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淺談煤層氣藏保存條件
（作者未知） 2009/6/18
（接上頁）附氣賦存的微孔隙)和地層水中存在較大的濃度梯度，煤巖中甲烷氣則不斷地被交替地層水帶走而難以保存在煤層中；(2)如果地層水處于阻滯狀態(tài)，且滲透層自身具有良好的保存條件，煤層
氣則可能會在滲透層中聚集形成煤成氣藏；(3)如果煤層具較好的滲透性，且出露地表接受地層水補給，上下沒有良好的蓋層，煤層氣則會隨著地層水的運移而散失；(4)如果存在良好的頂?shù)装鍡l件，則會在向斜軸部或單斜底部形成超壓區(qū)，有利于煤層氣的保存，在煤層滲透性較差，水動力較弱時，煤層氣則會由煤層低部位向高部位運移，如具有封閉能力，則可能在上傾方向聚集成藏。
通過試驗證明，地層水對煤層的沖洗會使煤巖吸附量下降，使飽和的煤層變成欠飽和煤層。被帶走的氣量與沖洗的水量成正比(圖2)。萍樂龍?zhí)督MC煤組含氣量低的一個原因就是受地層水沖洗造成的，而圣胡安盆地煤層氣主要富集在地層水阻滯區(qū)，致使煤層氣保存良好。
４ 構造運動對煤層氣保存的影響
地殼的升降運動可以改變地層的溫壓條件，打破煤層中原有的平衡條件，使吸附氣與游離氣相互轉化，從而影響煤層氣的保存：(1)如果地殼臺升并遭受剝蝕，則地層壓力和溫度都降低，煤中氣體的吸附能力降低，就會使未飽和氣藏(圖3ａ)向飽和氣藏過渡(圖3ｄ)，或使飽和氣藏達到過飽和而出現(xiàn)游離氣(圖3ｅ)
。(2)相反，地殼下降接受沉積，由于壓力和溫度的提高使氣體的吸附能力提高，游離氣則向吸附氣轉化，有利于煤層氣的保存。
斷裂運動會使地層發(fā)生斷裂，斷裂對于常規(guī)天然氣藏無疑會成為油氣散失的通道，而對于煤層氣藏，因為煤層氣是以吸附狀態(tài)賦存于煤巖中的，斷裂作用就有所不同：(1)處于飽和區(qū)(圖3ｃ)，煤層中的游離氣就會通過斷層逸散，在地層水交替較弱條件下，即使斷層是開啟的，煤層氣也不一定就大量散失，并可最終
達到接近于飽和狀態(tài)(圖3ｂ)；(2)如果地層水交替強烈，吸附氣也會逸散，致使煤層成為欠飽和氣藏(圖3ａ)；(3)如果斷裂作用使蓋層產生裂隙，則會降低封蓋能力而不利于煤層氣的保存。在斷裂不破壞蓋層封蓋性能條件下而使煤層產生裂隙，則會提高煤層氣藏的產能(Ｐａｓｈｉｎ等，1995)，在滾動背斜、牽引背斜
、斷階附近或褶曲的軸部等都發(fā)現(xiàn)了此類高產能氣井(圖4)。由此在煤層氣藏選區(qū)時，應選擇斷裂作用不十分強烈的地區(qū)，既有利于煤層產生裂隙而提高煤層的滲透率，又不致于破壞蓋層的封蓋能力。
巖漿活動及其它熱運動也會改變煤層氣的平衡條件，從而影響煤層氣的保存條件。
５ 大城地區(qū)煤層氣保存條件綜合評價
煤層氣的保存是多種因素共同作用的結果，在研究保存條件時，必須綜合考慮各種因素的影響，而在整個發(fā)展過程中不同的因素在不同的歷史階段起著不同的作用。
大城凸起為一古老的復式背斜構造，石炭二疊系含煤層厚150～２００ｍ，煤層總厚度1364～３３５５ｍ，分布面積廣(馮國良等，1995)。其封、蓋能力分析如下：(1)煤層區(qū)域蓋層為下石盒子組砂泥巖互層段，累積厚度50～２５０ｍ，泥巖厚50～１００ｍ，滲透率平均055×１０－5μｍ２，突破
壓力達95ＭＰａ。主體部位煤系層段中，煤層多被泥巖包圍，泥巖厚１～３ｍ，煤層之間的累積厚度一般為5～２０ｍ，滲透率平均016×１０－３μｍ２，突破壓力達30ＭＰａ；(2)大參1井4煤組煤巖吸附量達164ｃｍ３／ｇ(地層壓力104ＭＰａ)，具有較高的吸附能力；(3)主體部位處于地層
水弱交替區(qū)，至西北文安地區(qū)為地層水交替阻滯區(qū)(趙寶中，1993)，形成良好的水壓封閉煤層氣藏；(4)由于地殼抬升遭受剝蝕、壓力下降使吸附能力降低后，煤層氣解吸后在背斜高部位大1、大6井區(qū)散失較多，主體部位有良好的封蓋條件而保存較好(圖5)。
經綜合評價認為：大城背斜主體部位泥巖沉積區(qū)與地熱異常區(qū)的結合處遠離地層，蓋層條件好，地層水交替弱，煤層氣保存良好，煤層可能處于吸附飽和狀態(tài)，是煤層氣開發(fā)的有利區(qū)帶(圖6中Ⅰ、Ⅱ區(qū))，同時考慮到經濟原因，埋深小于1400ｍ的Ⅰ區(qū)為本區(qū)的有利區(qū)帶；Ⅱ區(qū)埋深在2000ｍ以內，煤層氣保存良好，只是埋深大，開發(fā)難度大；Ⅲ區(qū)埋深超過2000ｍ難于開發(fā)，或位于砂巖沉積區(qū)煤層氣保存差，不利于煤層氣的開發(fā)。
５ 小結
(1)煤對氣體的吸附能力越高，吸附量越大，越有力于煤層氣的保存，易于形成高含氣量煤層氣藏；
(2)蓋層的作用主要是阻止游離氣的散失，即使是在構造運動過程中，亦可以使煤層處于過飽和狀態(tài)從而保存了游離態(tài)的煤層氣，同時阻止煤層氣受地層水交替作用的影響。
(3)處于弱地層水交替區(qū)或（未完，下一頁）
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