我国煤层气高产富集条件

煤层气高产富集的基本条件受多种因素控制。以煤层气形成的地质背景为主线，结合国内外煤层气勘探实践，初步总结出煤层气高产富集因素，主要有以下8个方面：

1.煤层分布广、厚度大是煤层气富集的根本条件

煤层气资源的丰富程度与煤系地层的分布、厚度及含气量呈正相关关系，这些参数愈大，煤层气愈丰富。聚煤盆地（区）的煤层气丰富程度是评价其有无煤层气勘探价值的重要指标。一般认为，煤层连续分布面积大于200km²，煤层集中段煤层总厚度大于10m，平面上主煤层连续稳定分布，含气量大于10m³/t，甲烷含量大于80%，有利于进行工业性煤层气勘探。

2.煤岩镜质组含量高、灰分含量低有利于煤层气生成、吸附和开采

煤的显微组分含量及灰分含量不仅影响煤的生烃潜力，还影响着煤层对甲烷的吸附能力和煤层气的开采能力。煤的镜质组含量越高，灰分含量就越低，生气能力越强，甲烷吸附量越高，煤层割理就越发育，渗透性越好，越易于煤层气的开采。

3.良好的盖层是煤层气藏保存的必要条件

良好的封盖层可以减少煤层气的向外渗流运移和扩散散失，保持较高的地层压力，维持最大的吸附量，减弱地层水对煤层气造成的散失。在不同沉积环境下形成的不同类型封盖层具有不同的封盖能力。泥岩微孔发育，封盖能力强，且性能稳定，是良好的封盖岩类。致密砂岩与石灰岩的封盖性能则有强有弱，取决于后期成岩作用的影响，如果在生气高峰期以前为致密岩性，则对煤层气封盖有效。另外，由于地区不同，地质作用的影响程度不同，同类型盖层的封盖性能也不一样。因此，应根据具体地区的地质条件区别对待，具体分析，以评价其对煤层气保存与富集的影响程度。

4.岩浆热变质作用有利于煤层气富集

我国沁水盆地南部、辽宁阜新、铁法盆地煤层气高产井主要分布于区域岩浆热变质地区。原因是在岩浆活动等热事件作用下，增大了煤层生气量和生气强度，加上生烃史和构造史的良好配置，使得这些地区的含气性普遍较好，含气饱和度普遍较高。而且由于岩浆的热力烘烤，使煤中有机质挥发，留下很多密集成群的浑圆状或管状气孔，提高了储层的孔隙度；岩浆侵入的动力挤压与冷却收缩，产生的外生裂隙与内生裂隙（割理）叠加，使煤层渗透性增强，因此煤层气井往往高产。但是，如果在火山岩侵入体与煤层接触带附近，由烘烤作用形成天然焦，则对煤层气勘探不利。

5.地下水滞留区有利于中、高煤阶煤层气保存

地下水动力状态也是影响煤层气高产富集的因素之一。弱径流－滞留区地层水矿化度较高，水动力较弱，有利于煤层气的保存和富集。统计结果表明，一般中高煤阶煤层含气量随地层水矿化度增高而增高（图 8-2），因此，中高煤阶高矿化度有利于煤层气的保存。

图8-2 沁水盆地南部煤层气含气量与矿化度的相关性

6.适宜的水文地质条件有利于低煤阶地区生物成因气生成

低煤阶煤层热成因气生气量较少，但如有充足的大气淡水补给、低矿化度、低硫酸盐、低温、缺氧，适宜的水动力条件下有利于甲烷菌的大量生长，具备大量生物气生成的地质条件，配合良好的保存条件，易于生物成因煤层气藏的形成。

7.地应力低值区煤层渗透性好，有利于煤层气开采

地应力是控制煤层渗透率的最主要因素，煤层渗透率与地应力一般成负相关关系（图8-3）。地应力场中的低应力分布区往往是裂缝高密度分布带，煤的割理系统发育程度决定了煤层渗透性的好坏，影响着煤层气井的产量及勘探后期井网设计和强化处理方案的实施。煤层割理发育，渗透率高，有利于大面积疏通吸附于煤颗粒基质表面的气态吸附烃解吸。

图8-3 大宁-吉县地区煤储层渗透率与原地应力关系

8.盆地边缘斜坡带或构造高部位有利于煤层气高产

边缘斜坡带及构造高部位往往为低势区，是烃类运移指向区。边缘斜坡带早期煤层埋藏深，生气条件好，煤层后期抬升幅度大，形成低势区，成为烃类运移指向区，配合区域性分布稳定的直接盖层，易于形成高含气、高饱和煤层气藏。

边缘斜坡带及构造高部位割理发育，煤层渗透性好。边缘斜坡带处于盆地后期构造幅度大，煤层埋藏相对较浅，处于地应力相对低值区，张性裂隙发育，煤层渗透性好，利于煤层气井高产。

边缘斜坡带及构造高部位在整体降压情况下煤层气井具有输入型的产气特征。在整体降压情况下，高部位容易优先形成面积降压，处于构造高部位的煤层气井一般产水量少，产气量大的特征。