准东地区西山窑组煤层发育特征研究

以准噶尔盆地东部地区西山窑组为研究对象,通过分析聚煤时期的沉积环境及构造运动对聚煤和煤层保存的控制作用,认为西山窑组为三角洲平原沉积环境,三角洲平原的泥炭沼泽是煤层发育的主要场所,西山窑组下部含煤性较好,厚煤层主要发育于凹陷区,凸起区煤层发育较差。     

吐哈盆地鱼尔沟侏罗系煤系划分探讨

长期以来,煤田地质资料对吐哈盆地西部鱼尔沟地区煤系的划分与准噶尔盆地、吐哈盆地艾维尔沟等地的划分差异较大.本文通过沉积环境分析、煤岩层对比,得出了该区所见煤层均属侏罗系八道湾组,F1逆冲推覆断层下有可能赋存西山窑组煤层,为该区西山窑组煤层探测指明了方向.     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气藏演化及其差异分析

文章结合区域构造热事件及构造史、煤系沉积-埋藏史恢复、气体成因分析等重建了研究区煤层气藏演化过程,并对北、中、南段演化差异进行了对比,同时指出了煤层气成藏演化主要事件及其发生的地质时间。研究结果表明,鄂尔多斯盆地东缘煤层气成藏演化过程可以分为4个阶段:北段达到的最大埋藏深度浅、经历的最大古地温低、煤的热成熟度低,气体生成量少,中部上述各项指标居中,南部最大。从现今含气量的分布可以发现同样的规律。     

三塘湖盆地条湖凹陷中侏罗统西山窑组层序地层及聚煤规律

以三塘湖盆地条湖凹陷为研究对象,围绕西山窑组地层的层序地层细分与聚煤规律研究这一关键问题,充分运用含煤岩系层序地层学等理论方法,探讨三塘湖盆地条湖凹陷内西山窑组含煤岩系地层聚煤规律。综合三塘湖盆地条湖凹陷内的钻井、测井和地震等资料,运用层序地层学方法进行高精度地层划分对比,将其划分为3个三级层序(SQ1,SQ2,SQ3),根据地层叠置样式及岩相变化特征进一步在三级层序内部识别出低位体系域(LST)、湖扩体系域(EST)以及高位体系域(HST);在构建的层序格架内部分析其古地理发育特征和演化过程,识别出辫状河、辫状河三角洲及湖泊等沉积相类型;盆缘到盆中心之间的滨浅湖-三角洲平原环境过渡区域是泥炭发育的最佳场所,其中在三角洲前缘及三角洲平原的接触界面处有范围性的厚层煤发育;可容纳空间变化速率与泥炭堆积速率之间的平衡对煤层形成具有重要控制作用,湖扩体系域的早期和晚期成煤厚度大范围广,而高位体系域时期则相对较薄连续性差;在此基础上,建立了条湖凹陷西山窑组的聚煤模式,聚煤中心主要发育于湖扩体系域早期和晚期的湖泊和三角洲过渡部分。系统开展本次研究不但能够进一步了解西山窑期凹陷及全盆的古地理环境,还对该地区煤炭资源评价和勘探开发提供借鉴。     

深井空场法开采急倾斜薄矿脉地表沉降规律研究

采用二维有限元程序, 模拟计算了不同倾角薄矿脉由浅至深开采过程中地表沉降范围和最大下沉量随倾角及开采深度的变化趋势。结果表明, 倾角越大, 开始产生地表下沉的深度也越大, 而地表下沉范围越小, 当矿体倾角足够大时, 甚至不会在地表形成下沉盆地; 随开采深度增大, 下沉范围由近空区上盘围岩呈下开口抛物线逐渐向地表发展, 当在地表形成下沉盆地后, 其地表沉降范围及最大下沉量似线性增长, 其中, 地表下沉范围扩展速度与矿体倾角无关。     

鄂尔多斯盆地东南缘地应力、储层压力及其耦合关系

采用水压致裂测量地应力方法,获得了鄂尔多斯盆地东南缘26口煤层气井地应力分布,通过统计分析,建立了二叠系山西组2煤储层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系和模型,揭示了现今地应力分布规律及受控机制。研究结果表明,本区二叠系山西组2煤层破裂压力梯度、闭合压力梯度和煤储层压力梯度的平均值分别为 1.96,1.69,0.71 MPa/100 m。煤储层最大水平主应力、最小水平主应力和垂直主应力以及储层压力均随着煤层埋藏深度增大呈线性规律增高。在 1 000 m 以浅煤储层地应力状态主要表现为σv＞σhmax ＞σhmin ,最小水平主应力小于16 MPa,现今地应力处于拉伸应力状态,煤储层有效应力系数K0 为0.48,且低于油气盆地页岩层中的有效应力系数值(K0 =0.80);在1 000 m以深煤储层地应力状态转化为σhmax ≥σv≥σhmin ,最小水平主应力大于16 MPa,现今地应力转化为挤压应力状态。本区现今地应力受华北区域构造应力场控制,最大水平主应力方向主要以NEE-SWW方向为特征。本区煤储层压力偏低,相同深度条件下鄂尔多斯盆地东南缘煤储层压力要比沁水盆地南部偏低0.73~0.93 MPa,且煤储层压力与地应力呈正相关关系,随着地应力的增加,煤储层压力增大。     

淖毛湖煤田西山窑组煤层风氧化带深度的确定

以新疆淖毛湖煤田萨依苏兴盛勘查区为例,在综合分析煤、岩层风化特征和钻孔岩芯编录资料、煤质化验指标、煤层物探测井数据的基础上,确定了西山窑组煤层风氧化带的深度,对其影响因素进行了探讨.     

准东侏罗系含煤层地层岩相古地理特征研究

以准噶尔盆地东部地区侏罗系主要含煤地层八道湾组和西山窑组为研究对象,通过大量钻井岩心观察,结合前人研究成果,分析含煤地层岩性组合特征及岩相古地理特征,认为八道湾组中期为最大湖泛期,八道湾组晚期和西山窑组早期为最主要的成煤时期,识别了深湖、半深湖-浅湖、辫状河三角洲、曲流河三角洲、辫状河、曲流河、沼泽和扇三角洲等沉积环境,其中辫状河三角洲和曲流河三角洲为最有利的成煤环境。     

山东昌乐地区油页岩有机地球化学特征研究

通过对昌乐地区油页岩有机质丰度、有机质类型以及成熟度有机地球化学特征研究表明,该地区油页岩有机质丰度较高,达到了好烃源岩的评价标准。油页岩有机质类型较好,主要为Ⅰ-Ⅱ1型,显示其具有较强的生油潜力。油页岩有机质热演化处于未熟-低熟阶段。总体来看,在昌乐凹陷埋藏较深地区具有较好的油气勘探前景。     

伊犁盆地煤中关键金属的分布赋存特征

为查明伊犁盆地煤中关键金属的富集情况,通过工业分析、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、逐级化学提取试验(SCEE)方法及带能谱的扫描电镜(SEM-EDS),结合盆地北部皮里青矿区西山窑组煤与顶底板样品及前人研究成果,探讨煤中关键金属的分布赋存特征。结果表明：伊犁盆地煤中关键金属质量分数整体上并不高,只有局部地区受砂岩型铀矿影响出现了U,Se, Mo及Re等元素的高度富集。在水平上,伊犁盆地的伊宁凹陷呈现南缘显著高于北缘及中部,而北缘又略高于中部的分布特征,这与南缘受到后生富铀溶液渗入、南北缘距离物源更近以及北部的同沉积断裂构造有关。在垂向上,伊犁盆地不同成煤时期的关键金属分布表现为中段的三工河组>下段的八道湾组>上段的西山窑组：受后生富铀溶液渗入,三工河组煤中关键金属质量分数较高;由于构造条件、沉积环境、沼泽地下水位等不同,八道湾组煤中关键金属质量分数高于西山窑组。皮里青矿区西山窑组煤中关键金属富集程度与盆地整体分布情况相符,处于亏损～正常水平,且具有更强的无机亲和性：Li, Zr, Hf, Nb等元素都主要以硅酸盐结合态形式赋存,主要存在于黏土矿物中;Be, V,In...     

川东南地区古生界主要页岩层系热演化

在研究区热流史和地层埋藏史的基础上,对下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组的热演化进行了模拟。下寒武统筇竹寺组烃源岩在早志留世开始生油并进入生油高峰,在中志留世至早二叠世生烃缓慢并一度停滞,中三叠世进入湿气阶段,早侏罗世进入干气阶段,干酪根主生气期为中三叠世-早白垩世。下志留统龙马溪组烃源岩在二叠纪开始生油,中侏罗世-早白垩世中期为干酪根主生气阶段,晚侏罗世早期-晚白垩世早期为油裂解生气阶段。下志留统龙马溪组是川东南地区页岩气勘探开发的最有利目的层系。     

樊庄区块3~#煤储层现今地应力场特征

现今地应力场特征研究对煤层气开发有重大影响。采用水力压裂测量地应力的方法,对沁水盆地南部樊庄区块3#煤层地应力分布进行了测试。结果表明:樊庄区块最大水平主应力为6.42～41.86 MPa,最小水平主应力为3.30～26.40 MPa,垂直应力为9.14～30.64 MPa。煤储层现今地应力随深度的增加呈线性增大规律。现今地应力作用方向主要以NEE-SWW方向为特征。基于最小水平主应力值和煤层埋藏深度以及应力状态,樊庄区块煤储层可划分为低应力分布区和中应力分布区。     

吐哈盆地三道岭煤矿4号煤层煤岩组分特征及其成因分析

三道岭矿区位于吐哈盆地哈密坳陷，是南疆重要的煤炭基地，为了研究吐哈盆地西山窑组富惰质组煤岩组分及成因，采集了三道岭煤矿西山窑组4号煤层煤为样品，采用煤岩学、煤化学和煤相学等方法，通过对样品进行工业分析、显微组分鉴定，系统地分析了西山窑组4号煤层的煤岩组分特征，并探讨了富惰质组煤的成煤环境。研究结果表明，中侏罗统西山窑组4号煤层以暗淡煤-半暗煤为主，煤岩组分以富惰质组为主，平均含量高达76.1%,其次为镜质组，壳质组含量最低，属于低变质煤，富惰质组以半丝质体为主，镜质组以基质镜质体为主，矿物组成以粘土矿物和碳酸盐矿物为主。4号煤层煤质属于特低灰、中等挥发分、高碳低氢的特低硫煤，煤灰成分以CaO、Fe₂O₃为主，灰成分指数K介于0.25～10.64之间；成煤期环境主要表现为干燥的森林泥炭沼泽氧化型，成煤植物主要以银杏、松柏等木本植物为主，这些植物生长茂盛易于形成巨厚的煤层，同时西山窑组处于退水沉积序列，覆水性弱，泥炭整体处于弱还原环境下，物质丝炭化作用强烈，形成了富惰质组煤。     

吐哈盆地中侏罗统西山窑组页岩气勘探远景

为了探索吐哈盆地中侏罗统西山窑组煤系页岩气的富集特征,充分利用钻井资料、野外露头资料、分析测试资料等数据,对泥页岩平面分布特征、烃源岩有机地化特征以及页岩储集层特征展开分析。吐哈盆地泥页岩发育情况良好,泥岩累计厚度最大值达到600 m,泥岩总有机碳含量均值达到了2.06%,干酪根类型以Ⅲ型为主,镜质体反射率普遍高于0.5%,达到了成熟阶段,具备产气的能力。由于强烈的构造作用,泥页岩的物性特征变化范围很大,脆性矿物含量通常大于60%。岩石的硬度较大、脆性高,总体评价为较好—好等级页岩储集层。利用泥岩累计厚度、泥岩总有机碳含量和镜质体反射率等条件的约束,圈定了台北凹陷和哈密坳陷的部分区域是该区煤系页岩气勘探优选区。     

准噶尔盆地南缘呼图壁南区块煤层气赋存条件分析

准噶尔盆地南缘呼图壁南区块作为硫磺沟煤层气富集区的毗邻区,处于煤层气勘查空白阶段,通过构造、沉积、水文地质等特征综合分析,获得以下认识:西山窑组下段为主力含煤层段,4层主力煤层空间展布稳定,属中低变质程度,含煤地层为裂隙孔隙弱含水层;西山窑组地层能够接受大气降水、冰川融水/河水的侧向补给,具有次生生物气生产条件;单斜背景条件,地表水从浅部向深部渗流,形成承压水环境,煤层气矿化度较高,有很好的煤层气吸附-聚集潜力。     

三塘湖煤田西山窑组含煤地层沉积特征与聚煤规律

为了明确三塘湖煤田西山窑组主力煤层的富集成因,基于三塘湖煤田的钻孔、测井、古生物等资料,通过对沉积相、沉积岩体叠置样式、岩相等变化将西山窑组划分为1个四级层序及高位、湖侵、低位3个体系域,建立了三塘湖煤田西山窑组地层格架。研究结果表明:三塘湖物源主要来自西北部的大哈莆提克山、北部的苏海图山和东北部的克孜勒塔格山,盆地沉积中心位于中部的汉水泉和条湖凹陷区。该时期的成煤环境主要以潮湿森林沼泽相及较浅覆水森林沼泽相为主,成煤植物主要由桫椤科、苏铁科、松科为主的木本植物及少量海金沙科、紫萁科等草本植物构成,煤层主要分布在湖侵体系域近最大湖泛面附近,辫状河三角洲间湾和湖湾以及下辫状河三角洲平原地区是最有利的煤炭聚集的沉积环境。     

三塘湖-吐哈盆地富油煤赋存特征与资源潜力分析

富油煤是焦油产率≥7%且具备煤、油、气属性的特殊煤炭资源,是煤炭清洁利用的重要资源和开发方向,对缓解国家油气资源紧缺、推动煤化工突破性发展具有重要的科学价值。新疆东部盆地蕴藏着大量富油煤资源,为探明富油煤的赋存特征与分布规律,通过沉积环境分析,结合煤工业分析、元素分析、格金低温干馏测试等手段研究东疆富油煤聚煤规律与赋存特征,采用地质块段法估算富油煤资源量。结果表明：三塘湖盆地富油煤层主要分布于八道湾组上段(J₁b₂)、三工河组(J₁s)以及西山窑组下段(J₂x¹)3个层位,焦油产率约13.67%,总体属高油煤;吐哈盆地富油煤发育在西山窑组中段(J₂x²),焦油产率约7.6%,总体为含-富油煤。区内富油煤总体特征为特低-中低水分、低-中低灰分、中高-高挥发分,焦油产率高,富含镜质组和壳质组等生油组分,煤化程度低,形成于湖泊-三角洲的沉积环境。研究区富油煤资源潜力大,估算三塘湖盆地2 000 m以浅的富油煤资源量约670.83亿t,吐哈盆...     

基于断层摩擦强度的地应力计算模型与应用

断层摩擦强度是煤岩层地应力的限定条件,如何评价断层摩擦强度是煤与煤层气开采值得考虑的问题,分析了断层摩擦强度和其对地应力的约束机制,建立了最大与最小主应力比值与断层摩擦强度的相关关系和地应力计算模型。研究结果表明:煤岩层中有效最大主应力与最小主应力比值受断层摩擦强度的限制,当其比值达到临界方向断层的摩擦强度极限时,断层就会发生滑动;根据Anderson断层分类,将原岩应力分为3种应力状态,在此基础上,建立了考虑断层摩擦强度的正断层、平移断层和逆断层地应力计算模型;分析了沁水盆地南部煤储层地应力特征,揭示了沁水盆地南部煤储层处于不同深度的2种不同应力机制中,当煤层埋藏深度小于650 m时,原岩应力表现为形成正断层应力机制;而当煤层埋藏深度大于650 m时,原岩应力可能属于形成平移断层的应力机制。     

乌鲁木齐大泉湖煤田自燃特征及环境影响

乌鲁木齐大泉湖煤田构造基本为一北倾的单斜,地表缓,深部变陡,含煤地层为中侏罗统西山窑组下段。干旱的自然环境、煤质、埋藏浅、老窑、构造导致煤层自燃,自燃产物包括残留煤、煤灰、烧变岩,剖面上具有明显的分带规律。气体中未监测有毒物质,受自燃污染的地下水主要以蒸发形式散失,残余部分赋存在烧空区。     

准噶尔盆地西山窑组聚煤规律分析

以准噶尔盆地西山窑组含煤地层为研究对象,结合区域构造资料,分析了含煤地层沉积环境,总结了含煤地层发育特征及煤层分布规律。其中西山窑组下段煤层发育于湖退时期,煤层发育好。从古环境、沉积微相、湖盆水平面变化及构造4个方面分析了煤层聚集规律,在温暖湿润气候中大量生长的植被为聚煤提供了物质基础;泥炭沼泽环境为聚煤提供了有利场所,并控制着煤层的平面分布;湖盆水平面上升期是聚煤的有利时期,湖盆沉积速率和有机质堆积速度动态平衡是是煤层持续发育的条件。埋藏后的构造运动决定了煤层的形成及时空分布特征。