沁水盆地煤层气富集机理及主控特征 ——以沁南箕状带为例

论文摘要

本文在详细解析沁水盆地煤层气地质背景的基础上,基于盆地内煤层气赋存和分布的宏观特征,就盆地一级的煤层气富集类型进行了划分,并综合各方面条件选择沁南箕状带进行进一步的煤层气微观富集机理研究。通过主力煤储层展布特征、源岩特征、孔渗特征、吸附特征的细致刻画以及盖层、水文地质、地质构造等保存条件的综合评价,理清了研究区的储层及地质环境特征;完善了煤层气运移的概念,提出了基于原始地层条件和孔隙结构的运移分类方案,并就研究区煤层气的运移史进行了扼要分析;讨论了造成煤层甲烷碳同位素分馏的地质原因,并从运移的角度就煤层气碳同位素的分馏效应进行了理论探讨,建立了研究区新的分带方法;引入了系统理论的观点和思路进行富集机理的研究与评价,系统分析表明,研究区煤层气富集体现了较强的系统作用特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 国外煤层气勘探开发背景
• 1.2.2 国内煤层气勘探开发
• 1.3 研究现状
• 1.3.1 国内研究进展
• 1.3.2 煤层气富集规律研究现状
• 1.3.3 存在问题分析
• 1.4 论文的研究基础
• 1.5 研究内容
• 1.6 研究方法及技术路线
• 1.7 论文工作量及主要创新
• 2 沁水盆地煤层气地质背景分析
• 2.1 盆地概况
• 2.2 地层
• 2.2.1 区域地层
• 2.2.2 含煤地层
• 2.2.3 煤层与煤质
• 2.3 沉积环境及聚煤特征
• 2.3.1 区域沉积环境演化
• 2.3.2 含煤岩系沉积环境
• 2.3.3 主力煤层聚煤特征
• 2.4 盆地构造地质特征
• 2.4.1 总体构造形态
• 2.4.2 盆地构造演化特征
• 2.4.3 构造区划
• 2.4.4 构造控煤作用
• 2.5 盆地水文地质特征
• 2.6 岩浆活动及古地热场特征
• 2.6.1 岩浆活动
• 2.6.2 古地热场特征
• 2.7 盆地煤层气聚集区划及研究区选择
• 2.7.1 煤层气聚集区划方案
• 2.7.2 煤层气富集类型划分
• 2.7.3 有利富集区带及主要研究区选择
• 3 沁南箕状带煤层气储集与保存条件研究
• 3.1 煤层气储集条件
• 3.1.1 煤储层展布特征
• 3.1.2 煤储层的气源岩特征
• 3.1.3 煤储层孔渗特征
• 3.1.4 煤储层吸附/解吸特征
• 3.1.5 储集条件综合评价
• 3.2 煤层气保存条件
• 3.2.1 封盖保存条件
• 3.2.2 水文地质保存条件
• 3.2.3 构造保存条件
• 3.2.4 保存条件评价
• 3.3 本章小结
• 4 煤层气运移规律研究
• 4.1 煤层气运移的概念
• 4.2 煤层气运移的证据
• 4.3 煤层气的运移特征
• 4.3.1 煤层气的运移状态
• 4.3.2 运移的多级分类
• 4.3.3 地质因素的控制作用
• 4.4 研究区煤层气运移分析
• 4.4.1 研究区煤层气运移分期
• 4.4.2 各分期煤层气运移特征
• 4.4.3 运移的关键时期及富集特征
• 4.5 本章小结
• 5 煤层甲烷稳定碳同位素分馏效应及控制因素
• 5.1 煤层甲烷碳同位素特征
• 5.2 碳同位素分馏机理
• 5.3 运移分馏效应
• 5.4 地质因素的控制及煤层气分带
• 5.4.1 地质因素控制作用
• 5.4.2 基于碳同位素分馏的煤层气分带
• 5.5 研究区碳同位素特征分析
• 5.6 小结
• 6 基于系统观点的富集机理和评价研究
• 6.1 煤层气系统的概念
• 6.2 基本地质要素控气特征
• 6.2.1 储集条件控气特征
• 6.2.2 保存条件控气特征
• 6.3 地质作用过程控气特征
• 6.4 地质动力场效应
• 6.5 煤层气富集机理
• 6.6 研究区煤层气的富集评价
• 6.6.1 富集评价的方法
• 6.6.2 研究区煤层气富集评价与富集规律
• 6.7 小结
• 7 结论与讨论
• 7.1 研究结论
• 7.2 存在问题讨论
• 参考文献
• 致谢