天然气地球科学 >

2026 , Vol. 37 >Issue 1: 110 - 125

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2025.04.004

煤岩气、氦气和氢气形成与富集专栏

鄂尔多斯盆地本溪组8#煤煤岩气地质特征及富集控制因素

  • 何智同 , 1, 2, 3 ,
  • 李勇 , 1, 2, 3, 4 ,
  • 侯雨庭 5 ,
  • 张涛 6 ,
  • 喻建 5 ,
  • 田文广 7 ,
  • 张海峰 6 ,
  • 王龙 6 ,
  • 胡爱平 6 ,
  • 陈世加 1, 2, 3 ,
  • 林达飞 1, 2, 3 ,
  • 赵云霄 1, 2, 3
展开
  • 1. 油气藏地质及开发工程全国重点实验室 西南石油大学，四川 成都 610500
  • 2. 西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都 610500
  • 3. 天然气地质四川省重点实验室，四川 成都 610500
  • 4. 自然资源部复杂构造区非常规天然气评价与开发重点实验室，贵州 贵阳 550000
  • 5. 中国石油长庆油田分公司，陕西 西安 710018
  • 6. 中国石油长庆油田分公司勘探事业部，陕西 西安 710018
  • 7. 中国石油分公司勘探开发研究院，北京 100083
李勇（1993-），男，四川广元人，博士，副研究员，主要从事油气地球化学和非常规油气地质研究.E-mail：.

何智同（1998-），男，四川绵阳人，博士研究生，主要从事油气地球化学和非常规油气地质研究.E-mail：.

收稿日期: 2025-03-18

  修回日期: 2025-04-03

  网络出版日期: 2025-05-30

基金资助

国家科技重大专项(2025ZD1400200)

四川省科技计划(2025ZNSFSC1172)

自然资源部复杂构造区非常规天然气评价与开发重点实验室开放课题基金项目(NRNG-202401)

收起

Geological characteristics and controlling factors for enrichment of coal-rock gas in the No.8 coal， Benxi Formation， Ordos Basin

  • Zhitong HE , 1, 2, 3 ,
  • Yong LI , 1, 2, 3, 4 ,
  • Yuting HOU 5 ,
  • Tao ZHANG 6 ,
  • Jian YU 5 ,
  • Wenguang TIAN 7 ,
  • Haifeng ZHANG 6 ,
  • Long WANG 6 ,
  • Aiping HU 6 ,
  • Shijia CHEN 1, 2, 3 ,
  • Dafei LIN 1, 2, 3 ,
  • Yunxiao ZHAO 1, 2, 3
Expand
  • 1. National Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China
  • 2. School of Geoscience and Technology，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China
  • 3. Sichuan Natural Gas Geology Key Laboratories，Chengdu 610500，China
  • 4. Key Laboratory of Unconventional Natural Gas Evaluation and Development in Complex Tectonic Areas，Ministry of Natural Resources，Guiyang 550000，China
  • 5. PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China
  • 6. Exploration Department，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China
  • 7. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development，Beijing 100083，China

Received date: 2025-03-18

  Revised date: 2025-04-03

  Online published: 2025-05-30

Fold

摘要

通过对鄂尔多斯盆地本溪组8#煤的生烃潜力、储层特征、含气性分布、生烃演化特征以及顶板封闭能力等开展研究，以揭示鄂尔多斯盆地煤岩气的富集控制因素，指出下一步有利勘探方向。研究结果表明：①鄂尔多斯盆地本溪组8#煤有机质丰度高、显微组分以镜质组为主、热演化程度高、产气率高及生烃周期长，为煤岩气的富集奠定了丰富的物质基础；②煤岩储层储集性能好，平均孔隙度为6.3%，平均渗透率为2.21×10-3 μm2，储集空间以有机质微孔为主，占比约为70%，宏孔和割理裂缝大量发育，为游离气提供了大量富集场所；③鄂尔多斯盆地本溪组8#煤含气性好，含气量平均为18.34 m3/t，以吸附气为主，同时含有较高比例的游离气，不同地区的含气性差异受岩性组合模式控制；④定量评价了不同岩性顶板的封闭能力，煤—灰组合和煤—泥组合封闭性能最好，利于煤岩气富集，煤—砂组合封闭性能最差，部分煤岩气运移至源外砂岩成藏。综合建立了煤岩气“源—储—保”三要素耦合的成藏富集模式，指出鄂尔多斯盆地南部榆林—子洲地区、中部纳林河—横山地区是8#煤煤岩气的有利勘探区带。研究成果为中国煤岩气地质甜点预测提供了指导。

关键词： 煤岩气; 生烃潜力; 储层特征; 控制因素; 成藏模式; 鄂尔多斯盆地

本文引用格式

何智同 , 李勇 , 侯雨庭 , 张涛 , 喻建 , 田文广 , 张海峰 , 王龙 , 胡爱平 , 陈世加 , 林达飞 , 赵云霄 . 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤煤岩气地质特征及富集控制因素[J]. 天然气地球科学, 2026 , 37(1) : 110 -125 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2025.04.004

Abstract

Through the study of hydrocarbon generation potential， reservoir characteristics， gas occurrence distribution， hydrocarbon generation evolution， and sealing capacity of overlying strata of No.8 coal in Benxi Formation of Ordos Basin， the controlling factors for enrichment of coal rock gas in Ordos Basin are revealed， and the next favorable exploration direction is pointed out. Our research has shown： （1） The No.8 coal has high organic matter abundance， vitrinite-dominated macerals， high thermal maturity， high gas yield， and prolonged hydrocarbon generation period， which lays a rich material foundation for the enrichment of coal-rock gas. （2） The coal-rock reservoir has good reservoir performance， with an average porosity of 6.3% and an average permeability of 2.21×10-3 μm2. The reservoir space is dominated by organic matter micropores， accounting for about 70%. Macropores and cleat fractures are developed in large quantities， providing a large number of enrichment sites for free gas. （3） The No.8 coal has a high gas content， with an average of 18.34 m3/t. It is dominated by adsorbed gas and contains a high proportion of free gas. The difference of gas content in different regions is controlled by lithology combination mode. （4） The sealing capability of different lithologies was quantitatively evaluated. The sealing performance of coal-ash combination mode and coal-mud combination mode are the best， which was beneficial to coal-rock gas enrichment. The sealing performance of coal-sand combination mode is the worst， and some coal-rock gas diffuses into the extrinsic sandstone reservoir. An integrated “source-reservoir-seal” coupling model identifies Yulin-Zizhou and Nalinhe-Hengshan as prime targets for No.8 coal-rock gas. This has provided guidance for the prediction of geological sweet spots in China's coal-rock methane.

Key words： Coal-rock gas; Hydrocarbon potential; Reservoir characteristics; Controlling factors; Accumulation model; Ordos Basin

0 引言

鄂尔多斯盆地作为中国重要的能源基地之一，含有丰富的煤炭、石油和天然气资源［1-4］。近年来，鄂尔多斯盆地煤岩气勘探开发成果显著［5-7］，揭示了盆地煤岩气丰富的资源潜力。煤岩气作为非常规领域的新兴资源，其规模开发将是我国未来重要的天然气资源保障［8］。早期针对煤岩的勘探主要集中在埋藏较浅的浅层煤层气，其主要以吸附态赋存于煤层中，吸附气含量普遍大于90%［9］，在地下水压力作用下富集，多为欠饱和状态吸附［10］，含气量较低。近年来，中国石油打破传统思路，开展埋深大于2 000 m的深层煤岩气勘探，随着准噶尔盆地彩探1H井、鄂尔多斯盆地纳林1H井和M172H井的突破［11-13］，其深层煤岩气产量均大于5×104 m3/d，深层煤岩气资源潜力不断引起重视。
前人［14］通过总结分析将煤岩气定义为：以煤岩自身生成或其他气源运移而赋存于煤岩中，游离态和吸附态并存，游离气含量高，通过储层改造可快速产气并能获得工业化开采的烃类气体。煤岩气不同于传统的浅层煤层气，具有“一深十高”的地质特征［14-15］，即埋藏深，储层温度高、储层压力高、储层裂缝密度高、煤岩热演化程度高、原位含气量高、含气饱和度高、钻井气测峰值高、游离气含量高、气体密度高、气体碳同位素值高。初步估算表明，中国2 000 m以深的煤岩气资源量为40.71×1012 m3［16-17］，远大于2 000 m以浅的煤层气资源。近年来，鄂尔多斯盆地煤岩气的研究不断深入，有学者聚焦于埋深对煤岩气相态转化的控制［9，18-19］，部分学者明确了煤岩气的展布特征并初步估算了资源量［6，12，14］，部分学者将各类与煤成气相关的天然气藏作为整体研究并提出了煤系全油气系统概念［20-22］。
但中国的煤岩气勘探开发起步较晚［23-24］，鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩埋藏较深，地质条件复杂［25-26］，深层煤岩的生烃演化机理研究存在空白，其储层发育特征及煤岩气赋存状态认识不清，同时缺乏针对不同岩性组合模式下煤岩气的保存条件研究。本文研究基于鄂尔多斯盆地深层煤岩气的勘探开发实践，结合前人的研究基础，以本溪组8#煤岩为研究对象，通过黄金管生烃热模拟、扫描电镜、气体吸附、核磁共振、突破压力和扩散系数等实验分析，开展了煤岩生烃潜力、储层发育特征、不同岩性封闭能力等研究，旨在揭示鄂尔多斯盆地本溪组8#煤煤岩气的成藏富集控制因素，以期为鄂尔多斯盆地煤岩气勘探开发提供理论支撑。

1 地质背景与煤质特征

1.1　煤层发育地质背景

鄂尔多斯盆地是沉积在早元古代结晶基地上的中国内陆第二大沉积盆地，现今主要划分为西缘冲断带、天环坳陷、伊陕斜坡、晋西挠褶带、伊盟隆起、渭北隆起6个构造单元［27］［图1（a）］。古生代，鄂尔多斯盆地经历了早期寒武纪和中—晚奥陶世的陆表海沉积［28］、中奥陶世的抬升剥蚀［29］、晚石炭世和早二叠世的海陆过渡相沉积［30-31］以及中—晚二叠世的陆相沉积［32］。鄂尔多斯盆地煤炭资源十分丰富［1］，发育多套煤层，其中晚石炭世和早二叠世沉积了分布范围最广的本溪组8#煤层和山西组5#煤层［图1（b）］。晚石炭世，鄂尔多斯盆地位于北纬30°以南，气候温暖湿润，植被繁盛，沉积了全盆稳定发育、连续性好、厚度较大的本溪组8#煤层，煤层厚达6~16 m，平均为7.8 m。石炭系—二叠系发育的煤岩资源十分丰富，且热演化程度较高，目前已在盆地探明12个大型煤成气气田［33-34］。早二叠世太原期，海水从盆地东南方向侵入，8#煤岩顶部自南向北依次为海相灰岩、海陆过渡相泥页岩和陆相砂岩沉积，顶板岩性组合模式复杂。
图1 鄂尔多斯盆地构造单元（a）及地层综合柱状图（b）

Fig.1 Tectonic unit division（a） and comprehensive stratigraphic characteristics（b） of Ordos Basin

1.2　煤质特征

笔者通过井下岩心及剖面观察得出，本溪组8#煤煤质以光亮煤、半亮煤为主，煤层底部发育有半暗煤和暗淡煤。进一步开展煤岩工业分析表明（表1），8#煤岩的水分含量为0.24%~1.09%，平均为0.59%；灰分含量为4.01%~38.89%，平均值为16.91%；挥发分含量为7.64%~15.7%，平均值为10.78%；固定碳含量为50.98%~86.93%，平均为71.72%。由分析结果可知，8#煤岩属于水分含量低、中—低灰分、中—低挥发分煤岩。
表1 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩工业组分

Table 1 Industrial components of No.8 coal rock in Benxi Formation, Ordos Basin

层位 煤层 水分/% 灰分/% 挥发分/% 固定碳/%
本溪组 8#煤 0.24 ~ 1.09 0.59 ( 50 ) 4.01 ~ 38.89 16.91 ( 50 ) 7.64 ~ 15.7 10.78 ( 50 ) 50.98 ~ 86.93 71.72 ( 50 )

注： 0.24 ~ 1.09 0.59 ( 50 )= 最小 值— 最大 值 平均 值 ( 样品 数量 )

2 样品信息及实验测试方法

本文研究的样品取自鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8#煤岩，岩心样品主要取自盆地中东部地区，通过总有机碳、岩石热解、显微组分和镜质体反射率分析测试进行煤岩地球化学特征分析，通过孔隙度、渗透率、岩心观察、扫描电镜观察、二氧化碳吸附、氮气吸附、高压压汞和核磁共振分析测试开展煤岩储层特征研究，通过封闭体系黄金管生烃热模拟实验明确煤岩的生烃能力，通过宏观观察、孔渗测试、突破压力和扩散系数分析开展不同岩性组合封闭能力研究。野外剖面样品取自盆地东北部，内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿8#煤层，其R O值为0.64%，最大热解峰温（T max）为427 ℃，TOC值为61.70%，氢指数（I H）为112.67 mg/g。
实验分析测试在西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室和西南石油大学天然气地质四川省重点实验室完成。工业组分采用XL-2000型马弗炉，按照国家标准《煤的工业分析方法》（GB/T212—2008），测试煤岩中水分、灰分和挥发分含量；岩石总有机碳（TOC）测试采用CS-i自动碳硫分析仪，依据国家标准《沉积岩中总有机碳测定》（GB/T19145—2022）测试；岩石热解采用Rock-Eval6热解测定仪，依据国家标准《岩石热解分析》（GB/T18602—2012）进行测试；显微组分测试依据《透射光—荧光干酪根显微组分鉴定及类型划分方法》（SY/T5125—2014），采用荧光一体式显微镜进行镜下鉴定；镜质体反射率（R O）依据《沉积岩中镜质体反射率测定方法》（SY/T5124—2012）行业标准，采用Axio scope.A1显微光度计开展测试；煤岩扫描电镜观察采用FEI Quanta 650 FEG场发射扫描电镜开展；岩石孔隙度和渗透率采用CMS-300孔渗分析仪，依据行业标准《覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法》（SY/T6385—2016）开展；CO2和N2吸附均采用BSD-660M气体吸附仪，分别依据《压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度》（GB/T21650.2—2011）和《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》（GB/T19587—2017）国家标准开展测试；压汞测试采用AutoPore IV 9500压汞仪，依据国家标准《压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度》（GB/T21650.1—2011）进行测试；核磁共振采用AniMR-150核磁共振仪，依据《岩样核磁共振参数实验室测量规范》（SY/T6490—2014），将样品线切割为直径25 mm的圆柱体开展；封闭体系生烃热模拟采用ST-120-Ⅱ型黄金管高压热模仪，依据《黄金管生烃热模拟实验方法》（SY/T7035—2016），共设置20 ℃/h和2 ℃/h这2个升温速率，300~600 ℃共24个温度点进行分析测试；突破压力采用PYC-1型排替压力测量装置，依据《岩石气体突破压力测定方法》（SY/T5748—2020）行业标准开展测试；扩散系数采用QGK-Ⅲ型扩散系数测量仪JW-BK100C，依据石油天然气行业标准《岩石中烃类气体扩散系数测定方法》（SY/T6129—2016）开展。

3 煤岩地球化学特征

3.1　有机质丰度

有机质丰度是煤岩气富集的重要物质基础，不仅控制着烃源岩的生烃能力强弱，也决定了煤岩气的赋存空间大小。鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩总有机碳含量（TOC）均高于50%，远高于海相及海陆过渡相泥页岩，如四川盆地五峰组—龙马溪组海相页岩TOC值为3.3%~8.0%［35］，鄂尔多斯盆地东缘山西组海陆过渡相页岩TOC值平均为4.52%［36］。鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩的总有机碳含量和生烃潜量偏高，展示了8#煤岩具有高有机质丰度特征。8#煤岩总有机碳含量为50.87%~75.64%［图2（a）］，平均为63.40%，生烃潜量S 1+S 2含量［图2（b）］为12.12~50.3 mg/g，平均为27.68 mg/g，为高有机质丰度的优质烃源岩。
图2 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩 TOC（a）与S 1+S 2（b）含量分布直方图

Fig.2 The intersection diagram of TOC content（a） and S 1+S 2（b） in No. 8 coal rock of Benxi Formation in Ordos Basin

3.2　有机质类型

有机质类型不仅控制了烃源岩的生烃能力，也决定着烃源岩的产物特征。本文采用显微组分进行有机质类型判识，煤岩中显微组分以镜质组为主，其来源于高等植物的木质素［37］，以生气为主；壳质组中含有一定的长链脂肪族结构，如孢粉、角质体和树脂体等［38］，是煤生油的主要组分；惰质组由纤维素和木质素丝炭化形成，几乎不生油，仅具有很低的生气能力。鄂尔多斯盆地本溪组8#煤镜质组、壳质组和惰质组含量平均为61.30%、10.23%和28.47%，指示了本溪组8#煤岩以生气为主，并具有少量的生油能力。本溪组8#煤岩以镜质组为主［图3（a）］，含量介于36.01%~82.8%之间，平均为61.30%；惰质组次之，含量介于6.8%~47%之间，平均为28.47%；壳质组含量最低，为0.67%~25.87%，平均为10.23%。采用干酪根类型指数和氢指数联合判识［图3（b）］得出，盆地本溪组8#煤岩类型指数分布在-91.84~-52.18之间，均小于0，氢指数分布于17.73~68.43之间，均小于100，为典型的Ⅲ型干酪根，生油能力较弱，以生气为主。
图3 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩显微组分三元图（a）和I H和TI交会图（b）

Fig.3 Three element diagram （a） and I H and TI intersection diagram （b） of microscopic components of No. 8 coal and rock in Benxi Formation， Ordos Basin

3.3　有机质成熟度

有机质的成熟度是指有机质的热演化程度，是评价烃源岩向油气转化程度的主要指标。有机质的成熟度主要受埋藏深度控制，鄂尔多斯盆地本溪组8#煤成熟度呈由东北向西南递增的趋势。鄂尔多斯盆地本溪组8#煤R O值主要分布在1.1%~2.4%之间，平均为1.89%［图4（a）］，T max值主要分布在479~557 ℃之间，平均为509 ℃［图4（b）］，指示其成熟度普遍偏高，为高成熟—过成熟阶段，以生干气为主。
图4 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩R O直方图（a）和T max直方图（b）

Fig.4 R O histogram （a） and T max（b） histogramof No. 8 coal rock in Benxi Formation of Ordos Basin

4 煤岩储层及含气性特征

4.1　煤岩储层特征

煤岩作为复杂的多孔性有机质岩石，主要由有机质组成且含有大量的孔裂隙［39］，同时具备烃源岩和储层2种能力，具典型的“自生自储”特征。鄂尔多斯盆地本溪组8#煤的热演化程度较高，受生烃演化及盆地多期的构造运动共同控制，煤岩中大量发育的有机孔隙及割理裂缝，为煤岩气提供了大量的赋存空间。煤岩的孔隙结构进一步控制了煤岩气的富集，因此，研究煤岩的储层特征是分析煤岩气富集规律的基础。

4.1.1　储层物性特征

鄂尔多斯盆地8#煤岩为中高阶煤，煤岩储层物性较差，为低孔低渗储层。煤岩孔隙度介于2.14%~14.51%之间，平均为6.3%，孔隙度主要分布在5%~10%之间，占比72.5%，小于5%孔隙度占比26%，大于10%孔隙度占比1.5%［图5（a）］，孔隙度偏低。渗透率介于（0.000 5~21.7）×10-3 μm2之间，平均为2.21×10-3 μm2，渗透率多数小于1×10-3 μm2，占比为50.8%，（1~2）×10-3 μm2渗透率占比为15.9%，大于2×10-3 μm2的渗透率占比为33.3%［图5（b）］，渗透率较低。但煤岩孔隙类型和孔隙结构复杂，是一种非均质性很强的有机岩，除储层基质微观微纳米孔隙发育外，还发育大量宏观割理裂缝，可有效地提高煤岩储层的渗流能力。
图5 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩孔隙度直方图（a）和渗透率直方图（b）

Fig.5 Porosity histogram （a） and permeability histogram （b） of No. 8 coal rock in Benxi Formation of Ordos Basin

4.1.2　煤岩孔隙类型

煤岩中大量富集的有机质在生烃演化的过程中能生成大量的天然气，同时也会形成大量的有机质孔隙，为煤岩气的富集提供重要场所。通过扫描电子显微镜观察本溪组8#煤岩样品发现，煤岩储层主要发育气孔和胞腔孔等有机质孔隙与矿物晶间孔和微裂隙等无机孔［图6（a）—图6（f）］ 。气孔是煤岩有机质在生烃演化过程中，大量生烃时期烃类聚集形成，主要分布在基质镜质体中，镜下观察气孔呈圆形或椭圆形，孔径主要分布在几十至几百纳米。胞腔孔是煤岩原始成煤植物保留下的自身细胞结构形成，主要分布在结构镜质体或惰质组中，多受煤岩埋藏演化和构造作用影响发生变形，孔径多呈微米级。煤岩非均质性较强，镜质组较脆，受有机质生烃收缩或构造运动影响，常发育大量割理和裂缝［图6（g）—图6（i）］。
图6 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩孔隙类型扫描电镜和岩心照片

（a）气孔和微裂隙，S55井，2 177.7 m；（b）. 气孔和变形胞腔孔，S96井，2 454.85 m；（c） 气孔和变形胞腔孔，S96井，2 453.5 m；（d）变形胞腔孔和微裂隙，S116井，2 132 m；（e）丝质体，被矿物充填，Q85井，2 634.9 m；（f） 图e放大，可见充填矿物中存在裂隙和矿物晶间孔；（g）割理发育，方解石填充，Y88井，2 510 m；（h）割理及裂缝发育，裂缝被方解石填充，M109井，3 774.95 m；（i）割理发育，ZT2H井，2 677.75 m

Fig.6 Scanning electron microscope photos and core photos of pore types of No.8 coal rock in Benxi Formation of Ordos Basin

4.1.3　煤岩孔隙结构特征

分别开展CO2气体吸附、低温N2吸附、高压压汞和核磁共振分析测试，并采用多方法联合表征定量评价本溪组8#煤岩储层孔径分布特征。分析得出，8#煤岩储层以微孔（<2 nm）为主，占比达72.45%；宏孔次之（>50 nm），占比为18.39%；介孔（2~50 nm）占比最低，为9.16%，呈以微孔和宏孔为主的双峰型特征［图7（a）］。
图7 鄂尔多斯盆地米脂地区Q85井8#煤岩多方法孔径联合表征（a）和核磁共振T 2谱图（b）

Fig.7 Multi-method pore size joint characterization（a） and nuclear magnetic resonance T 2 spectrum（b） of No. 8 coal rock of Well Q85 in Mizhi area of Ordos Basin

煤岩的物理特性中既具备可塑性，又兼具脆性，这使得煤在外力作用下容易发生形变或产生裂纹。上述的流体侵入式孔径分析方法，特别是压汞法，测试过程中容易对煤体的孔隙结构产生损伤造成结果存在误差和局限性。因此，本文引入几乎不会破坏样品结构的核磁共振测试对本溪组8#煤岩的孔径分布开展进一步实验分析。结果表明8#煤岩呈三峰型分布［图7（b）］，第一个主峰对应为微孔，峰值最高，主峰值分布在0.2~0.3 ms之间；第二个峰对应为介孔，峰值最低，主峰值分布在5~6 ms之间；第三个峰对应为宏孔，主峰值分布于200~300 ms之间。
通过核磁共振孔径分析可得出，煤岩主要以微孔和宏孔为主，占比分别为68.8%和19%，介孔占比最低，为12%，同样表明煤岩储层以微孔和宏孔为主。通过核磁T 2谱图不同峰之间的联系，可以得出煤岩不同孔隙之间连通性较差，尤其是微孔和介孔之间连续性最差，介孔和宏孔之间的连续性相对较好。

4.2　煤岩含气性特征

煤岩气埋深通常超过2 000 m，对比传统浅层煤层气处于更高的温压条件，且几乎不含地层水［40］，保存条件更好，含气量相对更高。通过对盆地不同地区煤岩气井开展现场岩心解析测试分析得出，鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩气含气量分布为7.5~25.7 m3/t之间，平均为18.34 m3/t［图8（a）］，远大于浅层煤层气含气量，如保德区块埋深为500~1 000 m的煤层气平均含气量为6.8 m3/t［41］。其他地区中—深层煤岩气含气量同样较高，如盆地东南部大吉区块埋深为2 000~2 400 m煤岩气含气量平均为23.26 m3/t［42］，沁水盆地高阶煤含气量为10~30 m3/t［43］，四川盆地埋深约4 000 m煤岩含气量平均为25 m3/t［44］，准噶尔盆地埋深约3 300 m的煤岩含气量为13.34~14.73 m3/t［45］。同时，含气量由盆地北部苏里格地区至南部绥德地区呈由北向南逐渐增高的趋势。
图8 鄂尔多斯盆地8#煤岩气含气量（a）和含气性赋存状态（b）

Fig.8 Coal-rock gas content （a） and property （b） distribution of No. 8 coal of Ordos Basin

不同于浅层煤层气以吸附气为主，吸附气占比可达100%的特征［40］，深层煤岩气由于温压条件更高，往往处于过饱和吸附状态，大量吸附气转变为游离气在宏孔及裂缝中富集，且深层煤岩储层保存条件更好，也为游离气的富集提供了优势。通过现场含气量测试和等温吸附实验得出的吸附气含量差值计算得出，鄂尔多斯盆地本溪组8#煤煤岩气游离气占比为11%~38%，平均为22.67%［图8（b）］。

5 煤岩气富集控制因素

5.1　生气能力强，产气周期长，为煤岩气富集奠定了物质基础

鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩全盆发育、厚度大、有机质含量高、成熟度高，是盆地上古生界天然气藏重要的烃源岩层［46-47］，为煤岩气的富集成藏奠定了物质基础。笔者选取鄂尔多斯盆地东北部黑岱沟煤矿低熟8#煤岩样品，开展生烃热模拟实验，揭示鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩生烃演化特征。在实际地质背景下，烃源岩的生烃过程是一个连续的受时间、温度、压力等多种复杂地质因素共同作用的复杂的物理化学反应过程。在生烃过程中，不同阶段参与生烃的干酪根化学键组成不同，不同阶段产物的组成和地球化学特征也不同［48-49］。通过模拟实验获得鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩气态烃C1、C2—C5和C1—C5的动力学参数（图9），C1的生成活化能在47~75 kcal/mol之间，有2个明显的峰值59 kcal/mol和69 kcal/mol，频率因子为1.2×1013 s-1［图9（a）］，表明CH4存在2种来源，即干酪根降解和重烃二次裂解形成。C2—C5的生成活化能在50~57 kcal/mol之间，峰值为53 kcal/mol，频率因子为1.56×1013 s-1［图9（b）］。C1—C5的生成活化能在50~68 kcal/mol之间，峰值为67 kcal/mol，频率因子为1.5×1011 s-1［图9（c）］。通过活化能计算得到的C1、C2—C5和C1—C5的产率和转化趋势线与实测的产率和转化率高度一致，一致性表明动力学参数的拟合结果是可靠的［图9（d）—图9（f）］。
图9 鄂尔多斯盆地8#煤岩气态烃动力学参数（a—c）和气态烃产率的拟合曲线（d—f）

Fig.9 Kinetic parameters， fitting curves （a-c） and yield fitting curves of gaseous hydrocarbon （d-f） in Ordos Basin

鄂尔多斯盆地8#煤岩液态烃产率随热演化程度的升高，呈先增加后降低的趋势［图10（a）］，在生油高峰对应R O值为1.25%，最高产油率可达80 mg/g TOC。甲烷的产率随演化程度的增高而不断升高［图10（b）］，最高产率达167 mg/gTOC，且在R O值大于4.5%后仍不见降低，表明煤岩在高过成熟演化阶段仍具有较强的生烃能力，可见煤岩的产率周期很长。重烃产率随演化程度的增高先增大后降低［图10（c）］，在R O值为1.75%达到高峰，最高产率为20 mg/gTOC。鄂尔多斯盆地8#煤岩具生油能力较低、产气率高、生气周期长的特征，为煤岩气的富集奠定了物质基础。
图10 鄂尔多斯盆地8#煤岩液态烃产率（a）、气态烃产率（b-c）特征

Fig.10 Characteristics of liquid hydrocarbon yield （a） and gaseous hydrocarbon yield （b-c） of No. 8 coal in Ordos Basin

煤岩高含量的有机质，奠定了高生烃潜力的基础，但不同于海相和海陆过渡相Ⅰ—Ⅱ型干酪根，煤岩作为Ⅲ型干酪根，虽含较高的有机碳含量，但煤岩有机质多为芳香族聚合物［45］，有机碳转化效率较低。笔者针对不同类型样品开展有机碳转化率分析发现，Ⅰ型海相泥页岩的有机碳转化率为75%，Ⅲ型煤岩的有机碳转化率为20%，约为海相泥页岩的1/4，但相较于煤岩高含量的有机碳，可转化有机碳约为10%~15%，仍然高于海相泥页岩，约为海相泥页岩的3.5倍，高有机质丰度弥补了煤岩厚度的不足，具有很强的生烃能力。

5.2　有机质微孔和割理裂缝发育，储集性能好，控制了煤岩气赋存特征

煤岩具典型的“自生自储”成藏特征，煤岩气的富集也受其储集性能控制。煤岩具有极高的吸附性能［50-51］，笔者通过对比鄂尔多斯盆地煤岩气甲烷吸附特征与微孔占比特征［图11（a）］发现，煤岩气的甲烷吸附与微孔占比呈良好的正相关，煤岩中大量发育的微孔，为煤岩气的吸附提供了主要场所，大量煤岩气主要以吸附气的形式赋存于煤岩的有机质微孔中。通过对比煤岩气游离气含量与煤岩宏孔占比［图11（b）］发现，游离气与宏孔占比呈正相关性，煤岩中占比不低的宏孔和裂缝也为煤岩气中游离气的富集提供了大量空间。深层煤岩由于埋藏更深，处于更高的温压环境中，高压环境对于吸附气的促进作用和高温对于煤岩气的解吸作用，也就是对于吸附气的负效应随着埋深的增加不断转化，前人［9，52］研究认为，鄂尔多斯盆地埋深超过1 800 m时，温度对于吸附气的负效应大于压力的促进作用，吸附气不断向游离气转化，游离气的占比逐渐增高。
图11 鄂尔多斯盆地8#煤岩吸附气与微孔占比（a）、游离气与宏孔占比（b）相关性分析

Fig.11 Correlation analysis of adsorption gas and micropore proportion （a）， free gas and macropore proportion （b） of No. 8 coal rock in Ordos Basin

鄂尔多斯盆地深层煤岩气目前主要产层埋深介于2 000~3 000 m之间，吸附气占比平均为77.33%，游离气占比平均为22.67%，这与煤岩微孔和宏孔的占比特征相似。基于鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩微孔为主、宏孔为辅的孔隙结构特征，以及深层煤岩高温高压的地质特征，造就了本溪组8#煤岩吸附气为主、游离气含量高的赋存特征。

5.3　不同岩性组合封闭性能的差异控制了煤岩气差异富集

煤岩储层的顶板封闭性能是控制煤岩气富集的主要因素［6，20］。鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩顶部太原组为海陆过渡相沉积，整体呈“北砂南灰”分布［53］。笔者基于大量实际岩心观察［图12（a）—图12（i）］，发现鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩顶板主要发育煤—砂组合、煤—泥组合和煤—灰组合3种岩性组合模式，且受沉积环境控制由北向南呈煤—砂组合向煤—灰组合转变，盆地中部主要发育煤—泥组合。
图12 鄂尔多斯盆地8#煤岩顶板岩性组合模式

（a）Q32井，3 260 m，煤—砂组合模式；（b）M109井，2 352.8 m，煤—砂组合模式；（c）H10井，2 055 m，煤—砂组合模式；（d）Y88井，2 504 m，煤—泥组合模式；（e）JT3井，2 952 m，煤—砂组合模式；（f）S78井，2 353 m，煤—泥组合模式；（g）J26井，3 100 m，煤—泥组合模式；（h）Q36井，2 801 m，煤—灰组合模式；（i）L133井，3 860 m，煤—灰组合模式

Fig.12 Lithological combination mode of No. 8 coal and rock roof in Ordos Basin

鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩顶板不同岩性组合模式控制了煤岩气的富集程度。笔者通过不同地区煤岩岩性组合模式分析（图13）得出，煤—砂组合模式下，砂岩封闭性能较低，部分煤岩气可向上层扩散，8#煤岩气测值较低，为30%，与其相邻的致密砂岩气测值为5%~25%；煤—泥组合模式下，8#煤岩气气测值较高，分布于75%~90%之间，上层泥岩气测峰值低，为0.5%~4%；煤—灰组合模式下，8#煤岩气气测值最高，介于90%~100%之间，上层灰岩气测值均小于1%，灰岩封闭下最有利于煤岩气的源内富集。
图13 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩组合模式

Fig.13 Lithologic combination of No. 8 coal rock in Benxi Formation of Ordos Basin

笔者基于孔渗测试、突破压力、扩散系数实验分析手段，选取盆地不同地区8#煤岩不同顶板岩心样品，开展鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩不同顶板岩性封闭能力评价，定量表征了不同岩性的封闭能力（图14）。分析得出，砂岩孔隙度和渗透率较高，突破压力较低，扩散系数高，封闭能力较弱；泥岩孔隙度和渗透率较低，突破压力较高，扩散系数较低，封闭能力较强；灰岩孔隙度和渗透率最低，突破压力最高，扩散系数最低，封闭能力最强。不同岩性的封闭能力差异，揭示了灰岩和泥岩对煤岩气具有较好的封闭能力，表明煤—泥组合和煤—灰组合最有利于煤岩气的源内富集。
图14 鄂尔多斯盆地8#煤煤岩顶板岩性封闭能力评价

（a）孔隙度分布图；（b）渗透率分布图；（c）突破压力分布图；（d）扩散系数分布图

Fig.14 Evaluation of roof sealing ability of different lithology of No. 8 coal in Ordos Basin

笔者通过对比不同地区煤岩气含气量变化特征发现（图15），盆地北部苏里格地区和神木地区太原组底部主要为砂岩发育，8#煤岩顶板保存条件较差，煤岩气含气量为7.5~16.7 m3/t，平均为12.1 m3/t；盆地中部纳林河地区太原组底部主要发育泥页岩，保存条件相对较好，煤岩气含气量为13.0~20.7 m3/t，平均为16.9 m3/t；盆地南部榆林地区、横山地区和绥德地区太原组底部主要发育灰岩，保存条件最好，煤岩气含气量为17.6~25.7 m3/t，平均为22.79 m3/t。可以得出，盆地南部煤—灰组合模式下，煤岩气含量最高，是煤岩气最有利的富集区，盆地东南部大吉区块8#煤岩气平均含气量可达24 m3/t［37］，同样证实了煤—灰组合模式下煤岩气的含气量最高。盆地东南部8#煤岩顶部灰岩发育，拥有最强的封闭能力，8#煤岩生成的天然气受灰岩阻挡无法向上运移，大量源内富集成藏，煤—灰组合模式下最有利于煤岩气的富集成藏。
图15 鄂尔多斯盆地8#煤煤岩气含气量平面分布特征（底图为煤岩厚度图，据文献［6］）

Fig.15 The plane distribution of coal-rock gas content of No. 8 coal in Ordos Basin（the base map is the coal rock thickness，according to Ref.［6］）

5.4　成藏模式

鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩厚度较大，全盆稳定发育，有机碳含量高、成熟度偏高、产气率高、生烃周期长，具有很强的生气潜力，为煤岩气的富集奠定了物质基础。有机质微孔和宏孔裂缝大量发育，为煤岩气的富集提供了丰富的储集空间。煤—灰组合和煤—泥组合封闭能力强，为煤岩气的聚集提供了良好的保存条件。笔者综合鄂尔多斯盆地不同地区煤岩气的各富集成藏影响因素，建立了鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩气“持续生烃、孔隙类型控存、顶板控藏”的“源—储—保”耦合成藏富集模式（图16）。
图16 鄂尔多斯盆地本溪组8#煤煤岩气成藏模式

Fig.16 Accumulation model of No. 8 coal-rock gas in Benxi Formation， Ordos Basin

鄂尔多斯盆地北部苏里格地区煤岩厚度相对较薄，煤厚6~8 m，主要为煤—砂组合模式，煤岩气富集程度相对较低，含气量约为12 m3/t，游离气占比低，部分煤岩气可通过游离气的形式扩散至上覆砂岩地层中形成致密砂岩气藏。鄂尔多斯盆地腹部主要为煤—泥组合和煤—灰组合过渡，煤岩厚度为8~10 m，保存条件较好，煤岩气富集程度中等，含气量约为18 m3/t，煤岩气中富含吸附气和游离气。鄂尔多斯盆地南部榆林—绥德地区煤岩厚度普遍大于10 m，主要为煤—灰组合模式，保存条件最好，最有利于煤岩气源内滞留成藏，含气量最高，约为23 m3/t，是鄂尔多斯盆地深层煤岩气最有利的富集成藏地区。

6 结论

鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8#煤岩连续稳定发育，有机碳含量平均为63.40%，生烃潜量S 1+S 2平均为27.68 mg/g，显微组分以镜质组为主，镜质组平均占比为61.30%，为Ⅲ型干酪根，热演化程度较高，R O值平均为1.89%，生烃潜力高。煤岩热模拟结果指示其最高产气率可达167 mg/gTOC，生烃持续时间长，产气能力强，为煤岩气富集奠定了物质基础。
鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩的储集性能较好，孔隙度平均为6.3%，渗透率平均为2.21×10-3 μm2，孔隙类型以有机质微孔为主，占比达70%，宏孔次之，占比为19%，同时还发育大量的割理和裂缝，为煤岩气的富集提供了良好的赋存空间。
鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩气含气量高，分布在7.5~25.7 m3/t之间，平均为18.34 m3/t，过饱和吸附于煤岩微孔之中，同时大量游离气在宏孔中富集，游离气含量为11%~38%，平均为22.67%。
鄂尔多斯盆地本溪组8#煤岩主要发育煤—砂组合、煤—泥组合和煤—灰组合3类岩性组合模式，其中煤—灰组合模式封闭能力最强，煤—泥组合模式封闭能力其次，煤—砂组合模式封闭能力最弱。不同地区的“源—储—保”耦合因素，控制了煤岩气的富集程度，盆地北部苏里格地区煤岩偏薄，储层及保存条件较差，煤岩气富集程度较低，部分煤岩气扩散至源外砂岩中成藏；盆地中部横山地区煤层较厚，微孔和裂缝更发育，煤—泥组合下保存条件较好，煤岩气相对富集；盆地南部绥德地区，煤岩最厚，储集空间最好，煤—灰组合模式下保存条件最好，是下一步最有利勘探的区带。

Founditon items：The China National Science & Technology Major Project（Grant No. 2025ZD1400200）；the Sichuan Science and Technology Program（Grant No. 2025ZNSFSC1172）；the Open Project Fund of the Key Laboratory of Unconventional Natural Gas Evaluation and Development in Complex Tectonic Areas Ministry of Natural Re⁃sources（Grant No. NRNG-202401）.

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
王双明. 鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价［M］. 北京：煤炭工业出版社，1996：1-547.

WANG S M. Coal Accumulating and Coal Resource Evaluation of Ordos Basin［M］.Beijing： China Coal Industry Publishing House，1996： 1-547.

[2]
贾承造，郑民，张永峰.中国非常规油气资源与勘探开发前景［J］.石油勘探与开发，2012，39（2）：129-136.

JIA C Z， ZHENG M， ZHANG Y F， et al. Unconventional hydrocarbon resources in China and the prospect of exploration and development［J］.Petroleum Exploration and Development，2012，39（2）：129-136.

[3]
邹才能，朱如凯，吴松涛，等.常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望——以中国致密油和致密气为例［J］.石油学报，2012，33（2）：173-187.

ZOU C N， ZHU R K， WU S T， et al. Types， characteristics， genesis and prospects of conventional and unconventional hydrocarbon accumulations：Taking tight oil and tight gas in China as an instance［J］. Acta Petrolei Sinica，2012，33（2）：173-187.

[4]
邹才能，杨智，朱如凯，等.中国非常规油气勘探开发与理论技术进展［J］.地质学报，2015，89（6）：979-1007.

ZOU C N， YANG Z， ZHU R K， et al. Progress in China's unconventional & gas exploration and development theoretical technologies［J］.Acta Geologica Sinica，2015，89（6）：979-1007.

[5]
徐凤银，肖芝华，陈东，等.我国煤层气开发技术现状与发展方向［J］.煤炭科学技术，2019，47（10）：205-215.

XU F Y，XIAO Z H，CHEN D，et al. Current status and development direction of coalbed methane exploration technology in China［J］.Coal Science and Technology，2019，47（10）：205-215.

[6]
牛小兵，范立勇，闫小雄，等.鄂尔多斯盆地煤岩气富集条件及资源潜力［J］.石油勘探与开发，2024，51（5）：972-985.

NIU X B， FAN L Y， YAN X X， et al.Enrichment conditions and resource potential of coal-rock gas in Ordos Basin， NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2024， 51 （5）：972-985.

[7]
李勇，徐凤银，唐书恒，等.鄂尔多斯盆地煤层（岩）气勘探开发进展及发展方向［J］.天然气工业，2024，44（10）：63-79.

LI Y，XU F Y，TANG S H，et al. Progress and development direction of coalbed methane（coal-rock gas） exploration and development in the Ordos Basin［J］.Natural Gas Industry，2024，44（10）： 63-79.

[8]
吴裕根，门相勇，娄钰.我国“十四五”煤层气勘探开发新进展与前景展望［J］.中国石油勘探，2024，29（1）：1-13.

WU Y G， MEN X Y， LOU Y， et al. New progress and prospect of coalbed methane exploration and development in China during the 14th Five-Year Plan Period［J］.China Petroleum Exploration， 2024， 29 （1）： 1-13.

[9]
秦勇.中国深部煤层气地质研究进展［J］.石油学报，2023，44（11）：1791-1811.

QIN Y. Progress on geological research of deep coalbed methane in China［J］.Acta Petrolei Sinica，2023，44（11）：1791-1811.

[10]
侯伟， 徐凤银， 张雷， 等. 煤岩类型对煤储层吸附/解吸特征影响 及实践意义： 以保德区块为例［J］. 煤田地质与勘探， 2022， 50（3）： 110-118.

HOU W，XU F Y，ZHANG L，et al.Influence of coal litho-types on adsorption/ desorption characteristics in coal reservoirs and its practical significance：A case study in Baode block［J］.Coal Geology & Exploration，2022，50（3）：110-118.

[11]
郭绪杰， 支东明， 毛新军， 等. 准噶尔盆地煤岩气的勘探发现及意义［J］. 中国石油勘探， 2021， 26（6）： 38-49.

GUO X J， ZHI D M， MAO X J， et al. Discovery and significance of coal measure gas in Junggar Basin［J］.China Petroleum Exploration， 2021， 26（6）： 38-49.

[12]
牛小兵， 赵伟波， 史云鹤， 等. 鄂尔多斯盆地本溪组天然气成藏条件及勘探潜力［J］. 石油学报， 2023， 44（8）： 1240-1257.

NIU X B，ZHAO W B， SHI Y H， et al. Natural gas accumulation conditions and exploration potential of Benxi Formation in Ordos Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2023，44（8）：1240-1257.

[13]
徐凤银，王成旺，熊先钺，等.鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气成藏演化规律与勘探开发实践［J］.石油学报，2023，44（11）：1764-1780.

XU F Y， WANG C W， XIONG X Y， et al. Evolution law of deep coalbed methane reservoir formation and exploration and development practice in the eastern margin of Ordos Basin［J］. Acta Petrolei Sinica， 2023， 44 （11）： 1764-1780.

[14]
李国欣，张水昌，何海清，等.煤岩气：概念、内涵与分类标准［J］.石油勘探与开发， 2024， 51（4）： 783-795.

LI G X， ZHANG S C， HE H Q， et al. Coal-rock gas： Concept， connotation and classification criteria［J］. Petroleum Exploration and Development， 2024， 51 （4）： 783-795.

[15]
许浩，汤达祯，陶树，等.深、浅部煤层气地质条件差异性及其形成机制［J］.煤田地质与勘探，2024，52（2）：33-39.

XU H， TANG D Z， TAO S， et al. Differences in geological conditions of deep and shallow coalbed methane and their formation mechanisms［J］.Coal Geology & Exploration，2024，52（2）：33-39.

[16]
秦勇，申建，史锐.中国煤系气大产业建设战略价值与战略选择［J］.煤炭学报，2022，47（1）：371-387.

QIN Y， SHEN J， SHI R. Strategic value and choice on construction of large CMG industry in China［J］. Journal of China Coal Society，2022，47（1）：371-387.

[17]
申建， 秦勇.我国主要盆地深部煤层气资源量预测［R］. 徐州： 中国矿业大学，2021.

SHEN J，QIN Y.Prediction of Deep Coalbed Methane Resources in Major Basins in China［R］.Xuzhou： China University Of Mining and Technology， 2021.

[18]
秦勇， 申建.论深部煤层气基本地质问题［J］.石油学报，2016，37（1）：125-136.

QIN Y，SHEN J. On the fundamental issues of deep coalbed methane geology［J］.Acta Petrolei Sinica，2016，37（1）：125-136.

[19]
韩思杰，桑树勋，周培明. 济阳坳陷深部煤层吸附效应及含气性特征［J］. 中国石油勘探，2017，22（5）：33-42.

HAN S J， SANG S X， ZHOU P M. Adsorption effect and gas-bearing property of deep coal beds in Jiyang Depression［J］.China Petroleum Exploration， 2017， 22（5）： 33-42.

[20]
李国欣，贾承造，赵群，等.煤岩气成藏机理与煤系全油气系统［J］.石油勘探与开发，2025，52（1）：29-43.

LI G X，JIA C Z，ZHAO Q， et al. Coal-rock gas accumulation mechanism and the whole petroleum system of coal measures［J］.Petroleum Exploration and Development，2025，52（1）：29-43.

[21]
李勇， 吴鹏， 高计县， 等. 煤成气多层系富集机制与全含气系统模式：以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例［J］. 天然气工业，2022，42（6）： 52-64.

LI Y， WU P， GAO J X， et al. Multilayer coal-derived gas enrichment mechanism and whole gas bearing system model： A case study on the Linxing block along the eastern margin of the Ordos Basin［J］. Natural Gas Industry， 2022， 42（6）： 52-64.

[22]
孙粉锦，周国晓，田文广，等，煤层气系统的定义、内涵、形成及应用：以鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤层为例［J］.天然气工业，2024，44（7）： 42-53.

SUN F J， ZHOU G X， TIAN W G， et al. Definition， connotation， formation and application of coalbed methane system： A case study on the Carboniferous-Permian coal seams in the Ordos Basin［J］. Natural Gas Industry， 2024， 44（7）： 42-53.

[23]
戴金星. 成煤作用中形成的天然气和石油［J］. 石油勘探与开发， 1979， 6（3）： 10-17.

DAI J X. Forming of natural gas and oil in coal formation［J］. Petroleum Exploration and Development， 1979， 6（3）： 10-17.

[24]
秦勇. 中国煤层气产业化面临的形势与挑战（Ⅲ）： 走向与前瞻性探索［J］. 天然气工业， 2006， 26（3）： 1-5.

QIN Y. Situation and challenges for coal-bed methane industrialization in China （Ⅲ）- trend and pioneer research［J］. Natural Gas Industry， 2006， 26 （3）： 1-5.

[25]
徐凤银， 侯伟， 熊先钺， 等. 中国煤层气产业现状与发展战略［J］. 石油勘探与开发， 2023， 50（4）： 669-682.

XU F Y， HOU W， XIONG X Y， et al. The status and development strategy of coalbed methane industry in China［J］.Petroleum Exploration and Development，2023，50（4）：669-682.

[26]
张聪， 李梦溪， 胡秋嘉， 等.沁水盆地南部中深部煤层气储层特征及开发技术对策［J］. 煤田地质与勘探， 2024， 52（2）： 122-133.

ZHANG C， LI M X， HU Q J， et al. Moderately deep coalbed methane reservoirs in the southern Qinshui Basin： Characteristics and technical strategies for exploitation［J］. Coal Geology & Exploration， 2024， 52（2）： 122-133.

[27]
何自新. 鄂尔多斯盆地演化与油气［M］. 北京： 石油工业出版社， 2003.

HE Z X. Evolution of Ordos Basin and Oil and Gas［M］. Beijing： Petroleum Industry Press， 2003.

[28]
杨华， 付金华， 魏新善， 等. 鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气勘探领域［J］. 石油学报， 2011， 32（5）：733-740.

YANG H， FU J H， WEI X S， et al. Natural gas exploration domains in Ordovician marine carbonates，Ordos Basin［J］. Acta Petrolei Sinica， 2011， 32 （5）： 733-740.

[29]
何登发， 包洪平， 开百泽， 等. 鄂尔多斯盆地及其邻区关键构造变革期次及其特征［J］. 石油学报， 2021，42（10）：1255-1269.

HE D F， BAO H P， KAI B Z， et al. Critical tectonic modification periods and its geologic features of Ordos Basin and adjacent area［J］. Acta Petrolei Sinica， 2021， 42 （10）： 1255-1269.

[30]
刘新昕. 鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组沉积环境研究［D］. 成都：成都理工大学， 2019.

LIU X X. Study on the Sedimentary Environment of Upper Carboniferous Benxi Formation of Eastern Ordos Basin， China［D］. Chengdu： Chengdu University of Technology， 2019.

[31]
侯云东， 陈安清， 赵伟波， 等. 鄂尔多斯盆地本溪组潮汐—三角洲复合砂体沉积环境［J］. 成都理工大学学报（自然科学版）， 2018， 45（4）： 393-401.

HOU Y D， CHEN A Q， ZHAO W B， et al. Analysis on the depositional environment of Carboniferous Benxi Formation tidal-delta sand body complex， Ordos Basin， China［J］. Journal of Chengdu University of Technology（Science & Technology Edition）， 2018， 45 （4）： 393-401.

[32]
王双明. 鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用［J］. 地质通报， 2011， 30（4）： 544-552.

WANG S M. Ordos basin tectonic evolution and structural control of coal［J］.Geological Bulletin of China，2011，30（4）：544-552.

[33]
杨华，刘新社.鄂尔多斯盆地古生界煤成气勘探进展［J］.石油勘探与开发，2014，41（2）：129-137.

YANG H， LIU X S. Progress of Paleozoic coal-derived gas exploration in Ordos Basin， West China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2014， 41 （2）： 129-137.

[34]
付金华，范立勇，刘新社，等.鄂尔多斯盆地天然气勘探新进展、前景展望和对策措施［J］. 中国石油勘探， 2019， 24（4）：418-430.

FU J H，FAN L Y，LIU X S，et al. New progresses， prospects and countermeasures of natural gas exploration in the Ordos Basin［J］.China Petroleum Exploration，2019，24（4）：418-430.

[35]
邱振，邹才能，王红岩，等.中国南方五峰组—龙马溪组页岩气差异富集特征与控制因素［J］.天然气地球科学，2020，31（2）：163-175.

QIU Z， ZOU C N，WANG H Y， et al. Discussion on characteristics and controlling factors of differential enrichment of Wufeng-Longmaxi formations shale gas in South China［J］.Na-tural Gas Geoscience， 2020， 31 （2）： 163-175.

[36]
罗力元，李勇，李树新，等.鄂尔多斯盆地东缘大吉地区山2 3亚段海陆过渡相页岩气富集控制因素［J］.天然气地球科学，2025， 36 （3）： 554-566.

LUO L Y， LI Y， LI S X， et al. Controlling factors of marine and continental transitional shale gas enrichment in Shan2 3 sub-member， Daji area， eastern margin of Ordos Basin［J］.Natural Gas Geoscience， 2025， 36 （3）： 554-566.

[37]
CLIFFORD H D J. The organic geochemistry of coal：From plant materials to coal［J］.Organic Geochemistry，1997，27（5）：251-274.

[38]
付少英.鄂尔多斯盆地上古生界煤的生烃动力学及其分子特征研究［D］.广州：中国科学院广州地球化学研究所 ，2002.

FU S Y. The Molecular Property of Upper Paleozoic Coals in Ordos Basin and Its Kinetic Studies on the Hydrocarbon Generation［D］.Guangzhou：Guangzhou Institute of Geochemistry， Chinese Academy of Sciences，2002.

[39]
AMARASEKERA G，SCARLETT M J，MAINWARING D E. Micropore size distributions and specific interactions in coals［J］.Fuel， 1995， 74（1）： 115-118.

[40]
秦勇， 申建， 王宝文， 等. 深部煤层气成藏效应及其耦合关系［J］. 石油学报， 2012， 33（1）： 48-54.

QIN Y， SHEN J， WANG B W， et al. Accumulation effects and coupling relationship of deep coalbed methane［J］.Acta Pe-trolei Sinica， 2012， 33（1）： 48-54.

[41]
张雷，徐凤银，李子玲，等.煤层气田单/合层开发影响因素分析及应用——以保德区块为例［J］.煤田地质与勘探，2022，50（9）：68-77.

ZHANG L， XU FY， LI Z L， et al. Analysis on influencing factors of single/multi-layer development of coalbed methane field：A case study of Baode block［J］. Coal Geology & Exploration， 2022， 50 （9）： 68-77.

[42]
聂志宏，时小松，孙伟，等.大宁—吉县区块深层煤层气生产特征与开发技术对策［J］.煤田地质与勘探，2022，50（3）：193-200.

NIE Z H， SHI X S， SUN W， et al. Production characteristics of deep coalbed methane gas reservoirs in Daning-Jixian block and its development technology countermeasures［J］. Coal Geology & Exploration， 2022， 50 （3）： 193-200.

[43]
冯树仁，张聪，张建国，等.沁水盆地南部郑庄区块高煤阶煤层气成藏模式［J］.天然气地球科学，2021，32（1）：136-144.

FENG S R， ZHANG C， ZHANG J G， et al. Model of high rank coalbed methane in Zhengzhuang block in the southern Qinshui Basin，China［J］.Natural Gas Geoscience，2021，32（1）：136-144.

[44]
文龙，罗冰，孙豪飞，等.四川盆地上二叠统龙潭组深层煤岩气成藏地质特征及资源潜力［J］.天然气工业，2024，44（10）：22-32.

WEN L， LUO B， SUN H F， et al. Geological characteristics and resources potential of deep coal-rock gas reservoir in the Upper Permian Longtan Formationof the Sichuan Basin［J］.Na-tural Gas Industry， 2024， 44 （10）： 22-32.

[45]
孙斌，杨敏芳，杨青，等.准噶尔盆地深部煤层气赋存状态分析［J］.煤炭学报， 2017， 42（S1）： 195-202.

SUN B， YANG M F， YANG Q， et al. Analysis on occurrence state of deep coalbed methane in Junggar Basin［J］.Journal of China Coal Society， 2017， 42 （S1）： 195-202.

[46]
侯雨庭， 周国晓， 黄道军， 等.鄂尔多斯盆地纳林河地区煤岩气成藏地质特征［J］.石油与天然气地质，2024，45（6）：1605-1616.

HOU Y T， ZHOU G X， HUANG D J， et al. Geological characteristics of coal-rock gas accumulation in the Nalinhe area， Ordos Basin［J］.Oil & Gas Geology，2024，45（6）：1605-1616.

[47]
戴金星，戚厚发，宋岩，等.我国煤层气组份、碳同位素类型及其成因和意义［J］.中国科学（B辑：化学），1986，16（12）：1317-1326.

DAI J X， QI H F， SONG Y， et al. Components， carbon isotope types and their origin and significance of coalbed methane in China［J］.Science Sinica（Series B：Chimica），1986，16（12）： 1317-1326.

[48]
付金华，董国栋，周新平，等.鄂尔多斯盆地油气地质研究进展与勘探技术［J］.中国石油勘探，2021，26（3）：19-40.

FU J H， DONG G D， ZHOU X P， et al. Research progress petroleum geology and exploration technology in Ordos Basin ［J］. China Petroleum Exploration， 2021， 26（3）：19-40.

[49]
BEHAR F，VANDENBROUCKE M，TANG Y，et al.Thermal cracking of kerogen in open and closed systems： Determination of kinetic parameters and stoichiometric coefficients for oil and gas generation［J］.Organic Geochemistry，1997，26（5-6），321-339.

[50]
CHEN Y H，WANG Y B，GUO M Q，et al.Differential enrichment mechanism of organic matters in the marine-continental transitional shale in northeastern Ordos Basin， China： Control of sedimentary environments［J］.Natural Gas Science and Engineering， 2020，83： 103625.

[51]
秦匡宗，郭绍辉，李术元.煤结构的新概念与煤成油机理的再认识［J］.科学通报，1998，43（18）：1912-1918.

QIN K Z， GUO S H， LI S Y. New concept of coal structure and re-understanding of coal-derived oil mechanism［J］. Chinese Science Bulletin， 1998， 43（18）： 1912-1918.

[52]
侯雨庭，周国晓，黄道军，等.鄂尔多斯盆地纳林河地区煤岩气成藏地质特征［J］.石油与天然气地质，2024，45（6）：1605-1616.

HOU Y T， ZHOU G X， HUANG D J， et al. Geological characteristics of coal-rock gas accumulation in the Nalinhe area， Ordos Basin［J］.Oil & Gas Geology，2024，45（6）：1605-1616.

[53]
郭艳琴，李文厚，郭彬程，等.鄂尔多斯盆地沉积体系与古地理演化［J］.古地理学报，2019，21（2）：293-320.

GUO Y Q， LI W H， GUO B C， et al. Sedimentary systems and palaeogeography evolution of Ordos Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2019，21（2）：293-320.

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