0 引言
1 煤系气地质背景
1.1 含煤地层与沉积环境
表1 贵州省煤系气勘查初步认识Table 1 Preliminary results of coal measure gas exploration in Guizhou Province |
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 |
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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 |
1.2 构造发育特征
2 煤系气成藏条件
2.1 煤系气生储条件
2.1.1 二叠系龙潭组煤系气生储条件
表2 贵州省主要煤系页岩和砂岩矿物含量对比Table 2 Mineral composition of shale and sandstone in main coal measures of Guizhou Province |
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/% |
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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 |
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表3 贵州省主要煤系不同岩性储层力学参数对比Table 3 Mechanical parameters of different lithological reservoirs in main coal measures in Guizhou Province |
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 |
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金沙 | 二叠系 龙潭组 | 可采煤层 | 0.36 | 0.37 | 3.5 | — |
砂岩 | 1.89 | 0.28 | 12.4 | 1.57 | ||
碳酸盐岩 | 2.69 | 0.23 | 41.6 | 5.96 | ||
泥页岩 | 2.02 | 0.28 | 18.8 | 1.95 | ||
威宁 | 石炭系 旧司组 | 薄煤层 | — | 0.30 | — | — |
砂岩 | 2.74 | 0.24 | 56.5 | 2.54 | ||
页岩 | 2.68 | 0.24 | 56.0 | 2.51 |