煤系碳酸盐岩天然气勘探前景初探--以华北太原组为例

煤系碳酸盐岩天然气的勘探前景是值得探究的重要问题,以华北太原组为例进行初步研究分析。太原组是华北最有利的生烃岩系之一,煤层之上发育多套灰岩。近年来,丰富的太原组碳酸盐岩天然气资源在山西霍西煤田被发现,该发现可为今后煤系碳酸盐岩天然气的勘探提供启示。首先剖析了霍西煤田太原组碳酸盐岩气藏实例,其次对太原组灰岩的空间展布规律、太原组烃源岩和热演化程度、灰岩储层发育、盖层、圈闭、运移和保存条件进行了总结。研究认为,太原组煤层-灰岩沉积组合与其上的多套泥岩和煤层可以组成生储盖组合,而储层的近烃源岩优势使得煤系气易于在太原组灰岩中聚集。从太原组煤和灰岩厚度分布特点来看,北部煤层厚而灰岩薄,南部煤层薄而灰岩厚。从烃源岩角度来看,太原组煤层和暗色泥岩是优质的烃源岩,而中等变质程度的煤有利于游离的煤成气的形成。从储集空间来看,华北许多地区太原组灰岩普遍具有较好的岩溶和裂隙储集空间发育。从封盖条件看,太原组灰岩层上覆的泥岩可作为良好的盖层。因此,太原组具有煤系碳酸盐岩气藏形成所需的物质基础。此外,华北太原组煤系碳酸盐岩气藏的形成需要多个地质要素在时间与空间上相互匹配。煤系碳酸盐岩储集空间和圈闭的发育是气藏得以形成的前提,晚期成藏是气藏能否形成的关键。华北主要含煤盆地均广泛发育圈闭,而盆地新生代总体伸展背景下的局部隆升以及现今煤矿采动导致的储层压力降低都可能有利于煤系气向煤系碳酸盐岩储集空间中运移和聚集。

广西合山晚二叠世碳酸盐岩型煤系层序地层分析

广西合山煤田晚二叠世合山组是在浅水碳酸盐台地背景下形成的典型的碳酸盐岩型含煤岩系 ,其沉积环境有滨外陆棚、生物礁、开阔台地、潮坪和泥炭沼泽等。在包括合山组和大隆组在内的整个晚二叠世地层中 ,可以识别出5个层序界面 ,并可根据这些层序界面将区内上二叠统划分为 4个层序。层序 从合山组底面到合山组下段顶部的四 下 煤层底板硅质岩层之底面 ;层序 包括从四 下 煤底板到四 上 煤底板的一套地层 ;层序 为从四 上 煤层底板到二煤层之下铝土质泥岩底板的序列 ;层序 包括从合山组二煤层之下铝土质泥岩底板到大隆组之顶。其中层序 、层序 和层序 厚度在合山煤田范围内变化较大 ,说明受盆地基底沉降作用控制强烈 ,层序 则表现为多次的煤层—石灰岩旋回性 ,并且在合山煤田甚至桂中地区稳定分布 ,说明可能主要受全球海平面变化控制。与滨海平原靠陆一侧的冲积体系的陆源碎屑岩含煤岩系不同 ,陆表海碳酸盐岩型煤系三级层序中的最大海泛带底部以该层序中向上变薄至最薄的一层煤的底面为代表 ,如研究区三 中 煤层底面即为层序 中的最大海泛带底部 ,其下为三级层序中的海侵体系域 ,其上为高位体系域。三级层序中有包含四 上 、三 下 、三 中 、三 上 等煤层为界的 4个四级层序 。