新疆三塘湖盆地煤层气选区评价分析

新疆三塘湖盆地煤层气选区评价分析

李祥

新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队 新疆 乌鲁木齐 830009

摘要：为了推动新疆资源优势向经济优势转变的步伐，自治区政府逐年加大煤层气勘查开发和综合利用力度，积极推进煤层气产业的发展。煤层气产业具有 “安全、能源、环保”三大效益，在三塘湖盆地开展煤层气资源工作，有利于推动我国煤层气资源调查与评价发展。

关键词：煤炭，煤层气，含气量

1 地质概况

三塘湖盆地位于新疆的东北部,准噶尔盆地东端，行政区划隶属巴里坤哈萨克自治县和伊吾县。北邻中蒙边界的阿尔泰山的北塔山，南抵天山东段的白依山，与蒙古接壤。盆地呈北西一南东向延伸，东西长320km，南北宽约30km，面积约9535km²。

1.1地层

区域内出露的地层主要有石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）、侏罗系（J）、白垩系（K）、古近系（E）、新近系（N）、第四系（Q）。煤层赋存于侏罗系八道湾组和西山窑组。

1.2构造

三塘湖盆地隶属于新疆北部地区，位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦板块碰撞接合部位，夹在两条古生代缝合带之间(南侧为克拉麦里一莫钦乌拉缝合带、北侧在中国境内是以阿尔曼泰蛇绿岩带为代表的缝合带)，属叠置在古生代造山带之上，以发育二叠纪一中新生代陆相沉积为特点的上叠盆地。勘查区大致分为库木苏凹陷、巴润塔拉凸起、汉水泉凹陷、石头梅凸起、条湖凹陷、岔哈泉凸起、马朗凹陷、方方梁凸起、淖毛湖凹陷、苇北凸起和苏鲁克凹陷等等“六凹五凸”十一个次一级构造单元。

2 煤层气特征

2.1煤层特征

三塘湖盆地划分为三塘湖煤田和淖毛湖煤田，其中汉水泉区、石头梅区、条湖区在三塘湖煤田区块内，淖毛湖区在淖毛湖煤田区块内，煤层主要赋存于中侏罗统西山窑组（J₂x）及下侏罗统八道湾组（J₁b）地层中。

三塘湖煤田西山窑组（J₂x）煤层主要赋存于上段（J₂x³）和下段（J₂x¹），为勘查区主要含煤层段，含煤22层，总厚0.40-55.36m，平均厚21.80m。可采煤层有6、7、8、9-2、9-1、11、12、13、14、15、18、19、20号。八道湾组煤层含煤12层，煤层主要赋存于上段（J₁b²），自上而下编号为26-37号煤层。含可采煤层11层26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、37号，可采总厚0.82-83.22m，平均厚30.34m。

淖毛湖煤田西山窑组（J₂x）含煤10层，自上而下编号为Ⅱ1-Ⅱ10号煤层，含煤总厚2.70-96.90m，平均厚41.00m。含可采煤层6层，自上而下为Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅱ9号煤层。八道湾组含煤22层，自上而下编号为Ⅲ0-Ⅲ21号煤层，含煤总厚9.69-83.71m，平均厚46.70m。

2.2煤类分布及其变质规律

勘查区的煤根据煤质化验指标，对照中国煤炭分类国家标准（GB5751－2009），煤类有低变质程度的41、42号长焰煤及31不粘煤、也有变质程度相对较高的41-45气煤。

2.3含气量

汉水泉区煤层气含量中等，多数在2m³/t左右，最大达到6.79m³/t。石头梅区和条湖区煤层气含量在1-2m³/t之间，淖毛湖区煤层气含量最高，含气量多数在3m³/t以上，最高达到12.76m³/t。

2.4 储层压力

2.4.1 煤层渗透率

根据参数井煤层渗透率试验成果，该区不同煤层渗透率变化较大，同一煤层不同位置渗透率变化也较大，这充分说明了煤层渗透性分布的不均一性。本区域煤层均属于中-较高渗储层，渗透率较好。

表一 渗透率数据表

2.4.2煤层储层压力

淖毛湖区煤层压力梯度为9.6-10.6kPa/m，为常压-超压储层，汉水泉区、条湖区、石头梅区煤层压力梯度为8.0-9.7kPa/m，为欠压-常压储层。淖毛湖区煤层为常压-超压储层，对煤层气的保存和排采生产较为有利。

2.4.3地应力

根据数据分析显示，勘查区内煤储层破裂压力8.37～26.69MPa，破裂压力梯度9.9～24.9kPa/m，闭合压力6.86～21.02MPa，地应力梯度为9.8～19.7kPa/m。破裂压力、闭合压力与埋深存在良好的相关性，均随埋深增加呈线性增大。

2.5 临界解吸压力

三塘湖煤田煤储层临界解吸压力0.05～0.86MPa，平均0.46MPa。根据已有排采开发实例证明，一般气井的实际临界解吸压力要高于等温吸附曲线和实测含气量计算出的数值。

淖毛湖煤田煤储层临界解吸压力0.17～5.22MPa，平均2.95MPa。该组煤层临界解吸压力普遍较高，其中Ⅲ1号煤层为5.22MPa，Ⅲ13号煤层为4.93MPa。

2.6 资源丰度

汉水泉区煤层气资源量为141.29×10⁸m³，煤层气资源丰度为0.69×10⁸m³/km²； 石头梅区煤层气资源量为68.45×10⁸m³，煤层气资源丰度为0.41×10⁸m³/km²；条湖区煤层气资源量为159.12×10⁸m³，煤层气资源丰度为0.36×10⁸m³/km²；淖毛湖区煤层气资源量为115.21×10⁸m³，煤层气资源丰度为3.55×10⁸m³/km²。

3 结论

勘查区里淖毛湖区块地质构造中等，煤层层数多、厚度大、分布较稳定、含气量高于其他区块、煤层气资源量大，资源丰度最大，储气能力中等-较强、常压-超压储层、渗透率较高，储层参数有利，具有一定的产气能力，

通过本次选区评价分析淖毛湖区为最有利区，其次为汉水泉区、条湖区、石头梅区。

参考文献

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