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二连盆地富气凹陷低阶煤煤层气成因及成藏机制 被引量：6
1
作者 林海涛 李玲 +3 位作者 唐淑玲 田文广 李杰 孟芹 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期60-69,共10页
内蒙古低阶煤煤层气资源丰富,煤层气成因与成藏机制研究对低阶煤煤层气资源选区评价至关重要。以二连盆地重点富气凹陷低阶煤煤层气为研究目标,利用煤层气组分、碳/氢同位素、煤层水水质、氢/氧同位素及放射性同位素^(3)H和^(14)C测试... 内蒙古低阶煤煤层气资源丰富,煤层气成因与成藏机制研究对低阶煤煤层气资源选区评价至关重要。以二连盆地重点富气凹陷低阶煤煤层气为研究目标,利用煤层气组分、碳/氢同位素、煤层水水质、氢/氧同位素及放射性同位素^(3)H和^(14)C测试等多种实验手段,分析煤层气、水地球化学特征,揭示低阶煤煤层气成因来源及成藏机制。结果表明,二连盆地煤层气组分以甲烷为主,均为干气,其中甲烷体积分数随埋深增加而增大,CO_(2)体积分数随埋深增加呈先增加后降低趋势,在300~500 m范围出现高值区。甲烷碳、氢同位素普遍偏轻,δ^(13)C(CH_(4))分布在-70.3‰~-48.0‰,δD(CH_(4))分布在-285.5‰~-189.0‰,δ^(13)C(CO_(2))在-37.6‰~1.94‰变化。煤层水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和Cl·HCO_(3)-Na型,现今煤层水体环境较为稳定,水动力较弱,煤层水表观年龄在1020~47490 a,主要来源于第四纪大气降水,没有或较少有现今地表水补给。二连盆地煤层气主要为原生生物成因气,混有少量早期热成因气,随着埋深加大,地层环境和产甲烷古菌类型发生变化,生物甲烷生成途径发生转变。其中吉尔嘎朗图凹陷早期以乙酸发酵产气为主,晚期转变为CO_(2)还原产气为主,并混有少量低熟热成因气;巴彦花和霍林河凹陷微生物产气途径均以乙酸发酵为主,其中霍林河凹陷还混有少量甲基发酵型生物气。研究区具有适合生物气生成的低地温、低矿化度和低热演化程度的“三低”煤层条件,其中,吉尔嘎朗图凹陷属于地堑式浅部厚煤层生物气成藏模式,巴彦花和霍林河凹陷属于半地堑式中深部承压区水力封堵生物气成藏模式。寻找适合生物成因气形成和富集的有利目标区,应是二连盆地煤层气未来勘探开发的重点方向,也是二连盆地低阶煤煤层气增储上产的现实保障。 展开更多
关键词 二连盆地 煤层气成因 低阶煤 生物成因气 煤层水 成藏机制
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二连盆地巴彦花凹陷煤层气成因类型及生气潜力 被引量：4
2
作者 孟芹 李玲 +3 位作者 李杰 田文广 林海涛 李恒 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期24-33,共10页
二连盆地巴彦花凹陷是内蒙古低阶煤煤层气重点开发试验区,但勘探程度相对较低,对煤层气成因认识不足,在一定程度制约了勘探开发进度。通过对巴彦花凹陷煤层气井气样水样开展气体组分、稳定同位素、水化学及放射性同位素定年等测试,并结... 二连盆地巴彦花凹陷是内蒙古低阶煤煤层气重点开发试验区,但勘探程度相对较低,对煤层气成因认识不足,在一定程度制约了勘探开发进度。通过对巴彦花凹陷煤层气井气样水样开展气体组分、稳定同位素、水化学及放射性同位素定年等测试,并结合经典天然气成因判识图版厘清气体成因,进一步剖析生气潜力,明确生气关键要素。结果显示:C_(1)/C_(1)—5>0.99,CO_(2)-CH_(4)系数[CDMI=φ(CO_(2))/φ(CO_(2)+CH_(4))×100%]基本小于5%,干燥系数(C_(1)/C_(2+))介于104~5540,CH_(4)含量高、重烃及CO_(2)含量低。δ^(13)C(CH_(4))介于-51.80‰~-67.70‰、δD(CH_(4))介于-226.20‰~-291.00‰,δ^(13)C(CO_(2))介于-20.30‰~-37.60‰,为陆相生物成因气特征;判识图版中大部分煤层气样品落在生物成因气区域,甲烷产气途径为乙酸发酵和甲基发酵,CO_(2)主要是微生物产甲烷活动伴生产物。煤层水来源于大气降水,主要为NaHCO_(3)型弱碱性水,δ^(13)C_(DIC)为-2.6‰,δ^(18)O(H_(2)O)为-16.4‰,结合14C定年表明水为第四纪水,非原生水,为现代混合水。结合全区构造和水文地质条件分析认为,巴彦花凹陷径流区利于乙酸发酵产气,弱径流区利于生物气富集成藏。区内低阶煤储层孔渗性较好,地温适宜,水文地质条件优越,利于生物气的生成,承压区水力封堵型生物气藏发育。水文地质条件是本区生物气形成关键,在煤层气勘探选区中应重点关注。 展开更多
关键词 二连盆地 巴彦花凹陷 低阶煤 煤层气 成因类型 生气潜力
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西北生态脆弱区浅埋煤层保水开采隔水层稳定性评价方法 被引量：3
3
作者 李恒 何滔 郭宾 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期92-98,共7页
水资源保护与煤炭资源开采是西北地区面临的重要问题。保水采煤是西北地区实现煤炭资源与水资源协调发展的重要技术,其中隔水层稳定性评价是保水采煤技术的首要关键问题。针对西北生态脆弱区煤层埋深浅,地形切割强烈,近地表含水层变化... 水资源保护与煤炭资源开采是西北地区面临的重要问题。保水采煤是西北地区实现煤炭资源与水资源协调发展的重要技术,其中隔水层稳定性评价是保水采煤技术的首要关键问题。针对西北生态脆弱区煤层埋深浅,地形切割强烈,近地表含水层变化较为复杂,传统的隔水层评价方法与实际水文观测情况存在较大误差等问题,提出采用三维地质建模和数值模拟相结合的方法以实现浅埋煤层保水开采隔水层稳定性的精准评价。首先根据勘探信息和地形等值线构建直观可靠的三维地质模型以精细刻画地形切割及浅层含水层的复杂变化,然后选择典型工作面开展数值模拟分析煤层采动覆岩破坏特征以获取三维煤层模型各煤层点导水裂隙带高度,最后利用三维地质块体模型从全三维角度计算各煤层顶板点导水裂隙带高度与含水层覆岩厚度之差作为保水开采隔水层稳定性评价依据。以内蒙古鄂尔多斯满都拉煤矿为例,通过搜集区内36个钻孔柱状图与地形地质图构建精细化的三维地质模型并计算隔水层的稳定性。与2个井下积水区观测结果对比发现,传统方法计算的隔水层不稳定区未能准确反映南侧工作面充水区,而新方法计算的隔水层不稳定区更加精细,充分反映了第四系含水层受地形切割、风化、剥蚀的影响作用。研究结果表明,基于三维地质建模的浅埋煤层隔水层稳定性评价方法相对传统评价方法更能直观、精准刻画浅埋煤层采动对含水层的影响且适应性更强,能为保水开采提供精细化的评价指标。 展开更多
关键词 保水开采 浅埋煤层 隔水性能评价 三维地质建模 数值模拟
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