黔西盘关向斜两翼现今地应力差异及影响因素分析

现今地应力发育特征与分布规律对煤层气高效勘探和开发具有重要指导意义,而断层、褶皱等构造对地应力分布具有显著控制作用,即便在同一褶皱内,不同部位的现今地应力也可能存在差异。以黔西盘关向斜为例,首先基于注入/压降试井数据,计算获取实测点地应力大小;然后利用测井资料,结合修正Anderson模型,计算获取盘关向斜两翼地层现今地应力大小及分布,查明盘关向斜不同部位地应力的差异性,并重点分析了地质构造与岩石力学参数对盘关向斜两翼现今地应力的控制作用。结果表明,区域地应力大小与地层弹性模量具有正相关性,与断层数量及规模呈现负相关关系。在相同深度下,储层现今地应力越大,渗透率越低,正断型应力机制影响下的煤层渗透性较逆断型的好。研究成果可以为盘关向斜煤层气勘探和开发提供基础地质参数。

盘江矿区盘关向斜煤系地层及瓦斯地质规律研究

鉴于盘关向斜构造所属矿井煤系地层及瓦斯地质规律存在区域上的模糊性等问题,对该区域22处生产矿井的地质条件进行统计分析,研究地质构造、可采煤层数、煤层厚度、煤层倾角、煤层层间距等地质因素对瓦斯赋存的影响。研究表明:该区域受向斜构造作用,煤层主要分布在二叠系上统龙潭组;煤层分化严重,薄煤层和中厚煤层占比98.5%,倾斜和缓倾斜煤层占比95.3%,煤层层间距近81.7%集中在0~20 m内;盘关向斜所属矿井普遍为突出矿井,松软煤层瓦斯灾害严重,测点瓦斯含量超过8 m^(3)/t占总数的55.1%,北西翼及南东翼矿井瓦斯含量梯度存在一定差异,南西翼矿井瓦斯含量主要集中在8.5 m^(3)/t左右;瓦斯含量有随煤层埋深、煤层厚度增加而增大趋势。

盘关向斜煤层气成藏条件评价

贵州省盘关地区煤层气成藏条件较好,资源丰富(约1901亿m3)。首先通过对盘关向斜煤层分布、煤岩煤质特征及演化程度、煤储层物性、含气性、煤层气资源分布等的研究,弄清了盘关向斜煤层气成藏地质背景;其次从构造演化、围岩封闭性和煤层吸附性等方面,分析了盘关向斜煤层气成藏控制因素。指出由于煤层直接顶、底板封盖性能好,上覆地层有效厚度大,煤层吸附性强,造成盘关向斜煤层含气量高,但由于构造复杂,地应力大,煤层破碎,煤储层渗透性差等因素,对煤层气的开发造成了不利影响。

六盘水煤田盘关向斜煤层气开发地质评价

开发地质条件研究将为贵州六盘水煤田盘关向斜煤层气勘探开发提供科学依据。为此,以煤田地质勘探和矿井瓦斯资料为基础,结合井下煤层割理裂隙观测和室内等温吸附实验等方法手段,总结了煤层气地质背景,揭示了煤储层特征和含气性特征,估算了理论采收率和煤层气资源量。研究结果表明:盘关向斜为水压向斜煤层甲烷气气藏,2000m以浅煤层气资源量达1778×108m3;该区煤层气资源量丰富、埋深和煤级适中、含气量较高、渗透性较好,具备煤层气开发的基本条件;盘关向斜煤层主要属勉强可以抽放煤层和易于抽放煤层,部分为较难抽放煤层,煤系下部煤层透气性较上部煤层为好;煤层气利用方式则可选择发展以甲烷为原料的化工工业。

贵州省六盘水煤田盘关向斜煤层气开发地质评价

在分析盘关向斜构造、煤层、煤质及煤岩特征基础上,对向斜内各矿井煤层气含量进行了研究,认为该区甲烷含量随煤化程度、深度、碳含量、镜质体含量增加而增加,随壳质体含量增加而下降,随矿物质增加而降低,与地下水活动的影响不明显。得出该区煤层气资源量丰富、含气量较高、渗透性较好、埋藏深度适中,2000m以浅煤层气资源量1778亿m3。

基于灰色关联分析的盘关向斜煤层气有利井区优选

为了进一步落实盘关向斜煤层气井开发时序问题,基于前期地质资料和近几年实施的8口煤层气参数井资料,系统总结了盘关向斜煤层特征、含气性及物性特征,通过灰色关联分析法,对盘关向斜8口煤层气参数井从含气量、煤厚、资源丰度、构造复杂程度、埋深、渗透率、临储比7个方面进行了最优关联,并根据其关联度进行排序优选。研究结果表明:盘关向斜整体上煤层累厚大、含气量高、煤种齐全、煤储层微小孔发育,具有良好的煤层气物源基础,但其单层煤层较薄、渗透率较低,具有较大的非均质性,在开发时序上建议将灰色关联分析法优选出的PG1、PG3、PG2、PG4四个井区作为先导试验井区进行优先开发,其余4个井区作为后备开发井区。

盘关向斜火烧铺井田瓦斯赋存地质特征研究

为了查明火烧铺井田瓦斯地质特征、控制因素及其富集规律,进而为地面煤层气勘探工程井位部署、开发层位优选,生产矿井瓦斯防突、消突设计、工程治理等提供参考;首先结合以往地面钻孔瓦斯测试结果对井田深部进行地面瓦斯地质补充勘探工程部署,采用地质钻探、采样测试、气测录井、注入压降测试、吸附解吸等多种技术手段,综合分析各煤层的瓦斯在横纵向上的分布特征。其次对生产矿井各煤层的瓦斯含量、压力、坚固性系数f值、瓦斯放散初速度ΔP、吸附常数a、b值等关键参数进行了系统测试,分析和评价突出危险性;最后指出了煤层气勘探开发方向,提出了3种矿井瓦斯防突、消突措施,并在生产矿井为试验对比分析了3种措施的工程应用效果。结果表明:井田内煤层自然瓦斯成分中含有一定量的C2~C8,存在局部异常富集地段,且含量与煤层埋深呈正相关性;瓦斯的赋存虽然受构造、埋深和水文地质条件3个因素的控制,但主要受煤层埋深的控制;井田内的煤层气资源具有一定的开发潜力,向斜两翼浅部的滞留区和向斜轴部的深部区域是煤层气勘探的有利区,中、上煤组是有利层位;生产矿井可以采取优先开采保护层,同时配合顶、底抽采巷道,条带预抽,顺层长钻孔抽采等3种措施进行区域的矿井瓦斯消突、防突,工程应用效果对比分析发现顺层长钻孔抽采技术效果最好。

盘关向斜火烧铺井田重烃含量异常的控制因素

为了查明火烧铺井田煤中重烃异常分布特征及其控制因素,进而为区内煤层气勘探和盆地深部重烃分布规律以及煤矿井下瓦斯抽采、矿井瓦斯防治提供参考。首先,结合以往地面、井下不同煤层钻孔瓦斯测试结果对深部进行地面瓦斯地质补充勘探、采样测试、气测录井、注入压降测试、吸附解吸等多种技术综合分析各煤层中重烃含量特征;其次,分析重烃在平面、层域上的分布规律;然后,分析重烃分布特征与地质构造、煤层埋深、水文地质条件、顶板封闭性、沉积环境和煤岩煤质以及煤储层原岩应力场、渗透率的旋回性等多种因素的相关性;最后,总结火烧铺井田煤层中重烃异常分布的形成机理及其富集模式。结果表明井田内各煤层的气成分中含有一定量的重烃,重烃的含量为0.05~7.78 cm3/g,平均为2.35 cm3/g;体积分数为0.22%~46.93%,平均为18.42%;且存在局部异常富集地段;各煤层气中重烃的含量与煤层埋深呈正相关性,各岩性段的平均含量由上向下逐渐增高,不同编号煤层体积分数中14煤最高、22煤最低;而重烃的含量中14煤最高、3煤最低,从上至下煤层中重烃的含量变化形态具有“M”型形态特征;重烃的异常分布主要受构造和生烃母岩的控制,同时受水文地质、顶板岩性、顶板岩层完整性、沉积环境、煤岩煤质等地质因素的控制,并构建了盘关向斜的重烃异常富集模式;研究成果可以为井田内深部煤层气勘探和矿井深部瓦斯抽采和矿井瓦斯灾害防治提供参考,建议煤矿及地质勘查下一步应加强对矿井瓦斯成分、含量测试中对重烃的测量以及其对瓦斯突出、爆炸以及发电利用的影响研究。

盘关向斜西翼北段煤层气资源及赋存因素分析

贵州省盘关向斜煤层气资源丰富。对盘关向斜西翼北段煤层分布、煤岩煤质特征、含气性、煤层气资源分布等方面进行研究,采用体积法估算研究区煤层气资源量,并对区内煤层气赋存影响因素进行分析。结果表明:该区煤层气资源量丰富,1 500 m以浅煤层气预测资源量为58.08×108m3,具有较好的开采价值。影响研究区煤层气赋存的主要因素为地质构造、煤层埋深、顶底板封闭能力及水文地质条件。其中煤层埋深是主要影响因素,煤层埋深与煤层含气量呈正相关关系;其次是地质构造,表现为向斜与断裂的控气作用,封闭性断层形成较好的构造封闭条件,有利于煤层气的富集。

贵州盘关向斜西翼北段煤层气普查区地质构造特征

简述了贵州盘关向斜西翼北段煤层气普查区概况,详细分析了普查区地层、构造发育特征。认为普查区总体为一单斜构造,地层走向及倾向、倾角有一定的变化,矿区内褶被较发育,地表断层及隐伏断层较发育,区内构造复杂程度属中等。

黔西盘关向斜煤层含气性及影响因素分析

综合分析以往煤田地质及最新的煤层气勘探资料,对盘关向斜煤储层特征、煤层含气性及其影响因素进行了系统分析。研究结果表明:盘关向斜龙潭组各煤层具有较好的含气性,由盘关向斜西翼北段到西翼南段的火烧铺矿区再到东翼的金佳矿区,煤层热演化程度逐渐增高,煤的有机组分含量(镜/壳质组总含量)逐渐增加,构造复杂程度逐步减弱,加上煤层埋深的影响,最终造成了盘关向斜煤层含气量平面上呈现"东翼高于西翼,南段高于北段",垂向上整体呈现随埋深增加含气量升高,但伴随波动式变化的分布特点。

贵州盘县盆地火烧铺煤矿矿井涌水量预测

为了准确预测盘县煤田内各矿井涌水量,以盘关向斜火烧铺煤矿为例,首先从区域水文地质分析入手,其次收集整理矿井40多年地质勘探、矿井涌水量、降雨量、采空区、开采标高、煤炭采出量等相关因素数据,然后分析与矿井涌水量的关系,建立矿井涌水量与相关因素的多元回归计算模型;之后应用该模型对矿井6个开采水平9个块段进行了矿井涌水量预测,最后对比与解析法、比拟法计算的结果。结果表明,矿井涌水量与上述各相关因素呈正相关性,解析法计算结果偏小;上述特征在整个盘县煤田内具有典型性,相关因素分析法可以作为井田内及相邻煤田矿井涌水量计算方法,可为其它矿井提供比拟对象。