文档介绍：宁夏煤层气的富集控制因素浅析
摘要:煤层气是以甲烷为主要成份赋存在煤层中的一种非常规天然气。煤层气的富集程度由含煤地层有机质含量、沉积相、地质构造、煤层特征、变质程度、煤层埋深、水文地质条件及盖层岩性等主要控制因素决定。综合研究表明认为同一含煤地层中,泥岩分布区煤层气含量高于砂岩分布区;浅层高变质煤层也可具超级含气量;控煤构造以逆冲断层为主,易于煤层气蕴藏。通过研究煤层气赋存地质特征,可对煤层气资源的分布以及资源潜力进行评价。
关键词:煤层气;沉积环境;构造;变质;水动力
通过研究宁夏煤层气赋存地质特征,可对宁夏煤层气资源的分布以及资源潜力进行评价,提出有效建议。侏罗纪煤层气资源量比重较大,有着很好的资源发展潜力。
1 沉积环境对煤层气的影响
煤层中的有机质含量是煤层气生成的物质基础;研究煤层的沉积环境是分析煤层气富集情况的因素之一,煤层气的富集程度和保存条件与煤层沉积建造和构造演化关系密切。就研究区二叠纪山西组和侏罗纪延安组煤层煤层气成气条件做简要分析。
山西组煤层
二叠纪山西组煤层的沉积环境为是冲积平原环境,沼泽的种类主要有三种,即河道边缘沼泽、分流河道充填沼泽、三角洲朵叶废弃平原化沼泽。覆水较浅,两岸洪水漫延沉积对其产生影响,使得镜质组含量降低。石嘴山、马莲滩等地的煤层在上三角洲平原泥炭沼泽中形成,覆水深,煤层的镜质组含量相比于其他地区要高很多。垂向上,煤层沉积环境为上三角洲平原-冲积平原相,[1]自上而下镜质组的含量降低,而无机质和惰质组的含量增高。
延安组煤层
侏?_纪延安组煤层沉积环境为湖泊三角洲平原;沼泽为三角洲分流河道、平原化沼泽和分流河道边缘沼泽。主要分布于银川宁东地区中部和汝箕沟矿区,横向上岩性有很明显的变化规律,泥炭沼泽的覆水深度大,煤层中有较高的镜质组含量。银川宁东地区西北部沉积环境为冲积平原,为河道废弃沼泽和河道边缘沼泽,泥炭沼泽的环境比较干燥,能够持续很长时间,煤层中有含量较高的惰质组,镜质组的含量比较低。固原含煤区和宁东含煤区的中南部成煤环境为湖滨平原和三角洲,泥炭沼泽的覆水深度大,有着比较开阔的水域,煤层中的镜质租含量比较高。[2]
在垂直方向上,煤系的建造环境处于均衡沉降环节,有着比较明显的沉积层序。冲积平原形成的煤组中惰质组含量比较高,镜质组的含量较低。而三角洲环境中的煤组中,镜质组的含量比较高,惰质组的含量比较低。早期形成的分流河道边缘沼泽,覆水深度比较浅,晚期的废弃河道和平原化沼泽成煤环境沼泽覆水深度比较深,其中的镜质组含量比较少,而惰质组的含量高。
2 构造对气体蕴藏影响
构造演化是对煤层气富集成藏的最主要的因素,是聚煤盆地回返抬升和后期演化综合叠加的结果。研究区属鄂尔多斯盆地西缘的逆冲构造带,主要控煤构造为逆冲构造,具有明显的分带性,阶梯状构造群是煤层气储藏的有利地带。
由于受多期次构造运动以及岩石物性差异的影响形成了不同的赋煤构造。银川宁东含煤区地处鄂尔多斯西缘拗陷带中段,属盐池台陷和陶乐台拱两个三级构造单元,中西部构造多为走向近南北的弧形断裂和轴向近南北的褶皱。
根据我区构造单元特征推测,在横山堡、刘家庄等地气源保留较好;根据贺兰山东西两麓大断裂逆冲断层及黄河大断裂构造特征分析认为在汝箕沟、石炭井、白箕沟等老矿区有利于煤层气成藏。