2024-03-30
许 浩1,2， 汤达祯1,2， 陶 树1,2， 李 松1,2， 唐淑玲1,2， 陈世达1,2， 宗 鹏1， 董 煜1
(1. 中国地质大学(北京) 能源学院，北京 100083；2. 煤层气开发利用国家工程研究中心 中国地质大学(北京)煤储层物性实验室，北京 100083)
a. 从煤层形成和演化角度，划分3种煤层埋藏类型：深埋深藏型(最大埋深与现今埋深均大于 2 000 m)、深埋浅藏型(最大埋深大于 2 000 m、现今埋深小于 2 000 m) 及浅埋浅藏型(最大埋深与现今埋深均小于 2 000 m)。第一、三类型，煤层地质特征比较典型，空间上呈规律性连续变化；第二类较特殊，煤层可能会兼具前两种类型的地质特征。
b. 总结深、浅部煤层地质条件的显著差异性：从浅部向深部，煤变质程度逐渐增大，含水量逐渐降低，温度和压力升高，煤层中由以吸附气为主转变为吸附气与游离气共存，地应力场由水平应力主导转化为垂向应力主导。煤储层孔隙率和渗透率逐渐降低，深部煤储层渗流通道主要为内生裂隙(割理)。从而导致深部煤层产出流体以气体单相为主，很少产水，浅部煤层一般产水量大，生产阶段分为单相水、气水两相、单相气 3 个阶段。
c. 指出深部和浅部煤层气地质条件差异性的形成机制：即由浅到深含气性转化的临界深度和地应力场的转换深度控制机制不同，导致二者在空间中的不一致性。因此，由浅向深转变过程中，将会在盆地内形成一个过渡区，其范围受地质条件影响，在煤层气勘探开发过程中，应根据实际地质情况确定其类型，制定针对性开发方案，以实现浅部和深部煤层气的高效协同开发。
1 煤层形成与埋深演化
2 煤层温压特征与含气性
3 煤层地应力与渗透性特征
4 煤的变质程度与含水性
5 煤层气地质条件演化规律
图 2 鄂尔多斯盆地上古生界储层温度、压力随埋深变化规律
图 3 煤层含气量随埋深变化(据秦勇等[19]，2012，修改)
图 4 煤层应力条件在垂向上的分布与转换(据 E. M. ANDERSON [22]，1951)
图 6 鄂尔多斯盆地上古生界深部和浅部煤层地质条件对比剖面图
许浩，教授，博士生导师，现任中国地质大学（北京）能源学院副院长，北京市青年教学名师，全国专业标准化技术委员会煤岩分会副主任委员，美国宾州州立大学访问学者。主要从事非常规油气地质与开发方面的研究工作。承担和参加国家科技重大专项、973课题、国家自然科学基金及企事业单位委托项目各40余项。发表论文200余篇，其中SCI收录100余篇，H指数36。合作出版专著8部，主编教材3部，授权国家发明专利20余项，入选“北京市青年英才”计划，获省部级奖励6项。
许浩，汤达祯，陶树，等. 深、浅部煤层气地质条件差异性及其形成机制[J]. 煤田地质与勘探，2024，52(2)：33−39.
doi: 10.12363/issn.1001-1986.23.10.0693
责任编辑：宫在芹
