准噶尔盆地

Question

如题所述

Answer 1

准噶尔盆地为西北早中侏罗世含煤盆地。煤热演化程度低，煤层气主要为褐煤阶段的原生生物甲烷气和长焰煤—气肥煤阶段的热成因甲烷气；低煤级煤储层具有高孔容、高孔比表面积、高游离气储集潜力的特征；盆地东部煤层气水文地质条件较有利，南部相对较差；盆地煤层气地质资源量为38 698.37×10⁸m³，可采资源量为8 077.95×10⁸m³,Ⅰ类资源占地质资源总量的近70%，Ⅱ类资源超过30%。

（一）概况

准噶尔盆地位于新疆维吾尔自治区北部，是新疆境内三大盆地之一。盆地呈三角形状，四周为界山所环绕，西界为扎伊尔山及哈拉阿拉特山，东北界为阿尔泰山、青格里底山及克拉美丽山，南面为伊林黑比尔根山及博格达山，盆地腹部大部分地区为古尔班通古特沙漠所覆盖。盆地面积达13×10⁴km²。

在石油、天然气勘探的同时，煤层气资源的评价、勘探工作日益受到重视。准噶尔盆地区浅部煤田地质资料、深部地震资料及专门地质研究资料丰富，为研究盆地煤层气地质背景奠定了良好的基础。

继中国石油在吐哈盆地钻探了新疆第一批煤层气井后，2003年10月新疆煤田地质局在准噶尔盆地东南部的乌鲁木齐河东地区开始钻探准噶尔第一口煤层气井—乌河东参一号井，该井设计井深900m，完钻层位三叠系，钻探结果表明，该地区煤层含气量高10～15m³/t，显示了良好的煤层气资源前景。

（二）煤层、煤岩和煤质特征

1.煤层特征

下侏罗统八道湾组和中侏罗统西山窑组为煤系地层，是准噶尔盆地主要的含煤地层。

八道湾组遍布全盆地，唯最东部的石钱滩一带和五彩湾两地局部沉积缺失。八道湾组煤组厚度0～50余米。煤层厚度超过20m的厚煤带式厚煤区有4个：南缘厚煤区、西缘厚煤带、东缘厚煤区和中西部厚煤带。八道湾组2号煤层、4号煤层发育比较连续，煤层厚度相对较大，是盆地发育的主力煤储层。

西山窑组遍布全盆地，连续堆积在三工河组上，为盆地最重要的产煤层段。西山窑组煤组厚度0～40余米，厚度大于20m的厚煤带有2个：盆地南缘厚煤带和盆地东缘厚煤带。还有3个厚度大于20m的厚煤区：东北缘厚煤区、西缘厚煤区和中西部厚煤区。盆内广大地区最大煤组厚度一般不超过10m，盆地中心、盆地北缘及西南缘煤层厚度最小，甚至缺失，西山窑组6煤层为该区主力煤层，但分布较局限。

2.煤岩与煤质特征

八道湾组煤层宏观煤岩类型以光亮型和半亮型为主，显微煤岩组分中镜质组含量38.8%～100%，原煤灰分4.36%～33.82%，挥发分15.86%～59.49%，属低灰—中灰煤。煤级以褐煤、气煤、长焰煤、肥煤为主，镜质组反射率0.4%～1.3%之间。

西山窑组煤层宏观煤岩类型以光亮型、半亮型、暗淡煤至半暗煤为主，显微煤岩组分镜质组合量20%～100%，煤层灰分一般含量6.12%～15.00%，挥发分一般28.72%～40.00%，属低灰、中高挥发分烟煤。镜质组反射率0.47%～1.0%，煤以长焰煤为主，部分为老褐煤、气煤、肥煤等，盆地腹部以气煤为主。

（三）含气性特征

根据目前掌握的资料，对盆地南缘主要采用含气梯度法对深部煤层含气性进行预测，对盆地其他地区采用压力—吸附曲线法、地质条件综合分析法进行预测（表6-15）。

表6-15 准噶尔盆地深部煤层含气性预测成果表

（四）成藏条件

1.煤热演化程度低，煤层气主要为褐煤阶段的原生生物甲烷气和长焰煤—气肥煤阶段的热成因甲烷气

从成煤演化过程看，在低煤级分布的准噶尔盆地，煤层气应包括褐煤阶段的原生生物甲烷气、长焰煤—气肥煤阶段的热成因甲烷气和煤层埋藏阶段的次生生物甲烷气三种成因甲烷气体。根据本区煤储层地质条件分析，可能以前两种成因甲烷气为主，形成原生煤层气藏。而当构造、水文地质等破坏不大时，次生生物甲烷气一部分或全部富集于煤层之间的砂岩夹层中形成次生煤层气藏。当构造、水文地质等破坏较大时，其一部分或全部则发生侧向、垂向运移，形成煤层上下的（次生）天然气藏；或者全部逸散，无法聚集成藏。

2.低煤级煤储层具有高孔容、高孔比表面积、高游离气储集潜力的特征

准噶尔盆地低煤级煤储层具有如下主要特征：第一，高孔容，高孔比表面积，高游离气储集潜力，但原位吸附气体的能力相对较低；第二，深部煤储层含气量显著高于浅部煤储层，煤层气赋存状态在浅部煤储层中几乎为吸附气，在深部煤储层中吸附气、游离气、溶解气达到动态平衡，游离气的重要性随埋深而增大；第三，构造高点煤储层气饱和度高，储集气量大，游离气、吸附气同时富集，构造圈闭对深部煤层气成藏具有重大影响。

3.盆地东部煤层气水文地质条件较有利，南部相对较差

资料（中国煤田地质总局，1996）表明，准南乌鲁木齐河东矿区、河西矿区水文地质类型均为裂隙—孔隙水，水文地质条件简单—中等，煤系地层均含水微弱，与第四系含水及地表水流水力联系不大，相互补给微弱。地下水在迁流过程中，于不同高程排泄，强迁流带发育，浅部煤层处于地下水强迁流区；煤田深部滞流区范围较大。地下水沿地层走向运动，地下水迁流长度可达30～50km。因此，它是一种多级排泄动力模式，煤田深部有利煤层气的富集。

王洪林等（2000）主要从可采性评价的角度出发建立起储层水文地质条件分类评价。按照这一标准分析，准噶尔盆地东部以较有利（中等）水文条件储层为主，准南为不利（差）—较有利（中等）水文条件储层。结合前述水化学特征可知，南缘局部受地下水冲刷破坏作用最强，将对煤层气开发构成较大影响。

（五）煤层气资源量

准噶尔盆地风化带下限至煤层埋深2 000 m 以浅区煤层气地质资源量为38 698.37×10⁸m³，资源丰度为1.11×10⁸m³/km²，可采资源量为8 077.95×10⁸m³。其中下侏罗统八道湾煤组煤层气地质资源量为14 349.65×10⁸m³，占总地质资源量的37.08%；中侏罗统西山窑煤组为24 348.72×10⁸m³，占62.92%。

按区带统计，准北、准南和准东煤层气地质资源量分别为6 624.31×10⁸m³、20 582.73×10⁸m³和11 061.12×10⁸m³，占地质资源总量的17.31%、53.79%和28.90%；可采资源量分别为90.56×10⁸m³、5 986.20×10⁸m³和2 001.19×10⁸m³，占可采资源总量的1.12%、74.11%和24.77%。

按深度统计，煤层埋深1 000m以浅、1 000～1 500m和1 500～2 000m 煤层气地质资源量分别为10 929.88×10⁸m³、11 614.60×10⁸m³和15 723.69×10⁸m³，占地质资源量的28.56%、30.35%和41.09%；埋深1 000m以浅与1 000～1 500m 煤层气可采资源量分别为3 891.46×10⁸m³、4 186.49×10⁸m³，占可采资源量的48.17%、51.83%。

该含气盆地Ⅰ类资源量为26 231.16×10⁸m³，占地质资源总量的68.55%，准南的Ⅰ类资源量最多，达15 015.76×10⁸m³，其次为准东，准北最少；Ⅱ类资源量为12 037.02×10⁸m³，占地质资源总量的31.45%，准南的Ⅱ类资源量最多，达5 566.98×10⁸m³，其次为准北，准东最少（表6-16、表6-17）。

表6-16 准噶尔盆地煤层气资源量计算结果表

表6-17 准噶尔盆地各含气区带煤层气资源类别表