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天然气地球科学 ›› 2022, Vol. 33 ›› Issue (5): 799–806.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2021.10.017

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贵州省煤系气成藏条件及勘探方向

高为1,2,3(),易同生1,2(),颜智华1,金军1,2   

  1. 1.贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心，贵州 贵阳 550008
    2.贵州省煤田地质局，贵州 贵阳 550008
    3.贵州省煤田地质局159队，贵州 盘州 561600
  • 收稿日期:2021-09-15 修回日期:2021-10-25 出版日期:2022-05-10 发布日期:2022-05-12
  • 通讯作者: 易同生 E-mail:404929883@qq.com;gzsmtdzyts@163.com
  • 作者简介:高为（1987-），男，湖南长沙人，高级工程师，硕士，主要从事煤层气开发地质研究. E-mail：404929883@qq.com.
  • 基金资助:
    贵州省地质勘查基金项目(2018-01);贵州省科技计划项目(黔科合支撑［2020］2Y028);国家科技重大专项项目(2016ZX05044001-005)

Reservoir forming conditions and exploration direction of coal measure gas in Guizhou Province

Wei GAO1,2,3(),Tongsheng YI1,2(),Zhihua YAN1,Jun JIN1,2   

  1. 1.Guizhou Provincial Engineering and Technology Research Center of Coalbed Methane and Shale Gas，Guiyang 550008，China
    2.Guizhou Provincial Coalfield Geology Bureau，Guiyang 550008，China
    3.No. 159 Team of Guizhou Coal Geological Bureau，Panzhou 561600，China
  • Received:2021-09-15 Revised:2021-10-25 Online:2022-05-10 Published:2022-05-12
  • Contact: Tongsheng YI E-mail:404929883@qq.com;gzsmtdzyts@163.com
  • Supported by:
    The Guizhou Geological Exploration Fund Project(2018-01);the Guizhou Provincial Science and Technology Plan Project （Grant No. Qiankehe Support ［2020］ 2Y028）;the China National Science and Technology Major Project(2016ZX05044001-005)

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摘要：

基于近年来的勘探认识，阐述了贵州省煤系气主要发育层系的基本特征，研究了主要层系的煤系气成藏地质条件，分析了不同层系的煤系气勘探潜力。结果表明：二叠系龙潭组和石炭系旧司组是贵州煤系气勘探研究的主要层系。龙潭组广泛发育薄至中厚煤层群，煤阶较高，煤层含气性远高于非煤层，烃源岩空间展布不稳定；不同岩性储层物性差异显著，三角洲相砂岩和泥页岩脆性较弱，潮坪—潟湖相砂岩和泥页岩具有较好脆性；垂向叠置含气系统发育，有利区段优选及合层改造难度较大，合采兼容性问题突出。龙潭组主要发育“源储一体型”独立煤层气藏、“源储紧邻型”煤系气（煤层气+煤系页岩气+煤系致密砂岩气）组合气藏2种主要类型，2种次要气藏类型为“源储一体型”煤系“两气”（煤层气+煤系页岩气）组合气藏、“下生上储型”煤系“两气”（煤层气+煤系致密砂岩气）组合气藏。旧司组发育以页岩为主、薄煤层交互且沉积厚度较大的中等富气储层，各类储集层含气性和脆性中等，均质性相对较好，有利于合层改造，主要发育“源储一体型”独立煤系页岩气藏和“源储一体型”煤系“两气”（煤系页岩气+煤层气）组合气藏2类气藏类型。

关键词: 贵州省, 煤系气, 煤层气, 成藏特征, 气藏类型, 综合勘探开发

Abstract:

Based on the exploration knowledge in recent years， the basic characteristics of coal measure gas in Guizhou province are described， the geological conditions of coal measure gas accumulation are studied， and the exploration potential of coal-derived gas in different layers is analyzed. The results show that the Longtan Formation and the Jiusi Formation are the main layers of coal measure gas exploration in Guizhou. The Longtan Formation widely developed thin to medium-thick coal seam groups with relatively high coal rank. The gas content of coal seam is much higher than that of non-coal seam， and the spatial distribution of source rock is unstable. The physical properties of different lithological reservoirs vary significantly， with the delta-phase sandstones and mud shales being weakly brittle and the tidal-lake-phase sandstones and mud shales having good brittleness. The vertically-stacked gas-bearing system is developed， and it is difficult to select favorable sections and reform the combined layers， and the mining compatibility problem is prominent. The Longtan Formation mainly develops two main types of independent coalbed methane reservoir with “source-reservoir integration type”， and coal measure gas combination gas reservoir with “source-reservoir adjacent type”（coalbed methane + shale gas + tight sandstone gas）. The two secondary gas reservoir types are “source-reservoir integration type” coal measure “two gas” （coalbed methane + shale gas） combined gas reservoir， “lower source and upper reservoir type” coal measure “two gas”（coalbed methane + tight sandstone gas） combined gas reservoir. The Jiusi Formation is a medium-sized gas-rich reservoir that shale and thin coal seam are alternate with large thickness， all kinds of reservoirs have moderate gas-content and fragility， with relatively good homogeneity， which is helpful to reform consolidation reservoirs. The Jiusi Formation mainly develops two types of gas reservoirs： “source-reservoir integration type” independent shale gas reservoirs and “source-reservoir integration type” coal measure “two-gas”（ shale gas + coalbed methane） combined gas reservoirs.

Key words: Guizhou Province, Coal measure gas, Coalbed methane, Hydrocarbon accumulation characteristic, Gas reservoir types, Integrated exploration and development

中图分类号: 

  • TE132.2

表1

贵州省煤系气勘查初步认识"

含煤地层成煤时代主要分布范围沉积环境及含煤情况勘探研究程度煤系气资源潜力
旧司组早石炭世威宁、都匀、荔波等地海陆交互相，地层厚400~900 m，以祥摆段含煤最好，含煤可达22层，一般含煤0~6层，煤层厚度较薄、稳定性较差，局部发育可采煤层少量的煤田钻井+4口参数井，勘探研究程度一般已取得良好的含气发现，潜力大，适合开展进一步勘探评价
梁山组中二叠世水城—大方、福泉—丹寨、务川—石阡等零星分布海陆交互相，地层厚一般不超过50 m，含煤最多达8层，一般含煤2~6层，煤层厚度薄、稳定性差，局部含1层可采煤层仅有实测剖面勘查，勘探研究程度低地层厚度和分布面积均有限，潜力较小
宣威组晚二叠世威宁陆相，地层厚0~192 m，含煤可达30层，一般0~9层多为薄煤层或煤线，稳定性差，局部含可采煤层1~4层少量的煤田钻井，勘探研究程度低分布面积有限，潜力较小
龙潭组晚二叠世贵州西部约为7.5×104 km2的广大地区海陆交互相，地层厚76~543 m，含煤1~83层，煤层较稳定，可采性较好，最多含可采煤层26层大量的煤田钻井+煤层气参数井、试采井，勘探研究程度高普遍含气，试采效果好，资源潜力大，适合开展进一步工程示范
领薅组晚二叠世关岭、紫云等地海相，地层厚492~2 380 m，偶夹劣质煤线1口参数井，勘探研究程度一般已有含气发现，应开展进一步勘探评价
吴家坪组晚二叠世贵州东部和南部广大地区海相，地层厚93~1 081 m，含煤最多可达16层，局部含可采煤层3层，碳酸盐岩和硅质岩十分发育少量的煤田钻井，勘探研究程度一般尚未开展勘探评价工作
把南组晚三叠世龙头山、郎岱、关岭海陆交互相，地层厚107~730 m，含煤可达22层，但煤层均很薄，一般在0.2 m以下仅有实测剖面勘查，勘探研究程度低分布面积有限，潜力较小
火把冲组晚三叠世龙头山、郎岱、关岭海陆交互相，地层厚252~750 m，含煤可达40~50层，一般为4层，局部含可采煤层1~3层仅有实测剖面勘查，勘探研究程度低分布面积有限，潜力较小

图1

贵州省晚二叠世岩相古地理图（据文献［14］，修改）"

图2

贵州省早石炭世岩相古地理图"

图3

金沙地区JC-1井龙潭组典型煤系气有利层段含气性和物性参数分布"

表2

贵州省主要煤系页岩和砂岩矿物含量对比"

典型地区层系沉积环境岩性黏土矿物含量/%石英含量/%脆性指数/%
盘州二叠系龙潭组三角洲砂岩（49.26~72.35）/59.01（10.64~24.59）/19.04（13.55~26.29）/20.96
盘州二叠系龙潭组三角洲泥页岩（52.28~78.25）/64.28（11.38~30.90）/19.73（12.30~33.88）/22.29
金沙二叠系龙潭组潮坪砂岩（25.94~39.56）/34.93（25.54~38.19）/31.56（34.63~49.61）/43.78
金沙二叠系龙潭组潟湖泥页岩（30.83~47.85）/43.26（22.27~29.12）/26.22（31.41~47.95）/37.33
威宁石炭系旧司组浅水陆棚砂岩（29.11~49.70）/40.14（38.18~68.87）/54.74（43.45~70.29）/57.32
威宁石炭系旧司组浅水陆棚泥页岩（34.68~54.53）/41.97（22.11~32.64）/28.30（28.05~44.18）/38.52

表3

贵州省主要煤系不同岩性储层力学参数对比"

地区层系

代表性

岩性

杨氏模量

/104 MPa

泊松比

抗压强度

/MPa

抗拉强度

/MPa

金沙

二叠系

龙潭组

可采煤层0.360.373.5—
砂岩1.890.2812.41.57
碳酸盐岩2.690.2341.65.96
泥页岩2.020.2818.81.95
威宁

石炭系

旧司组

薄煤层—0.30——
砂岩2.740.2456.52.54
页岩2.680.2456.02.51

图4

贵州省主要煤系气藏类型"

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