平顶山断隆煤层气地质
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发布时间：2022-05-29 21:35
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时间：2024-11-15 18:51
平顶山勘探区位于南华北盆地西部平顶山断隆（平顶山隐伏带）。平顶山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。煤田勘探证实为一北西走向的复式向斜构造，西部有石炭、二叠系含煤岩系出露，石炭、二叠系地层被断裂切割难以圈闭，复式向斜构造较为复杂。平顶山勘探区位于复式向斜中南部，勘探区块呈北西向宽缓复向斜，北西西走向的李口向斜与灵武山向斜间为白石沟背斜，北西、北东向高角度正断层发育，含煤岩系为上石炭统太原组和下二叠统山西组，含煤40余层，厚逾20 m。其中山西组2-1煤最发育，厚度大，分布稳定，为主采煤层，其次为上石盒子组4煤。2-1煤层厚0.69～9.06 m，一般厚3～6 m，为光亮、半亮煤，灰分产率低，南部14.2%～18.05%，北部11.00%～18.00%，属中低灰煤。煤岩为肥煤、焦煤至瘦煤，煤阶由向斜翼部向核部增高。煤层含气量较高，一般为6～12 m3/t，最高达15.52 m3/t，随煤层埋深增大而增高。推测向斜核部含气量可达9m3/t以上。据矿井露头与钻井岩心观察，煤层割理发育，外生裂隙在褶皱轴部及断层附近发育，煤层渗透性可能较好。勘查区面积650 km2，估算2-1煤煤层气资源量达400×108m3。区内向斜核部面积约180 km2，2-1煤厚3～7 m，埋深700～1000 m，含气量8～10 m3/t，具有一定的煤层气勘探前景。
在平顶山断隆（隐伏带）施钻的平煤1、2煤层气勘探井，取得了初步勘探成果可资借鉴。平煤1井于655.87～848.60 m井段钻遇戊8、9、10煤和己1-5煤层；平煤2井在693.48～698.69 m钻遇厚度小于0.5 m的两层薄煤，在777.98～972.24 m钻遇戊8、9、10煤和己15、16、17煤层。煤岩测试分析，戊8煤挥发分含量为19.18%～24.64%，固定碳39.72%～58.53%，灰分21.64%～41.10%；戊9、10煤挥发分含量为15.82%～29.36%，固定碳36.90%～56.84%，灰分16.98%～47.28%；己1-5煤挥发分含量为16.53%～24.89%，固定碳57.05%～70.02%，灰分12.60%～24.89%；己15煤挥发分含量为23.41%～24.34%，固定碳65.12%～67.76%，灰分8.82%～10.54%；己16、17煤挥发分含量为16.77%～21.60%，固定碳39.17%～65.57%，灰分12.84%～14.79%。煤岩显微组分分析，戊8煤镜质组、半镜质组含量为77.18%～85.8%，丝质组14.2%～22.4%，壳质组0～0.5%；戊9、10煤镜质组、半镜质组含量为69.8%～87.0%，丝质组12.3%～29.7%，壳质组0.5%～1.2%；己2、4煤镜质组、半镜质组含量为84.1%～91.4%，丝质组8.6%～15.9%；己15煤镜质组、半镜质组含量为82.4%～92.5%，丝质组7.3%～17.7%，壳质组0～0.2%；己16、17煤镜质组、半镜质组含量为62.2%～85.4%，丝质组13.3%～37.3%，壳质组0～1.3%。以上煤组显微组分均以镜质组、半镜质组为主。镜质体反射率测定，戊8煤为1.24%～1.35%，戊9、10煤为1.25%～1.32%，己2煤为1.49%，己4煤为1.55%，己15煤为1.62%，己16、17煤为1.66%，有随煤层埋深加大Ro值增高的趋势，但均属焦煤阶。
平煤1、2井煤岩含气量测定表明，戊8煤含气量为4.66～12.40 m3/t，平煤1井戊9煤为6.88～9.79 m3/t，平煤2井戊9、10煤为3.14～5.11 m3/t，平煤1井己1-4煤8.35～9.66 m3/t，己5煤5.43 m3/t，平煤2井己15煤6.00～7.92 m3/t，己16、17煤3.29～4.62 m3/t。平煤1井气体分析，戊8、9煤CH4含量为95.2%～99.6%，己煤CH4含量高为90%，低为40%～80%；平煤2井气体分析，45%样品CH4含量为60%～90%，50%样品CH4含量为20%～60%。煤岩等温吸附测定，戊8煤兰氏体积为20.98～25.67 cm3/g，兰氏压力1.77～3.18 MPa，临界压力0.91～1.653 MPa；戊9、10煤兰氏体积为18.44～18.59 cm3/g，兰氏压力1.84～2.48 MPa，临界压力1.080～1.870 MPa；己2、4煤兰氏体积为25.39 cm3/g，兰氏压力1.63～1.87 MPa，临界压力0.934 MPa；己15、16、17煤兰氏体积为25.48～26.88 cm3/g，兰氏压力3.16～3.70 MPa，临界压力0.750～1.570 MPa。
参见《中国煤层气盆地图集》“平顶山向斜构造纲要图”、“平顶山向斜煤层气勘探井位分布图”、“平顶山向斜下二叠统山西组己煤层厚度图”、“平顶山向斜下二叠统下石盒子组戊煤层厚度图”、“平顶山向斜下二叠统下石盒子组丁煤层厚度图”、“平顶山向斜下二叠统己、戊、丁煤层累计厚度图”、“平顶山向斜下二叠统山西组己煤层煤岩变质程度图”、“平顶山向斜下二叠统山西组己煤甲烷含量图”、“平顶山向斜下二叠统下石盒子组戊煤甲烷含量图”、“平煤1井戊煤等温吸附曲线”、“平煤1井己煤等温吸附曲线”。
