第5章 煤层气藏形成条件及特征.ppt

（1）构造和沉积背景 构造和沉积背景为煤的堆积和成煤提供有利的地质条件，也是煤层气成藏的先决条件之一； 可以控制煤层的展布形态和煤层的埋深，影响着煤成烃、成藏以及煤层气的保存条件。煤层气藏的形成一般要在一定的构造和沉积背景下才能形成！ 在第六章后面将重点叙述！ （2）煤层空间几何形态 煤层的空间几何形态受煤层形成的构造和沉积背景的影响，同时后期的构造演化也会导致早期形成的煤层发生改造和变形！ 不仅影响着煤层气的聚集方式，煤层气的成藏类型。不同的煤层空间几何形态其成藏类型和成藏方式显然不同，这也决定着以后的煤及煤层气的勘探方式。 （3）含气性 煤层含气性是构成煤层气藏的基本要素，包括煤层气的成分、含量、含气饱和度、含气丰度及其时空展布特征。控制煤层含气性的因素主要有气源(煤层生气量、煤层厚度)，煤质(煤阶、煤物理性质与结构、煤岩组成及孔渗条件)，环境因素(温度、压力、构造、埋深、顶底板岩性、上覆有效地层厚度及地下水动力条件)等。 （4）煤阶及储层物性 煤阶——煤层气量，煤层气藏的类型，孔渗性，储层性质等等，是煤层气成藏的基本要素之一。 煤层既是烃源岩，又是储集层，具有与常规天然气储层明显不同的特征。传统的观点认为煤储层是由孔隙、裂隙组成的双孔隙结构介质。当然也存在一些不同的观点（Gamson et al.,1998;傅雪海等，2003）。 ① 孔隙 煤层气储层物性控制着煤层气的赋存、运移和产出。煤中的基质孔隙是吸附态煤层气的主要储集场所，吸附量的大小与煤的孔隙发育程度和孔隙结构特征有关。 ② 裂隙 影响煤储层渗透性的主要内在因素为天然裂隙系统（包括大基质孔隙、割理、外生裂隙隙）（傅雪海等，2001）。理论上煤层天然裂隙发育，有利于提高煤层渗透率，渗透率与缝隙宽度方成正比（张建博等，2003）。 ③ 裂隙发育程度控制因素 煤储层的渗透性决定着煤层气的运移和产出。除了自身的孔裂隙系统等内部控制因素外，主要的外部影响因素有地应力、分子滑移现象和基质收缩效应。 （5）压力 煤层气储层压力对煤层的含气量、赋存状态有着重要影响。它决定着地层能量，决定着煤层气井产能和稳产时间。 苏现波等（2006）和孙平（2007）将煤层气储层异常高压区分为水动力封闭型和自封闭型两类，概括出水动力封闭型异常高压的形成必须具备4个条件： a、中煤级以上、连续性强、渗透性强的煤储层; b、由补给区向盆地方向的地下水运移; c、煤储层中存在着非渗透性边界; d、地下水运移过程中，将浅层的热成因气和次生生物气运移到非渗透性边界处聚集，并有侧向流转化为垂向流形成常规高压圈闭气藏与煤层气藏共存的现象。 自封闭性煤层气异常高压形成必须具备3个条件： a、低渗、特低渗储层; b、在抬升前后所形成的封闭体不被破坏，并且抬升所引起的温度、静水压力降低的幅度高于储层压力降低的幅度; c、异常高压体存在可能的边界，如致密的煤、岩粉薄层。 指出水动力封闭型异常高压储层有利于煤层气勘探开发，自封闭型与煤矿瓦斯灾害关系密切。 煤层气储层压力预测方法在油气领域已相对成熟，在煤层气领域也有一些探讨，苏现波等（2006）根据煤储层的地质演化史、气体的赋存状态、孔隙度、孔隙中气水比例、储层温度等，采用了理论计算的方法对煤储层压力进行预测。 ? 保存条件 良好的封盖层、上覆地层有效厚度、有利的水文地质条件和构造条件； 1、良好的封盖层 当上覆岩层的排替压力高于煤层中气体剩余压力则称其为此条件下煤层的有效盖层，否则则为“假盖层”。 良好的封盖层则可以阻止游离气的渗流运移。如果没有良好的封盖层，游离气就会通过上覆岩层逸散掉，且持续逸散！ 著名的圣胡安盆地煤层气资源里达20×1012ft3，其弗鲁特兰煤层之上为巨厚的柯特兰页岩有效地阻止了煤层甲烷的散失。 （一）封盖层有效性划分 依据封盖层对煤层气藏的作用关系、各种地质作用的影响程度及含气量与煤岩吸附能大的相互关系可将封盖有效性分为四类(见图)： （1）高效封盖 封盖层具有良好的毛细封闭能力，封盖层的突破压力大于历史上煤层中最高的流体超压而其扩散系数也很小，可以维持地层的超压状态，对煤层气的封盖十分有效。 （2）有效盖层 具有较好的毛细封闭能力，可以维持一定的流体超压，煤层气仅以扩散和部分渗流散失，煤层气吸附量在吸附等温线附近，这种封盖层对煤层气的保存是有效的。 （3）低效封盖层 具有较低的毛细封闭能力，难