三塘湖-吐哈盆地富油煤赋存特征与资源潜力分析

富油煤是焦油产率≥7%且具备煤、油、气属性的特殊煤炭资源,是煤炭清洁利用的重要资源和开发方向,对缓解国家油气资源紧缺、推动煤化工突破性发展具有重要的科学价值。新疆东部盆地蕴藏着大量富油煤资源,为探明富油煤的赋存特征与分布规律,通过沉积环境分析,结合煤工业分析、元素分析、格金低温干馏测试等手段研究东疆富油煤聚煤规律与赋存特征,采用地质块段法估算富油煤资源量。结果表明:三塘湖盆地富油煤层主要分布于八道湾组上段(J_(1)b^(2))、三工河组(J_(1)s)以及西山窑组下段(J_(2)x^(1))3个层位,焦油产率约13.67%,总体属高油煤;吐哈盆地富油煤发育在西山窑组中段(J_(2)x^(2)),焦油产率约7.6%,总体为含-富油煤。区内富油煤总体特征为特低-中低水分、低-中低灰分、中高-高挥发分,焦油产率高,富含镜质组和壳质组等生油组分,煤化程度低,形成于湖泊-三角洲的沉积环境。研究区富油煤资源潜力大,估算三塘湖盆地2000 m以浅的富油煤资源量约670.83亿t,吐哈盆地2000 m以浅的富油煤资源量约417.55亿t,可采煤层平均厚度达9 m以上。为有效动用富油煤资源,提出煤炭地下干馏的技术设想,即通过石油工程技术在地下煤层建立热量导入和产品产出通道,通过人工加热方式使煤原位发生干馏反应,热解产物包括焦油、煤气(CH_(4)、H_(2)、轻烃C_(2+)等)、水等,煤中的碳元素主要以半焦形式留在地下,产生的二氧化碳可为三塘湖-吐哈盆地的油田提供气驱气源,剩余的二氧化碳可以利用半焦层原位埋存。煤炭地下干馏通过“取氢留碳”实现煤炭资源清洁转化,有望成为富油煤低碳绿色开发的重要技术方向。