新疆煤田地質局161隊孫立營
① 哈密三道嶺礦區低階煤層含氣性研究
李保國 郭莉
(新疆煤田地質局 烏魯木齊 830091)
作者簡介:李保國,男,漢族,1953年8月生於遼寧省撫順市,1971年參加工作,1977年7月畢業於西安礦業學院煤田地質專業。現任新疆煤炭學會地測專業委員會委員。教授級地質高級工程師。從事哈密礦區工程地質、區域地質、瓦斯地質、構造地質、煤層氣等方面的綜合研究。電子信箱:[email protected]。
摘要 通過對三道嶺煤田地質資料的分析,認為三道嶺煤田雖屬低階煤,但因含煤面積和煤層厚度大、埋深適中、構造封閉和煤層頂底板岩性對儲氣層的封蓋性好,煤層的滲透性和吸附性強,具有一定的含氣性和儲氣能力。
關鍵詞 煤層氣 甲烷 吸附 滲透 含氣性 封蓋 煤層 哈密 三道嶺
Analysis on Gas-bearing Features of Low Rank Coal in Sanlin Coalmine of Hami Basin
Li Baoguo,Guoli
(Xinjiang Buearu of Coal field Geology,Urumuqi 830091)
Abstract:After throughout analysis of the geological data in Sanling coal field,it is concluded that coal seams in Sanling coal field have certain gas bearing and storing capacity because the coal-bearing area and thickness are big,the depth is moderate,the structure is sealed,the lithology of roof rock and bottom rock of coal seams is good to sealing of gas,as well as the permeability and adsorption of the coal seams are high although the coal rank is low.
Keywords:CBM;methane;adsorption;permeation;gas bearing;sealing;coal seams;Hami;Sanlin
引言
煤層氣俗稱瓦斯,它是在煤形成過程中原地生成,並以吸附狀態賦存於煤層中的非常規天然氣,是由CH4、N2、CO2以及少量重烴等組成的混合氣體,其主要成分 CH4佔90%以上,熱值高於8000大卡,它燃燒時無煙和SO2氣體,對大氣沒污染,是一種高效潔凈的新能源。
筆者根據哈密三道嶺煤田地質成果和礦井瓦斯地質資料,對煤層氣賦存的地質條件做了定性的分析並認真研究了煤層氣儲集性能和封存條件。
哈密三道嶺礦區位於新疆哈密市西北部,處於巴爾庫山與覺羅塔格山之間的哈密盆地西北緣,礦區總面積200餘km2,主要開采區在礦區南部,後窯、露天、一礦、北泉4個井田,年生產能力300×104t。
哈密三道嶺煤田屬全覆蓋中生界中下侏羅世煤田,共含煤6層,其中4號煤層為全區可採煤層,6號煤層局部可采,可採煤層總厚度10.31m,含煤系數1.58%。
礦區處於西山傾伏背斜的南翼,屬單斜構造,緩傾斜煤層,傾角5°左右,沒有陷落柱和火成岩侵入,構造類型簡單。
1 三道嶺煤層氣的基礎地質特徵與含氣性
1.1 構造對儲層的圈閉作用及含氣性
哈密三道嶺煤田處於天山地槽褶皺時所形成的山前凹陷盆地—哈密盆地中,在此盆地中沉積侏羅系、白堊系、第三系和第四系地層,厚1500m,在這些地層沉積過程中,又發生了燕山運動和喜馬拉雅山運動,使中新生界地層產生了褶皺、伴生褶皺的同時,又產生了各種性質的斷裂。由於沉積間斷,中新生代地層之間成為不整合面。煤田內構造形態主要受這兩次運動的影響。
褶皺構造是以西山傾伏背斜為主,向北為柳樹溝向斜,而南部是三道嶺向斜,背斜軸與向斜軸間距30~40km。
斷裂構造:F1逆斷層,走向東西,傾角70°~80°,傾向北,斷距100m左右,是礦區各井田南部邊界。F2逆斷層,走向東西到一礦轉向南交於F1斷層,傾角16°~18°,傾向南,轉彎後傾向西,斷距30~50m,縱貫礦區四個井田,長16km,由後窯到露天、一礦、北泉,為一礦井田和北泉井田的自然邊界。詳見圖1。
圖1 哈密三道嶺礦區地質圖
整個區域內構造特徵是向背斜相間,斷裂構造以逆斷層為主,由於壓性斷層面的密閉,煤層氣難以透過斷層面而運移散失,同時斷層面附近構造應力集中,可加大煤層氣的壓力,使煤層吸附甲烷量增多,使煤層含氣量相對增大,如一礦淺部在F2斷層處3243工作面瓦斯含量11.37m3/t,其中CH46.35m3/t,CO25.02m3/t,瓦斯含量明顯高於其他工作面。
在背斜構造兩翼,會使煤層氣較好地封存,軸部中合面以下煤層氣聚集,而向斜構造兩翼與軸部中合面以上表現壓應力,為明顯的應力集中,形成高壓區是有利於煤層氣封存和聚集的部位,特別是向斜軸部一般是煤層含氣量高異常區。
由此可見,煤層氣儲層的封蓋取決於地質構造性質以及其構造形跡所反映的構造應力特徵。
1.2 煤層氣儲層的封蓋特徵及含氣性
三道嶺礦區在哈密沉積盆地北緣,面積約200km2,生產礦井開采深度300m以淺,中生界中下侏羅系煤系地層,總厚度651m,沉積岩相為湖泊相-泥炭沼澤相-河流相沉積岩層,由灰色、灰黑色的砂礫岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和煤組成。含煤6層,4號、6號煤為可採煤層,其間距20m,煤層總厚度2.85~42.53m,其中4號煤層為主要可採煤層,厚0.75~26m,平均14.5m,6號煤層厚2m,穩定性好。1號、2號、3號煤層有缺失和分叉,穩定性較差,3號煤層以下岩性較細,多為砂質泥質,粉砂岩和泥炭互層。
4號煤層,偽頂泥岩,厚0.8m,直接頂為粉砂岩和泥岩互層,底板泥岩,遇水膨脹,地鼓現象嚴重。由於煤層氣主要以吸附狀態賦存於煤層中,受生烴增壓、構造應力、埋深等影響,在成藏過程中煤層氣儲層常出現超壓現象。此時煤層氣儲層的壓力不僅高於上覆地層(即煤層頂板),也高於下伏地層(即煤層底板),因此,煤層頂底板對煤層氣的保存都起作用,但一般認為頂板作用更為顯著。蓋層(煤層頂板)對煤層氣的封閉作用由於沒有進行足量的測試,這里只能從岩層性質定性的分析認定,煤層氣儲層封蓋層性能也與厚度有關,由於煤層偽頂厚度小,其岩性對煤層氣的保存影響較小,煤層氣封蓋的岩性系指直接頂板的岩性。4號煤頂底板岩性均為粉砂岩和泥岩互層,並有遇水膨脹性,故認為蓋層的屏蔽性好。
1.3 水文地質特徵
本區氣候乾燥,常年少雨,據氣象資料統計,降水量僅為40mm,而蒸發量則高達4000mm,區內無地表水,又無河川徑流,而山前平原的地下水的唯一補給是北部巴爾庫山之冰雪融化水和大氣降水,山區溝谷常年有水,一般流出溝口2~3km即潛入地下,形成地下水。
1.3.1 第四系潛水
一般第四系地層是不含水的戈壁礫石層,厚0~2m,僅局部有不連續的砂質護地中埋藏有潛水,形成土丘,平均厚 2~9m,潛水埋藏極淺,一般 0.8~2m,水量0.36~0.8m3/h。
1.3.2 第三系自由層間水
第三系厚75m,E1和E3為主要含水層,E1厚3~10m,E3厚30m,均為砂礫岩層,以自由層間水存在,靜水位很淺,E1靜水位距地表6.29m,從CK90孔,E1抽水水位降深2.3m,涌水量 1.05m3/h,單位涌水量 0.45m3/h,滲透系數0.0000448m3/s,E3涌水量0.36m3/h。
1.3.3 侏羅系承壓含水層
Ⅰ號含水層:下含煤組岩層,即4號煤層以上老頂砂岩,層厚138m,含水層厚度20~40m,埋藏深度40~253m,具有承壓性。
Ⅱ號含水層,上含煤組岩層,即K1、K2 標志層內的砂礫岩層,厚157m,含水層厚10~60m,埋深30~240m,CK90孔水位距地表2~14m。
Ⅲ號含水層:上灰綠層,即K3-K5標志層內的砂礫岩層,厚157m,含水層厚26~67m,埋深16~151m,水位距地表8.20m。
由於補給源距礦區較遠,加之F2逆斷層的隔水性,煤田內地下水徑流十分微弱,可謂弱充水礦床。
弱充水礦床,對煤層氣開采有一定抑製作用,因為煤層氣的開發中,從解吸、擴散滲流到產水、產氣主要通過疏排降壓和壓力傳導實現的,水壓低、滲透性差、補給范圍遠造成疏排效果差,產生動力小,對采氣有一定影響。
2 儲層特徵與含氣性
2.1 煤岩類型對煤層含氣性的影響
根據三道嶺一礦井田精查資料的區內4號煤層的宏觀煤岩類型以暗淡型為主,煤層上部以半亮型為主,夾有光亮型煤,中部以暗淡型為主,其中夾有半暗型煤,下部以半亮型煤為主,其中部夾有0.02~0.1m厚的鮞狀鐵礦泥岩夾矸,其上覆半光亮型煤並含鏡煤條帶薄泥岩,下部為瀝青光澤,質脆的「瀝青煤」屬半光亮型。
4號煤岩特徵為:凝膠化物質佔28.94%,半凝膠化物質佔29.74%,絲炭化物質39.87%,穩定物質佔1.41%,礦物質佔3.51%,煤岩類型為絲炭、亮暗煤型。
4號煤的物理性質,暗淡光澤的瀝青光澤,水平構造,條帶狀結構和粒狀結構,充填物為鹽酸鹽類粘土,菱鐵礦結核。
4號煤灰分2.20%~21%,平均9.86%,屬低灰煤,屬不粘結煤,煤級較低,低階煤的煤層氣在國外已有開發先例。其特點是孔隙內比表面積大,有利於煤層氣的吸附作用,滲透性好,在壓力的作用下儲氣能力大。
2.2 裂隙與滲透性對含氣性的影響
煤層氣儲層裂隙發育程度是反映煤層中氣水等流體的滲透性能的重要參數,決定著煤層氣的運移和產出,它主要是通過裂隙網路才能被有效的采出,由內生裂隙(割理)在煤化作用過程中產生的收縮內應力和高孔隙流體壓力作用生成。因此,不同的煤岩組成割理的發育程度就不同,從礦區煤岩組成來看,以暗淡型煤為主,煤層的割理密度較小,而煤層的上部和下部以光亮型和半光亮煤為主,割理的密度也相應增加。由於鏡煤條帶的增加,割理密度也增高,在煤礦開采中半光亮型煤易碎,而暗淡型煤緻密、塊度較大。由於鏡煤灰分低,物理性質均一,內生裂隙發育均勻和在個別煤層中的礦物質對割理的發育有阻礙作用,井下觀察中發現小割理一般均止於灰分較高的條帶邊緣。
從煤層變質程度來看,低煤級不粘結煤—長焰煤割理發育密度較低。從一礦井下觀察,在煤層中普遍有充填或半充填現象,充填物多為方解石薄膜,其次為粘土或黃鐵礦。充填物表明割理曾經為張開狀態,並發生過流體運移,主要是地下熱液攜帶的揮發物熱流體,經岩層裂隙到達煤體中冷卻而沉澱出方解石脈或薄膜。
另外,構造裂隙或小斷層有追蹤大型割理發育形成共軛節理,在頂板回風道內,割理走向方位與裂隙和小斷層走向幾乎一致,說明了這一追蹤特徵。
由於內生裂隙割理和外生裂隙節理的組合使煤層水的滲透性良好,在開拓上山巷道和石門接近煤層時就開始滴水,掘進底采區運輸巷道煤層淋水較大,對施工有一定的影響,這說明煤層的滲透性好,為煤層氣儲存、解吸後運移形成了良好的通道。
2.3 儲層的吸附性與壓力作用
煤層氣是以吸附方式儲集在煤層中,煤層對甲烷的吸附能力,決定了煤層氣單位儲集量,根據煤炭科學研究院西安分院對哈密4號煤層的吸附性的測定,原煤飽和吸附量V1為12.92~22.62m3/t,平均17.06m3/t,說明該區煤層變質程度雖低,但煤層對甲烷仍有較強的吸附能力。而煤層壓力P1為5.77~13.12MPa,平均8.51MPa,明顯偏高,壓力的作用有使煤層吸附甲烷能力增強。
該地區F1斷層以南三道嶺向斜煤層埋深較大,約在1000m 以深,若按靜水壓力推算地層壓力可以達到10MPa 以上,而壓力高,有利於排水降壓、解吸、采氣。但隨著深度增加,壓力加大使煤層的滲透率降低,對氣體的流動產生一定的影響。
3 煤層氣資源量的估測
3.1 儲層含氣量
該區的含氣量主要根據瓦斯地質編圖,從礦井通風部門的瓦斯測定數據分析,4號煤層含氣量變化較大,規律不明顯,只有在F2斷附近有明顯增高的跡象,一礦工作面瓦斯含量測定0.89~11.37m3/t,平均6.319m3/t,礦井瓦斯湧出量平均3.5m3/t(在總回風道測定)。
3.2 資源量
根據哈密地區上表探明儲量164.4×108t,礦井瓦斯平均湧出量3.5m3/t,估算煤層氣儲量預計在575×108m3,若按第三次煤田預測儲量2000m 以淺是2527.5×108t。煤層氣儲藏量預計可達到8846.25×108m3,資源量也非常可觀。
4 結論
(1)哈密礦區屬低階煤,但儲層厚度大,面積廣,穩定性好,埋深適中,煤層的吸附性強,孔隙內比表面積大,孔隙發育滲透性好,具有較強的儲氣能力。
(2)構造與封蓋層組合性好,構造以向斜和逆斷層為主,構造應力大,蓋層岩性以粉砂岩泥岩為主,屏蔽性強,壓性構造與屏蔽性封蓋屬Ⅰ型組合,煤層的含氣性屬最好型,煤層氣的儲量豐厚,有一定的開發前景。
(3)西部大開發中的西氣東輸工程途經哈密,為煤層氣的開發利用奠定了基礎,解決了煤層氣開采中的輸運和用氣市場的問題,可做補充氣源。
(4)由於該區水補給源遠、氣候乾旱少雨、礦床充水性弱,水頭壓力小對煤層氣開采工藝(排水、降壓、解吸、產氣)有一定的影響。
(5)瓦斯在礦井開采中是三大自然災害之一(水、火、瓦斯)。瓦斯爆炸事故可導致礦毀入亡,煤層氣的采氣過程就是提前排放瓦斯,可降低煤層中的瓦斯含量,減少煤礦重大事故的發生。
(6)煤炭開采過程中要排放甲烷到大氣中,不但造成大氣污染,也是資源的極大浪費。因甲烷的溫室效應是二氧化碳的20倍,對臭氧層的破壞是二氧化碳的7倍,對入類生存環境危害極大,隨著科技的發展,入們對煤層氣利用價值認識的提高,它可由害變寶,為入類帶來效益。
總之,煤層氣作為新的潔凈能源,已受到世界各大產煤國家的重視,「發展煤層氣,造福入類」,對推動我國煤層氣研究開發具有重大而深遠的意義。
參考文獻
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[4]新疆煤田地質局161隊編.1965.哈密三道嶺一礦北泉、砂棗泉井田精查地質報告
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③ 新疆巴里坤哈薩克自治縣三塘湖礦區石頭梅勘查區煤炭詳查
(1)概況
勘查區屬巴里坤縣管轄。該區向南經80千米簡易道路可與巴里坤縣煤礦—大河鎮縣級公路相接,向東經40千米簡易道路可與三塘湖—淖毛湖縣級公路相通,外部交通較便利。位於三塘湖盆地石頭梅凸起西南部,總體地勢南高北低,地形較為平坦。該區屬大陸性乾旱氣候,區內及附近無地表常年水流。
2011年2月至2012年6月,新疆維吾爾自治區煤田地質局161煤田地質勘探隊開展勘查工作,勘查礦種為煤礦,工作程度為詳查。
(2)成果描述
詳查區煤層煤類主要為不黏煤,具有低水分,特低灰—中灰分,中高揮發分—高揮發分,特低硫—低硫,特低磷—中磷,高熱值—特高熱值等特點,是良好的工業用煤及民用煤。
新增資源儲量(333+334)335.30億噸,其中(333)及以上247.7億噸,(334)資源量87.6億噸。區內1000米以淺資源儲量49.32億噸,其中共獲得(332+333)資源儲量47.40億噸,(332)資源量25.94億噸,(333)資源量/儲量21.46億噸,(334)資源量1.92億噸,(332)類資源儲量占總資源量的53%。
(3)成果取得的簡要過程
本次工作共完成機械岩心鑽探55個孔,總進尺34106米,所有鑽孔均進行了測井和簡易水文觀測。基本查明區內可採煤層煤的物理特徵、化學性質與工藝性能。
④ 新疆輪台縣陽霞煤礦區衛東沖溝勘查區煤炭詳查
(1)概況
勘查區位於輪台縣城北偏東25°方向直線距離56千米處,南距陽霞鄉20千米,隸屬巴音郭楞蒙古自治州輪台縣管轄,東西長約6.0千米,南北寬約2.7千米,面積15.6平方千米。本區起伏較大,山勢陡峭,溝谷縱橫,地形十分復雜。區內無常年性地表性流水,屬大陸性乾旱氣候。
2007年5月至2011年1月,新疆維吾爾自治區煤田地質局161煤田地質勘探隊開展了勘查工作,勘查礦種為煤礦,工作程度為詳查。
(2)成果描述
查明區內煤層厚度大,結構簡單—較簡單,屬較穩定煤層,煤質變化不大,發熱量高,有害元素含量相對較低。各可採煤層為特低水分—低水分、低灰、中揮發分—中高揮發分、特低硫—低硫、特低磷—低磷、中氯、高熱值、易分選、不具黏結性的不黏煤。
共探獲得煤炭資源量4.21億噸,其中(332)資源量為0.86億噸,占總資源量的20.4%;(333)資源量為2.57億噸,占總資源量的61%;(334)資源量為0.78億噸,占總資源量的18.6%。(332+333)資源量為3.42億噸,占總資源量的81.4%。其中新增(333以上)資源儲量3.42億噸。
(3)成果取得的簡要過程
完成機械岩心鑽探11個孔,總進尺7973米,物理測井7938米,所有鑽孔均進行了測井,所有鑽孔均開展了簡易水文觀測。全區共採集化驗各類樣品260件,采樣及測試質量符合有關規程要求。
⑤ 新疆煤田地質局怎麼樣
主要有兩個隊156和161隊,總的來說156隊比161稍微好點,待遇么如果是出野外一年也就是3、4萬塊錢,整個夏天都在野外比較辛苦。
⑥ 烏魯木齊西山161隊到烏魯木齊站坐什麼車
公交線路:烏魯木齊西城康居苑-專線-騎馬山路 → 29路,全程約9.0公里
1、從新疆內煤田地質容局一六一地質勘探隊步行約190米,到達騎馬山路口站
2、乘坐烏魯木齊西城康居苑-專線-騎馬山路,經過2站, 到達暢和苑站
3、乘坐29路,經過5站, 到達烏魯木齊站
公交線路:66路 → 909路,全程約10.4公里
1、從新疆煤田地質局一六一地質勘探隊步行約610米,到達三角地站
2、乘坐66路,經過8站, 到達黃金醫院站(也可乘坐909路)
3、步行約110米,到達黃金醫院站
4、乘坐909路,經過2站, 到達烏魯木齊站北廣場站
5、步行約860米,到達烏魯木齊站
⑦ 煤田地質局161隊住房公積金
煤田來地質局161對住房公積金自查詢,共有以下查詢方式,具體如下:
一、網上查詢:
1、登陸當地住房公積金網上查詢系統
2、查詢范圍:此功能可以查詢個人公積金貸款情況及個人賬戶余額,繳納明細。
二、電話查詢:
1、查詢電話:12329
2、服務時間:全天(除人工咨詢服務)
3、查詢項目:
(1)個人貸款業務:個人貸款業務咨詢及辦理指南。
(2)個人公積金賬戶:賬戶余額。
(3)人工咨詢,個人直接去當地公積金中心查詢:公積金業務咨詢、投訴建議、公積金業務指南、辦理網點查詢,工作時間:周一至周五,上午9點-12點,下午2點-5點
四、簡訊查詢,12329簡訊查詢住房公積金目前很多地區暫未開通,該簡訊查詢平台將於2015年底在全國范圍內開通。
1、服務內容:公共信息服務包括住房公積金政策宣傳、業務通告等,個性化服務包括賬戶變動通知、業務辦理進度及結果告知等。
2、收費標准:免費。
12329簡訊是面向社會公眾的非緊急類公益服務簡訊,專門用於住房公積金工作和服務,不向社會公眾收取信息費用。
⑧ 新疆煤田地質局這單位怎麼樣啊 今天剛簽了。。
應該很不錯的吧!
⑨ 新疆煤田地質局下屬哪個隊好啊,還有這個單位怎麼樣7月畢業就去工作了
畢竟是穩定的單位,各種該有的都會有,而且不會少....不過要求自己本人要該有的能力都要有,至於哪個隊好我個人不好妄加評論,各有各的優點,重要是看你自己側重於哪方面。要是想了解各個隊可以去他們官網上看看...
⑩ 新疆煤田局 一五六隊和一六一隊哪個好 我是去中國冶金地質總局中南勘察院呢還是新疆煤田局的一個隊
你是哪個學校的餓 我是新疆的 我覺得你還是去156好一點 一對我不了解