淮南断隆煤层气地质
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发布时间：2022-05-29 21:35
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时间：2024-11-11 20:18
淮南勘查区位于南华北盆地淮南断隆（淮南隐伏带）。淮南断隆为华北石炭二叠纪含煤盆地经后期构造运动改造分割的残留盆地（片），并被中、新生代沉积盖层所叠加覆盖。煤田勘探初步证实可能为一北西西走向的复式长轴背斜构造，深部构造形态可能较为复杂，尚待勘探证实，淮南一带有石炭、二叠系含煤岩系出露。淮南勘查区位于复式背斜的中部，南北两侧为大型逆掩断层，沿北北西向褶皱发育有近东西向逆掩断层，北西西和北北东向断层横切或斜切背斜构造，多为正断层。
区内含煤岩系为下二叠统山西组、下石盒子组和上二叠统上石盒子组，含煤10余层，厚25 m，全区稳定发育的煤层5层，单层厚度大于2.5 m。上石盒子组13-1煤厚3.45～6.55 m，11-2煤厚1.64～4.14 m；下石盒子组8煤厚2.20～3.01 m，4-1煤厚0.70～3.70 m；山西组1煤厚0.94～4.98 m。煤层发育较厚地区为潘集、张集一带，次为谢桥、刘庄。煤岩多以块状为主，次为粉状煤。顶板岩性多为泥岩，次为砂质泥岩。宏观煤岩类型以半暗煤、暗淡煤为主，下部煤层以半亮、半暗煤为主，上部煤层以半暗、暗淡煤为主。下部煤质较好以中灰—低灰煤为主，上部以高灰煤为主煤质较差，各煤层构造煤发育。煤岩变质程度不高，主要为气煤和气肥煤，煤层埋深增加煤阶随之增高，13-1煤煤阶变化不大，均为气煤，8煤和6煤自东而西煤阶逐渐降低，由肥煤变为气煤。岩浆热演化使潘集一带1煤局部变为焦煤。煤层含气量较高，自东向西含气量逐渐下降，东部含气量高为7.54～9.5 m3/t，中部潘集、谢桥含气量5 m3/t，西部主要煤层含气量小于5 m3/t。13-1煤在向斜核部含气量高达8～12 m3/t，背斜轴部仅有0～5 m3/t，在靠近断裂带附近含气量明显降低。区内煤层渗透率较低，煤岩变质程度偏低，煤层割理不发育。区内广泛发育的高角度逆断层，预示地应力可能较高，煤层渗透率较低，是制约煤层气可采条件的关键因素。
潘集勘探区位于淮南断隆潘集背斜中部，南邻谢桥向斜，南、北被逆冲断层所挟持，北北东向及北北西向断层将复式背向斜切割。勘探区东西长23 km，南北宽11 km，面积250 km2。地矿部华北石油局在潘集东南施钻煤淮1-2煤层气勘探井，中国煤炭集团在该区块亦曾施钻多口煤层气勘探试验井。
潘集勘探区石炭、二叠系含煤岩系埋深600～1000 m，山西组含煤2层，1煤厚度大，煤质好，埋深千米左右。下石盒子组含煤6层，4、5、6煤和8煤为目标煤层。上石盒子组含煤13层，11-2、13-1煤为目标煤层。区内主要煤层单层厚度大于2.5 m，累计厚度15.81 m。煤层层数多，单层厚度大，分布较稳定，顶底板多为泥岩层。煤层煤质变化较大，1、3和4-1煤以光亮、半亮煤为主，8、11-2和13-1煤渐变为半暗、暗淡煤为主。镜质组含量下煤层略高于上煤层，一般为50%～75%。丝质组含量较高，一般为10%～25%，稳定组分小于15%。下部三层主煤层灰分产率15%，为中—低灰煤，其中1煤仅5%。上部三层主煤层灰分产率15%～30%，为中—高灰煤。区内煤岩煤阶较单一，除13-1煤为气煤外，下部煤层皆为肥煤。挥发分产率30%～40%，固定碳含量82%～86%，镜质组反射率为0.77%～1.04%。隐伏岩浆侵入体形成地温异常可能是煤岩变质的重要影响因素，13-1煤之下均为肥煤，下部煤层1煤和4煤局部变成天然焦。
根据煤田钻井取样测定区内各煤层含气量，13-1煤8.97 m3/t，11-2煤6.8 m3/t，8煤5.4 m3/t，6煤5.05 m3/t，4煤7.49 m3/t，1煤6.36 m3/t。对下石盒子组与上石盒子组含煤地层煤层气资源量测算，总资源量为337.5×108m3，资源丰度1.33×108m3/km2。
潘集位于背斜构造轴部附近，构造各部位及各煤层裂隙发育程度和渗透性均不尽相同。13-1煤及4煤割理密度为0～8条/5cm，延伸长度小。1煤割理最发育，面割理密度为14～30条/5cm，延伸长度仅1～2 cm。淮1井测试资料，煤层原地应力梯度0.027 MPa/m，有效地应力值高达12.5 MPa，远高于其它地区，高地应力对煤层渗透性影响较大，4、5煤试井渗透率仅为（0.0068～0.0135）×10-3μm2。潘集施钻的煤淮1、2井资料显示，由于煤层渗透性差，气、水产量低，煤淮1井进行压裂综合测试结果，4煤产气量41.8 m3/d，5煤0.25 m3/d，气、水产量都很低。后期煤层气勘探试验井亦未取得大的突破，但在新集试获气产量1000～2000 m3/d。
潘集区块煤层气勘探结果初步表明，区内煤层多，厚度大，含气量中等，煤层气资源丰度高，具较高资源潜力，但煤层割理、裂隙不发育，有效地应力高，煤层渗透性差，煤层气井测试产气量低，煤层气资源开发前景不利。
参见《中国煤层气盆地图集》“淮南煤层气勘探井位分布图”、“淮南上石盒子组13-1煤层上覆地层厚度图”、“淮南上二叠统上石盒子组13-1煤层底板构造图”、“淮南上二叠统上石盒子组13-1煤层厚度图”、“淮南下二叠统下石盒子组4煤层厚度图”、“淮南上二叠统上石盒子组13-1煤甲烷含量图”、“煤淮1井13-1煤等温吸附曲线”、“煤淮1井8煤等温吸附曲线”、“煤淮1井5煤等温吸附曲线”、“煤淮1井4煤等温吸附曲线”。
