低煤阶与高煤阶成藏差异性实质及主控因素.doc

低煤阶与高煤阶成藏差异性实质及主控因素低煤阶与高煤阶成藏差异性实质及主控因素,工程科学,高秀明章招兴约3336字[摘要]通过对比探讨我国低煤阶煤储层特征与高煤阶煤储层的成藏差异性。高、低煤阶煤层气藏的成藏过程具有很大的差异性,低煤阶未熟煤层气藏成藏过程简单,高煤阶煤层气藏成藏过程复杂,低煤阶成熟煤层气藏介于两者之间。[关键词]低煤阶煤层气成藏中图分类号:TQ53文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0710082-01在我国,煤层气勘探开发大多集中在中高煤阶含煤区,低煤阶含煤区的勘探开发研究在我国相对还很薄弱。由于低煤阶煤的物理、化学及孔隙结构与高煤阶有较大的差异,因此对低煤阶储层特征以及富气成藏机制进行研究有重要的意义。一、煤层气成因从煤层气成因来分析,煤层气存在生物成因和热成因两种。原生生物成因气是指煤化作用的早期阶段(成岩作用阶段),有机质在微生物作用下降解形成的煤层气;次生生物成因气是指经历了变质作用的中低煤阶煤(Ro<+%)抬升后在微生物作用下形成的煤层气;原生热成因气是指有机质在变质作用过程中形成的煤层气,如果原生热成因气经过解吸一扩散一运移一再聚集,则为次生热成因煤层气。高煤阶煤层气藏主要为原生与次生热成因煤层气。以沁水盆地南部煤层气藏为代表。沁南地区煤层主要为高煤阶无烟煤,Ro=-%之间,煤层气主要为热成因。煤层气甲烷δ13C总体偏小,在-‰-,且随着埋深的增加而变大。这是由于煤层气的解吸一扩散一运移引起同位素的分馏导致。这种次生热成因的煤层气在国内外非常常见。滞流区受解吸一扩散一运移分馏作用的影响小,基本保持了原始状态。可见沁南煤层气藏煤层气的成因在空间上存在分带现象:次生热成因煤层气存在于浅部径流带,原生热成因气存在于深部滞流区。二、低煤阶煤和高煤阶煤的储层特征对于未熟低煤阶煤层气藏以原生生物成因煤层气为主,代表性煤层气藏位于美国粉河盆地。粉河盆地第三系FortUnion组的煤在大部分地区为褐煤(Ro=-%),深部存在高挥发分烟煤,没有达到可以大量产生热成因甲烷的成熟度。其甲烷δ13C值为--%。δD为307-315‰。表明以生物成因气为主,且主要是通过微生物发酵代谢途径形成的。低煤阶成熟煤层气藏煤层气的成因非常复杂,既有次生生物成因的,也有原生与次生热成因的。美国的圣胡安和犹因他盆地都存在这三种成因的煤层气。。我国阜新盆地白奎系阜新组煤的Ro=-%之间,据同位素和煤层气组分分析,该区煤层气主要为次生热成因,其次为次生生物成因。三、低煤阶煤和高煤阶煤的成藏差异分析含气性方面,高煤阶煤层吸附能力强,含气量高。煤的变质程度决定着煤层气生成量和煤的吸附能力,因而对煤层气含气量起着决定性影响。煤阶越高,煤层气生成量越大。吸附能力随煤阶增高经历了低一高一低三个阶段,在Ro=%左右时达到极大值。高煤阶煤层气藏含气量最高。沁南煤层气藏含气量一般在10-20m3/t,最高可达37m3/t。除了煤阶影响外,保存条件也起到了一定作用。-,最高不超过4m3/t。低煤阶成熟煤层气藏含气量相对较高,-,一般在5