六盤水煤田煤層氣開發基礎地質特征研究

吳文飛　魏洪　韓江豪　袁應吉　賀萬疊

摘? 要：現階段，六盤水煤田多個區域的煤層氣開發技術，已經取得了新的研究進展。六盤水煤田研究區，主要集中在煤層氣聚集單位。由于該區域存在單煤層厚度薄頂、板頂層板封閉性好、煤層氣含量高等諸多的優勢，從而使煤氣層資源、構造、深度勘測等各個方面存在差異。對此，六盤水煤田企業應對各個煤層開發地質的共性和差異做出細致化研究，并依據資源條件、水土條件作為基礎，對六盤水地區的地質條件做出研究和分析。

關鍵詞：煤層氣? 地質特征? 六盤水煤田

中圖分類號：P618.1 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（a）-0095-02

在我國南方六盤水煤田區域的煤層氣資源較為豐富。但是，煤層氣聚集單元分布位置不均勻，以及在開采技術上沿用傳統技術，限制了煤田開發的基本需求。伴隨著現代科學技術的不斷完善，六盤水地區已經取得了煤層氣開發地質的相應成果，同時也引起國內外研究學者的廣泛關注。因此，政府部門將六盤水煤田煤氣頭地質特征作為研究基礎，努力將六盤水地區建成南方煤層氣開采的基礎產業，以滿足國家對煤層氣資源的需求。

1? 簡要概述六盤水煤田煤層氣研究區的發展現狀

1.1 論述六盤水含煤地質的研究背景

六盤水煤田位于我國貴州地區，而且該地區的地質特征主要表現為石灰系、二疊系、三疊系等，其他的地質特征分布較少。自古以來，六盤水煤田具備的煤層氣含量較為豐富，而且將其稱為“西南煤海”“江南煤都”等，同時該地區也是長江以南規模和產量最大的煤炭場址。根據六盤水地區的地質條件，在煤田內會表現出古老地層，如侏羅系、白堊系等。在六盤水地區存在含煤地層有中二疊統梁山組、上二疊統峨眉山玄武巖組含煤段，龍潭組、長興組及上三疊統火把沖組，其中以上二疊統龍潭組、長興組等地質特征的煤層儲量資源豐富。對整個六盤水數值的研究調查分析，煤田占據面積約15977.81km2，其中二疊統含煤地層面積為1372.33km2，占整個煤田面積的8.59%。

1.2 論述六盤水煤田煤層氣的聚集單位劃分條件

六盤水煤田煤層氣聚集單位的主要劃分依據是，根據煤層氣單元和地質條件進行劃分。自古以來，在地殼運動的作用下，六盤水煤田地區經歷了較多的地殼擠壓變形運動。特別是經過燕山地殼運動之后，會受到來自不同經緯度的反向作用力，進而形成不同規模的沖斷層。除此之外，煤層氣聚集單位的形成也與喜馬拉雅期盆地的擠壓作用有關，繼而使二疊統含煤系地區出現消失問題，進一步導致大型向斜地質或復向斜地質，成為該地區主要的地質條件。由于上二疊層煤層氣，主要保存在含煤向斜構造單元中，并集中在沉積地質等一些相似的區域內。綜上對煤層氣具體單位的研究，也是六盤水地區研究學者需要重點研究的地質因素[2]。

2? 針對于六盤水煤田煤層氣地質資源和開發特征的研究分析

2.1 簡要論述六盤水煤田煤層氣地質開發的共性特征

六盤水煤田地質條件在構型特征上分析，由于研究區存在不同煤層氣聚集單位，而且在特征上主要表現為單層煤厚度薄頂板、頂層板封密性好、含氣量高等開采優勢。另外，煙煤氣頂板巖柱地質，在調查過程中發現主要以密閉性良好作為開采條件，而且具有單薄層基巖的特點，可以使泥巖的突破力較大。為了滿足突破性好、封閉性好等特點，需要進一步防止煤層氣從煤層往外泄露。除此之外，煤層結構的吸附能力較強，含氣性較高。這也就說明煤層含氣量與埋藏深度存在正比例關系。

現階段，六盤水地質受控于晚古時期的地質演化，同時該地區屬于中高壓力地殼活動區域，而且和其它他周圍的煤田存在差異。在水平應力的勘測數據上分析，最小的水平主應力為16.58MPa左右，最大的水平主應力為22.58 MPa左右。且水平主應力會根據深度而逐漸增大。在高數值的地應力作用下，會對上二疊統煤層地質條件造成影響，進而限制該研究區的煤田地質發育。其主要表現為碎裂結構。

六盤水煤田煤層氣在擠壓的作用下，出現了明顯的應力封閉性特征。而且煤田煤層氣出現超壓頻繁的現狀，平均壓力數字可以達到1.4左右，明顯高于上部的平均壓力數值。由于儲層壓力是地表能量的構成部分，而且壓力數值越高，煤儲層流體的壓力就會越高，進一步提高了流體滲流驅動能力。

2.2 簡要論述六盤水煤田煤層氣地質開發的差異性特征

六盤水煤炭種類較多，而且煤層層數和厚度差異較大。在研究區的上二疊統含煤巖煤礦的種類分布較為廣泛，主要種類有肥煤、焦煤、無煙煤等。根據研究區東南部的區域發現，則主要以高變質的無煙煤作為主要開采材料。一般來說，可采煤層的厚度和層數越多，說明該范圍內煤層氣資源量越充足，進一步加強該研究區域的經濟開采程度。若是不同構造的單元，導致煤層層數和厚度差異較大，內部開采間距較小，則會造成煤層之間的壓裂問題。

除此之外，煤層厚度較小，間距較大的現狀下，也不利于實現煤層氣的經濟性開采。從地質評估的標準上分析，通過煤層厚度、面積含氣量等多個相關數據指標作為評價的規范。也就說明煤層地質資源含量和煤層豐富度，在一定程度上為六盤水煤田煤氣層開采奠定了基礎，同時也是該地區資源條件選型的重要指標。對于煤層氣地質區域的構造，則會造成該煤層氣儲集條件差異較大。因為構造等因素會影響煤層氣的開發程度，不利于后期的地質維護和商業化開采。為此，需要根據研究區內不同構造單元的復雜程度，做出具體分析。

3? 針對于六盤水煤田煤層氣開發地質條件的研究策略分析

3.1 地質在選型模式和思路上的研究分析

針對六盤水煤礦煤層氣聚集單元，需要從選型模式和研究思路上做出探究。首先，采用多層次模糊數學的研究方法進行地質勘測;其次，在研究思路上需要明確決策系統的具體劃分，建立多層次的數學模型，進而建立健全評價標準體系;再次，通過數理研究的方法將該地區的具體指標，進行定調化處理，可以確定各項指標的重要性程度，并按照計算單位的評價值，說明煤層氣綜合開發區的地質選型;最后，綜合評價值越高，則表示該地區的地質條件越好。

3.2 地質研究的評價指標體系分析

在六盤水煤田煤層氣的評價體系標準研究中，需要遵循科學合理的原則，以保證煤層氣嚴格的評價方式。鑒于本次調查地質條件涉及的單位較多，產生不同的評價地質條件，導致工作差異性較大，進而無法統一評價標準。現階段，在六盤水煤層氣地質開發階段，國內外研究學者對該地區的煤層氣研究地質條件已經達成初步共識，建立該地區的地質評價標準，依據資源因素、保護因素、存儲因素等多個方面的作為系統指標。為了建立經濟可行的煤層氣項目，需要從多個方面考慮，僅從地質條件方面入手遠遠不夠，必須充分結合地質條件和經濟成本，以全局的觀念展開地質研究。

4? 結語

綜上所述，對于六盤水煤田煤層氣開發基礎地質特征研究，需要根據存在的限制因素，展開系統分析，特別是研究區存在不同的煤層氣聚集單位，存在資源豐富度、開采量等方面的差異，借助層次分析法和模糊數學相互結合的方法，建立因素地質模型，能夠對地質條件做出細致分析，從而構建最佳地質特征研究策略。

參考文獻

[1] 高為，韓忠勤，金軍.六盤水煤田煤層氣賦存特征及有利區評價[J].煤田地質與勘探，2018，46（5）：84-92.

[2] 易同生，張井，李新民.六盤水煤田盤關向斜煤層氣開發地質評價[J].天然氣工業，2015，27（5）：30-32.

[3] 羅銳，李宏偉，陳江峰.新安煤田煤層氣地質特征研究[J].煤炭技術，2013，27（2）：125-127.