煤层气地质特征及成藏条件

1.含煤地层和煤层

滇东、黔西含煤地层为上二叠统长兴组和龙潭组。主要含煤煤层位于长兴组下部、龙潭组上段中下部和下段中部。向斜中心含煤地层埋深可达2000米。

上二叠统煤层较厚，一般在20 ~ 40m之间，最大可达50m。其分布以西北方向为主，东北方向次之，厚度分布从斜边向中心逐渐增大。

各向斜的煤层厚度分布在盘县盆地最厚，一般为30 ~ 40m，部分地区可达50m，其次为格木地向斜，煤层厚度为30 ~ 40m，郎岱向斜相对较薄，厚度为20 ~ 30m，而青龙、中营、土地垭青山、六枝等向斜煤层分布面积较小，比上述向斜薄。

根据可采煤层厚度统计结果(表6-34)，总厚度一般在10 ~ 20m之间，其中盘县地区煤层最厚，大部分地区为20 ~ 25m，其次为格姆地向斜和郎岱-六枝向斜，可采煤层厚度在10 ~ 20m之间，其他向斜可采煤层较薄。

云南东部、贵州西部煤层多。一般认为全区有三套可比煤层。这三套煤层全区稳定可采，统一编号分别为6号、16号、27号。滇东黔西含煤地层主要分布在上二叠统龙潭组和长兴组。表2-2给出了不同地区煤层的统计结果。本区煤层的纵向分布具有以下特点:

该区煤层多，平均68 ~ 75层，格木向斜底部多达108层。煤层总厚度平均9.23 ~ 53.44 m，可采层数多，平均2 ~ 26层，可采煤层厚度平均2.9 ~ 40.56 m。

27号煤层位于龙潭组中下段，标9至标10之间，标9为一层粘土岩、高岭石泥岩、磷块岩；标志10为泥岩或灰岩，可达8m左右。27号煤层厚度在0.1 ~ 4.8之间，可采面积一般为1.36m，煤层厚度北薄南厚，自东向西为薄-厚-薄。煤层经常有分叉和合并的现象。煤层顶板有碳酸盐岩、细砂粒以下的碎屑岩和含动物化石的菱铁矿。地板的岩性通常是粘土岩或含有植物根化石的石灰岩。27号层在水城最发育，部分可采。对应层为盘县27号，水城104，六枝30号。

表6-34滇东黔西煤田煤层变化统计表

继续的

16煤层位于龙潭组上部，在标6和辅助标志层之间。标6为深灰色泥质硅质岩，沿织金-普安线向西变为粉砂岩或泥岩，厚度2 ~ 8m。辅助标准为深灰色石灰岩和钙质泥岩。16号煤层为单一煤层，在六枝和水城可部分开采。16号煤层厚度在0.04 ~ 4.03 m之间，可采厚度一般为1.37m，煤层厚度以六枝、水城为中心向东向西变薄，以六枝、水城煤最好。

煤层顶板岩性为泥质岩、粉砂岩、细砂岩，局部为灰岩；底板岩性以碎屑岩为主，局部地区出现碳酸盐岩，煤层附近常有一薄层含植物根系化石的粘土岩。16号煤层对应盘县22号，水城301号，六枝16号。

6号煤层位于长兴组下部，在3标和4标之间。3标由两层深灰色薄至中厚层状硅质灰岩和灰岩组成，厚度0 ~ 8m，东厚0 ~ 8m，西薄。盘县地区为粉砂质泥岩、泥岩，Bid 4为灰色~深灰色中厚~厚层状灰岩，厚度0.5 ~ 4.0m..6号煤层厚度在0.07 ~ 5.93 m之间，可采厚度一般为3.0m m，煤层厚度自东向西变化，在水城、盘县、六枝一带多为复杂煤层，常有煤层分叉合并和突然增厚变薄。煤层顶底板岩性以碳酸盐岩为主，煤层附近常有薄层泥岩。6号煤盘县对应12号，六枝7号，水城20号。6号煤在水城、盘县地区灰分和硫分较低(灰分:13.5% ~ 20%，硫分0.44% ~ 2%)，在六枝、普安、中营地区灰分和硫分逐渐升高。

2.煤岩质量特征

(1)宏观煤岩类型

滇东、黔西各煤层宏观煤岩成分以暗煤和亮煤为主。煤的结构以条带状和线状为主，其次是均质、叶状、粒状等。煤的结构多为块状，内生裂隙发育，易碎。煤岩类型以半暗、半亮、亮为主。盘县火铺、水城、大川部、王家寨、小河、六枝老河等地树脂体、角质体、孢子体较多，常形成树脂体亮煤球和角质体亮暗煤球。土城、潘关、水城的煤光泽暗淡，断口多呈凹凸不平或锯齿状。在构造转折和交叉部位，由于褶皱作用，煤层呈多孔状或鳞片状。裂缝较发育，被后生方解石脉充填。

(2)显微组分

滇东、黔西地区煤岩成分以有机质为主，占总量的68.19% ~ 94.5%，平均约85%。无机成分含量较低，占5.5% ~ 31.8%。

(3)煤阶分布特征

由于煤系埋藏条件和后期改造的影响，滇东、黔西不同区块不同部位煤的热演化程度不同。气煤和无烟煤均有分布，但以高品位(Ro为1.3% ~ 2.2%)烟煤为主。区域分布基本遵循煤的热演化程度由西向东、由北向南逐渐增大的趋势。

在最北部的天河向斜和土地垭向斜，煤阶以气煤-焦煤为主；在格木地向斜，炼焦煤-贫煤；在青山向斜的最南端，演化程度达到最高，主要是贫煤-无烟煤。东部的潘官向斜煤阶以焦煤为主(占79.5%)，其次为肥煤，西部的郎岱、布朗向斜煤阶由焦煤逐渐演化为无烟煤。

从区域分布来看，该区煤的热演化程度普遍很高，处于热解气和热解气生成阶段。从煤阶来看，滇东、黔西煤的生气条件非常优越。并且从煤层气选择的综合评价条件来看，煤的最佳变质程度ro值在0.7%-1.6%之间。潘关向斜和格姆地等向斜煤的热演化程度适中，可作为煤层气的候选煤。

3.煤层瓦斯含量

在滇东、黔西油气勘探和煤炭勘探过程中，共发现含气井83口，主要分布在潘关向斜、格木迪向斜、大川部向斜和二塘向斜。注气井中的煤层气必然与井内的冲洗液同时喷出。一些没有录到产气量的涌水井，大部分是产气井。每当有钻孔抽水试验结果时，这些钻孔通常具有高水头和小水量的特点。

含气量是评价煤层气选区的重要参数，加强含气量分布特征研究对滇东黔西煤层气勘探具有重要的指导意义。滇东、黔西地区上二叠统煤层平均瓦斯含量为11.3m3/t，与全国相比处于平均水平以上。* * *共收集到311瓦斯含量数据，分布在向斜中，如表6-35所示。根据这些数据，按这些数据计算的滇东、黔西煤层平均瓦斯含量为11.3m3/t。

表6-35六盘水地区主要向斜煤层瓦斯含量统计表

滇东、黔西煤层气含气量整体较高。在200米深度，郎岱、六枝西南翼、格木地、老普安东南翼含气量较高，一般在5m3/t以上，其它向斜如景龙、青山、盘龙、Faer等较低。500米和1000米各向斜含气量变化同上。

分析表明，格木地向斜煤层的瓦斯含量与埋深有一定的关系。通过回归分析，相关方程为:W=0.619H1/2+2.076，相关系数γ = 0.7973。随着深度h的增加，瓦斯含量w也相应增加，当埋深达到65438+400mm时

表6-36格木地向斜上二叠统煤层瓦斯含量与埋深的关系

盘县土城和潘关向斜二叠系上部煤层瓦斯含量与埋深相关性很好(表6-37)，回归方程为W=0.272H1/2+0.369，相关系数可达0.8870。而盘县土城和潘官向斜与格木地向斜相比，同一深度的瓦斯含量较低，为65439。

表6-37盘县土城和潘关向斜上二叠统煤层瓦斯含量与埋深的关系

根据现有资料，用含气梯度法预测深部煤层含气性，用压力-吸附曲线法预测适用深度以下的含气梯度。预测结果见表6-38。

表6-38计算单元深部煤层含气预测结果表

(2)成藏条件

1.煤层产气率高，分布广，厚度大，盆地总产气量大。

该区煤以中高煤阶煤为主，具有较高的煤气发生率。煤层分布面积大于200km2的聚煤和煤层气盆地(向斜)有盘县盆地、格木地向斜、六枝向斜、郎岱向斜、青山向斜、布朗向斜。这些盆地(向斜)中的主要煤层是稳定和相对稳定的层状，连续分布，面积广。集中区段煤层总厚度为40m，可采煤层平均总厚度一般大于15m。该盆地的总产气量很大。

2.煤储层吸附能力强，解吸率高，煤层裂隙发育，构造裂隙中等。

由于镜质组含量高，煤的演化程度适中，吸附量大(大于1.5m3/t)，解吸率高(大于70%)。煤层解理和内生裂隙发育，解理群呈网状和树状分布，连通性好，构造裂隙中等。

3.煤层气盖层封闭性能好，处于滞流带承压水封闭环境，煤层气保存条件有利。

该区各类向斜均被下三叠统飞仙关组和夜郎组所覆盖，向斜轴部常被中三叠统关岭组所覆盖，下三叠统底部为黄绿色、黄灰色的粉砂质泥岩和钙质泥岩，厚度数十至数百米，是良好的区域性盖层。上二叠统煤系地层主要煤层中发育泥岩，煤层的直接盖层往往是泥岩或粉砂质泥岩，厚度在5m以上至65430。

在许多区域，煤层水体的弹性能量相对较高。煤系下伏的玄武岩是隔水层，煤系上覆的飞仙关组泥岩和粉砂质泥岩也是弱含水的隔水层。水型为NaHCO3型，盐度2000 ~ 6000 mg/L，向深处递增。由于煤系中的泥岩具有良好的封闭性和隔水性能，纵向上有多套盖层叠加形成多层封闭。结合向斜、地层扭曲、封闭断层等不透水边界，形成不同程度的遮挡，阻断地下水活动，在滞流带形成承压水封闭环境，使气藏得以保存和富集。