沁水盆地煤系气源岩地球化学特征与生气评价

沁水盆地是我国首个已成功商业化开发煤层气的含煤盆地,广泛分布石炭-二叠系煤系气源岩。在系统研究沁水盆地石炭-二叠系太原组(C2t)和山西组(P1s)煤系气源岩的有机质丰度、类型、成熟度等地球化学特征的基础上,对P1s煤岩和煤系泥岩进行了生气评价。结果表明:沁水盆地C2t和P1s煤系气源岩有机质类型主要为Ⅲ型;具有高总有机碳质量分数、低氯仿沥青"A"质量分数和总烃含量、低热解生烃潜量和氢指数的特征;煤系气源岩有机质成熟度高,大多处于高-过成熟阶段,镜质体反射率(Ro)变化大,总体上呈现"盆地南部(阳城-晋城Ro>3.0%)与东北部(阳泉Ro>2.5%)高、盆地东翼(Ro<2.0%)与西翼(Ro<1.5%)低"的特点。P1s煤岩以较好-好的气源岩为主,主要分布在阳城-晋城、太原西山、寿阳-阳泉、安泽-沁水、沁源一带、左权-和顺、榆次-平遥等地;P1s煤系泥岩以较差-较好的气源岩为主,但在太原西山、阳城-晋城、左权-和顺和榆次-平遥等地可达到较好-好的气源岩。

四川盆地上三叠统须家河组煤系气源岩芳烃地球化学特征

通过对四川盆地须家河组33个煤系气源岩芳烃馏分GC-MS分析与研究,揭示出研究区煤系气源岩芳烃的组成特征与典型的煤系源岩存在显著差异。主要表现为芳烃组成中表征高等植物生源输入的卡达烯、惹烯、1,2,5-三甲基萘、1,2,5,6-四甲基萘等化合物含量极低;而三芴系列相对百分含量表现出高硫芴与芴、低氧芴的特征,与典型煤系烃源岩中高氧芴含量之特征差异迥然。造成四川盆地须家河组煤系气源岩芳烃组成的特殊性原因可能与该地区曾经遭受过海侵作用和高热演化有关。

石灰沟地区上石炭统煤系气源岩生气潜力分析

柴达木盆地东缘石灰沟地区上石炭统克鲁克组含煤岩系地层厚度大,分布范围广,具备煤系气资源形成的条件。煤系烃源岩全区分布,矿区中部最厚,以岩性组合特征将克鲁克组划分为四段,总体有机质丰度较高,但克1段有机质丰度较其他三段略差。克鲁克组烃源岩以Ⅱ型干酪根为主,部分为Ⅲ型,且全段均无差异地表现为成熟–高成熟演化程度的特征。以底界埋深、泥岩累计厚度、灰岩累计厚度等有效信息圈定了研究区石炭系克鲁克组煤系气发育优选区,即CY井以西地区。

分级加载条件下煤系气源岩蠕变特性试验研究

煤系气源岩蠕变特性是影响低渗气藏压裂开采的关键地质因素,为了探究煤系气源岩的蠕变特性,针对豫北地区煤系气储层薄、层序多、埋藏深和应力条件复杂等特征,分别采集了储层中粉砂岩、砂质泥岩、泥岩3种岩样,进行了不同应力水平下三轴分级荷载蠕变试验。结果表明:三轴分级加载状态下3种源岩均呈现明显的脆性特征,具体表现为破坏前无明显加速蠕变特征,稳态蠕变阶段持续较长,卸载和加载过程中变形恢复较快等特点,源岩中粉砂岩的蠕变时间最长、变形量最大,最大蠕变变形量为0.356 3%;泥岩的蠕变时间最短、变形量最小,最小蠕变变形量为0.206 8%。分级加载条件下煤系气储层岩体的蠕变有其特殊性,基于粉砂岩的蠕变试验特征,发现"六元件非线性黏弹性流变模型"能够较好地描述其蠕变过程。拟合结果表明:理论模型和试验数据吻合较好,该蠕变模型能够较完整地对源岩蠕变参数进行辨识,可为煤系气压裂开采中的理论计算提供可靠的地质参数,从而为豫北煤系气的开发提供一定的参考依据。

川西坳陷须家河组下段腐殖煤系气源岩饱和烃分布异常研究

通过对川西坳陷须家河组下段腐殖煤系气源岩样品抽提物饱和烃GC/MS分析,运用分子有机地球化学方法探讨了其饱和烃特征。研究表明,川西坳陷须家河组下段典型腐殖煤系气源岩饱和烃Pr/Ph比值异常低,规则甾烷内组成具有C27αααR和C29αααR相对含量大致相当,呈"V"字型分布或C29稍占优势的"V"字型分布特征,反映了强还原环境下细菌作用活跃,此外煤系有机质中还含有一定量海相专属化合物-甲藻甾烷;重排甾萜烷在高成熟条件下都不是很发育,大都缺失重排补身烷,重排甾烷与规则甾烷比值较小,这与海相分布特征相符;三环萜较发育且大都以C23为主峰碳,高碳数以上化合物有较高丰度,表征了明显的低等生物生源输入;藿烷分布模式与海相分布特征比较符合,表现为一般海相泥页岩亚氧化底水沉积特征,而伽马蜡烷指数也反映出微咸水的沉积环境特点。因此,川西坳陷腐殖煤系受海侵影响,其气源岩样品各饱和烃参数在很大程度上已表征为海相特征。

四川盆地须家河组煤系烃源岩沉积发育模式探讨

煤层气作为新兴的能源矿种,具有巨大的资源潜力,有着极大的经济价值、社会效益和环境效应。近年来,我国陆续发现了许多大气田,这些气田均为煤成气田。四川盆地是中国陆上最重要的天然气产区之一,勘探证实,须家河组天然气主要源于自身煤系地层。文章通过分析不同构造区域沉积相带的变化和有机质富集的关系,结合四川盆地须家河组煤系烃源岩分布和发育特点,总结了四川盆地须家河组煤系烃源岩沉积发育模式,对探索前陆盆地煤成气(烃)地质条件及油气分布规律,具有重要的理论意义和实际意义。