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勃利盆地煤层储层特征及煤层气赋存规律【摘要】本文通过煤层的孔隙性、透气性、储层压力、含气饱和度、等温吸附等特征探讨了煤层甲烷含量随着埋深增加而增高的规律盆地内断裂西部以NW-NWW向为主向东过渡为NE-NEE向断裂显现张性或张扭性因此使盆地内部出现西部煤层气含气量高于东部的差异。煤的渗透性较差透气性能亦较差同时又具有吸附能力较高的特点。【关键词】盆地；储层特征；煤层气；赋存；规律0前言勃利盆地位于黑龙江省东部。西起依兰东至虎林云山农场；北自桦南―宝清南止兴农―裴德横跨桦南县、勃利县、七台河市、鸡东县、密山市、虎林市等市县。地理座标为：东经130°-132°30'北纬45°30'-46°25'之间。盆地东西长约200km南北宽约50km面积约10000km2。根据勃利煤田目前勘探情况及含煤地层和煤层发育赋存情况确定各煤层气评价范围为：西起青龙山断裂东至宝密桥断裂北起老基盘南至兴农―兴凯断裂为界东西走向长120km南北倾向宽60km面积7'200km2。1煤层储层特征煤层物性特征包括煤层的孔隙性、透气性、储层压力、含气饱和度、等温吸附特征等。1.1煤层的孔隙性勃利盆地煤层显微孔隙非常发育植物的残余组织孔原生粒间孔、内生裂隙及构造裂隙均较发育实测煤层平均孔隙率为3.35%主要以微小孔为主不利于煤层气的运移。由于微小孔多内表面积大煤层吸附煤层气量比较大。1.2煤层透气性勃利盆地煤层中面割理较发育端割理不发育。多为平行状且裂隙多被方解石或粘土矿物充填使煤层渗透性降低。梅造节理亦是煤层气重要的运移通道它们与区域构造线方面吻合煤层中一般有4-5组多为高角度的直立节理密度可达8～10条/m在构造带附近受断裂构造的影响节理的组数和密度均显著增加可达8组20余条/m导致煤层气运移通道比较好。因此可以认为勃利盆地的煤层裂隙节理较发育。测试结果显示煤层渗透率与层理方向有密切的关系。其中平行层理煤层渗透率最大。根据研究成果勃利盆地煤层渗透性相对较差这将是严重制约该盆地煤层气开发的因素因此在该地区煤层气开发中必须采用水力压裂等工艺手段提高煤层渗透性。1.3储层压力勃利矿区未进行储层压力测试因此没有确切地反映储层压力的资料当储层为一不含水层且未与静水压建立联系同时在未受采动影响的情况下储层压力等于瓦斯压力经开采证明勃利盆地各煤层含水性弱实测瓦斯压力（储层压力）为0.13～2.70MPa。1.4含气饱和度将含气量与储层压力下等温吸附曲线上的吸附量作比较经对比证实为不饱和储层。1.5等温吸附特征在实验室对勃利盆地新建矿、新兴矿、桃山矿、龙湖矿部分煤层的等温吸附特征进行测试。在恒温30°～C测得的各煤样吸附常数1厚度勃利盆地煤层以薄煤层为主区域上稳定性较差层间距有变化因此只能评价层组累计厚度。2煤层厚度埋深及其特征2.1煤层厚度2.1.1滴道组可采煤层累厚一般3～7m由西向东桃山断裂以西偶见可采煤层煤层累厚可达5.20m。桃山断裂以东至小顺河之间含煤性最好煤层累厚可达14m左右；小顺河以东埋藏较深没有勘探资料。2.1.2城子河组可采煤层累厚一般6～14m由西向东桃西区煤层累厚20m左右桃东区煤层累厚16m左右龙湖区可达22m左右。2.2煤层埋深煤层埋深是控制煤层气含量的最主要的因素之一随着煤层埋藏深度的增加压力和温度也不断增加煤层气含量增加。勃利盆地南北边缘已经出露地表在盆地内部城子河组埋深一般在1000-2000m之间。滴道组埋深一般在1000-2500m之间煤层最大埋深在3500m以上。2.3煤级生气特征煤的变质阶段影响对甲烷的吸附能力。勃利盆地煤层属于中等变质程度煤类以焦煤、瘦煤为主约占总量的85%以上其次为气煤、肥煤及部分未分类煤。因此有较高生气能力挥发份变化范围在14.13%―44.75%之间符合希尔特定律上部煤层的挥发份高于下部煤层的挥发份。2.4围岩储层物性特征勃利盆地煤层顶底板一般由粉砂岩、粉细砂岩组成岩石坚硬储层物性不好。有时具薄层凝灰岩但厚度不大一般为0.50-2.00m左右岩性变化较大可在局部地段起到盖层作用有小的圈闭范围大多数情况下起不到盖层作用。从含砂率分析得知该盆地含煤岩系细砂岩―粗砂岩约占75%左右它们是不好的盖层也不是好的储层。但在北兴―金沙地区煤系上复地层为猴石沟组其中有几层3～10m厚的凝灰岩和较厚粉砂岩具较好的盖层条件但赋煤情况不清有待今后进一步工作。3地质构造控气作用