乌鲁木齐矿区煤层气构造控气分析.doc

乌鲁木齐矿区煤层气构造控气分析



摘要:本论文以乌鲁木齐矿区为研究对象,根据本区的构造形态,研究该区构造对煤层气生气量的控制作用、构造对煤层气储集控制作用、构造对煤层气封盖控制作用,总结了该区煤层气富集的构造区域。
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关键词:乌鲁木齐矿区;煤层气;构造控气
DOI:-1222/
乌鲁木齐矿区位于准格尔盆地南缘,含煤面积900多km2,发育有早-中侏罗纪西山窑组和八道湾组低变质烟煤,含煤30余层,-,其中有数层>8m的巨厚煤层,通过以往研究,该区域煤层气具有一定潜力。煤层气富集是生成、储集、封盖、运移、聚集、保存等六方面条件及其动态发展过程的有利配置,是构造因素控制之下诸多地质因素耦合作用的结果,所以本文根据本区的构造特征对构造控气进行分析,研究本区的煤层气的富集性。
1 区内构造概况
本区大地构造位于天山褶皱带北部中央部位。由一系列北西西向,近东西向及北东东向的断裂、褶皱及山间盆地组成,其断裂主要为压性,褶皱均以复背斜形式展现,东部构造形迹呈波浪起伏。
2 构造对煤层气生气量的控制作用
煤层气是煤在成岩作用和变质作用过程中生成的伴生产物,煤化作用过程也就是煤层气的生成过程,构造对煤变质的控制也就是对生气量的控制。
本区煤层形成于早中侏罗世,晚侏罗世和白垩世时准噶尔盆地继承性的拗陷沉积,研究区内厚达1505米左右。随着上覆岩层的增厚、压实作用、煤层温度增高,煤化作用进行,煤层气生成。
喜马拉雅期造山运动,天山快速抬升,在准噶尔盆地南缘形成推举构造带,煤层生气结束,而推举带前缘断裂带以北地区,喜马拉雅运动仍然继续拗陷快速接受沉积,第三系沉积和第四系沉积厚度达3500m,拗陷区侏罗系煤系埋深增加,温度升高,煤的深成变质作用持续发生,煤变质加深,反射率值增大,煤变质作用持续增高,煤层气生成量增大。
3 构造对煤层气储集控制作用
推举应力使研究区内发育着大小不同的背斜、向斜、单斜构造,这些构造单元也是储气单元。
封闭的向斜是煤层气富集的有利场所,向斜轴部储气能力大于翼部,倾斜端气含量大于抬起端。原因是:①向斜轴部煤层埋深大,储层压力大。等温吸附试验证明压力是控制煤层气储集能力的首要因素,同等条件下,压力高的煤层气含量大于压力低的煤层。
②向斜轴部是地应力集中的部位,岩石骨架上的应力对孔隙中的流体起着支撑作用。当气体向外扩散时,压力必须大于最小主应力。向斜形成时,地应力朝向斜轴部集中,阻止了气体的扩散。向斜形成后,地壳抬升,在一定范围内最小主应力大于?Σ阊沽Γ?应力对气体起到保存作用,煤层气处于饱和状态。
封闭的背斜构造单元,一般两翼的气含量高于背斜轴部,倾斜端气含量高于翘起端,这是压力的变化的影响。在相同深度,背斜轴部的气含量高于翼部,因为游离气沿两翼向背斜轴部运移。
单斜构造单元中,深部的储气能力高于浅部。F2逆断层上盘?D?D推举带前缘的逆冲断层之间的单斜构造,南部煤层出露于地表,北部被深大断裂