在当前国家大力推进“双碳目标”落实阶段,废弃矿井遗留煤层气资源开发具有重要的现实意义。然而,废弃矿井遗留煤层气资源开发具有其独特性,源于其在原始地质条件下扰动后的二次动态成藏。通过综述近些年国内外研究成果得出:(1)煤层开采覆岩及底板扰动区可以依次分为导气裂隙带、卸压带及不易解吸带,长臂法开采煤层覆岩采动影响范围可达到100 m左右,底板采动影响范围可达到50 m左右。(2)遗留煤层气资源主要以游离态、吸附态及溶解态赋存于开采扰动区内,与原位储层相比游离气占比增大。依据开采扰动应力场–裂隙场–渗流场分布规律,可将遗留煤层气赋存空间分为:三维卸压带、一维卸压带、原始位区,覆岩三维卸压带顶部为潜在煤层气富集区。(3)废弃矿井煤层气资源量评估方法主要有月下降曲线法、分源叠加法及间接扣减法,后2种方法在国内有较高的适用性。最后指出准确圈定遗留煤层气富集空间及其采动裂隙场,揭示遗留煤层气的赋存特征及其动态运聚过程,建立遗留煤层气资源量的动态评价模型是废弃矿井遗留煤层气资源成功开发的地质理论基础,也是今后的重点研究方向。
1 开采扰动区分带及应力-裂隙-渗流三场特征
1.1 煤层开采覆岩扰动区
1.2 煤层开采底板扰动区
1.3 扰动区地层应力场-裂隙场-渗流场特征
2 废弃煤矿遗留煤层气赋存特征及其运聚规律
2.1 赋存特征
2.2 运移及聚集规律
3 废弃煤矿遗留煤层气资源评价
3.1 国外
3.2 国内
4 问题及展望
(1)单一煤层多废弃工作面扰动叠加下的围岩应力场–裂隙场–渗流场研究。
(2)时空尺度下废弃煤矿遗留煤层气动态运移聚集规律。
(3)废弃矿井煤层气资源量动态计算模型。
5 结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会