠置含煤层气系统的形成。现今地应力影响煤层渗透性,进而控制煤层气开发。土城向斜内煤储层渗透率随有效地应力增大呈指数减小。本次研究成果期望可以在六盘水煤田土城向斜煤层气开发中提供新的地质参考与科学依据。

贵州盘县土城向斜南西翼二叠系龙潭组地球化学特征及意义

为探讨盘县土城向斜龙潭组物源及沉积环境,对ZK402号孔龙潭组样品进行微量元素及稀土元素测试分析,结果显示:龙潭期的水体为微咸水—半咸水的淡水环境,水体分层不强的厌氧环境—水体分层及底层水体呈现H2S的厌氧环境;泥岩中稀土含量高,源岩主要为钙质泥岩和碱性玄武岩。根据砂岩粒度分析、薄片鉴定、电子探针等综合分析,在龙潭组中识别出三角洲和障壁砂坝—潟湖沉积相以及三角洲前缘、下三角洲平原、上三角洲平原、潮坪、潟湖等亚相,龙潭早、晚期以潟湖相为主,龙潭中期以分流河道和分流间湾广泛发育为特征。

土城向斜地质构造特征及瓦斯赋存规律研究

为探明贵州省六盘水土城向斜构造特征及瓦斯赋存控制影响,以土城向斜煤田地质勘探及矿井实测数据为基础资料,分析向斜构造特征及矿井瓦斯赋存影响,并对影响该区域瓦斯赋存因素进行分析。结果表明,土城向斜向斜总体呈NW-SE向展布,轴线向南突出成弧形,长50 km,宽2~8 km;煤系地层受多期构造综合作用影响,煤层分化情况严重以薄煤层及中厚煤层为主,向斜北西翼煤层厚度沿向斜南东方向逐渐变薄,而向斜南东翼煤层厚度则沿南东方向逐渐变厚;煤层瓦斯含量主要集中在4~12 m^(3)/t,且煤层瓦斯含量赋存沿南东向呈现先减后增、两端大中间小的赋存规律;煤层埋藏深度、煤层顶底板岩性、岩层厚度及矿井断层构造特征等因素均在一定程度上影响着煤层瓦斯的含量。

地质因素对松河煤矿瓦斯赋存的控制作用

掌握煤层瓦斯赋存特征可为煤层气资源开发和煤矿瓦斯灾害治理提供理论指导,煤层瓦斯赋存受地质因素所控制,为揭示地质因素对松河煤矿瓦斯赋存的控制作用,采用地质统计法、构造控制理论,结合矿区大地构造位置、构造演化和区域构造应力场的特点,分析了矿区构造、矿井构造、小型构造的特征,探讨了其对瓦斯赋存的控制作用。结果表明:盘江矿区煤层主要受燕山运动和喜马拉雅运动影响,海陆交替相沉积环境、构造抬升和后期风化剥蚀作用,导致背斜煤层风化剥蚀、向斜煤层当中瓦斯得以保存,煤层瓦斯由向斜两翼向核部逐渐增大。“三角形弧系”构造应力场控制矿区构造变形及构造煤发育,在“三角形弧系”构造的顶角位置的构造变形强烈、煤体变形严重,煤层瓦斯含量相对较高,而在“三角形弧系”构造的边部构造变形弱、构造煤发育程度低,煤层瓦斯含量相对较低。松河煤矿位于“三角形弧系”构造边部的土城向N翼弱构造变形区,致使煤层整体上受构造破坏作用小,构造煤发育程度低,在煤层局部范围发育有压性或压扭性断裂,煤层埋深是松河煤矿煤层瓦斯赋存的主控因素,而压性或压扭性断裂附近是瓦斯灾害局部防治的重点,对松河煤矿以及具有相似地质条件的煤矿实施精准瓦斯治理工作具有指导意义。