黃孝波，李賢慶，王萌，凌標燦，孫杰

（1.中國礦業(yè)大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京 100083；2.中國礦業(yè)大學地球科學與測繪工程學院，北京 100083；3.華北科技學院安全工程學院，北京 101601）

煤層氣儲層研究進展

黃孝波1，2，李賢慶1，2，王萌1，2，凌標燦3，孫杰1，2

（1.中國礦業(yè)大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京 100083；2.中國礦業(yè)大學地球科學與測繪工程學院，北京 100083；3.華北科技學院安全工程學院，北京 101601）

煤層作為煤層氣儲層，具有容納氣體和允許氣體流動的能力。與常規(guī)的砂巖儲層不同，煤層氣在煤層中主要呈吸附態(tài)形式存在，其儲集性能受多種因素的影響。我國的煤田大多成煤時間早，經歷的構造期次多，地質條件復雜，造成我國煤層氣儲層物性非均質性強，研究難度較大。文中總結了煤層氣儲層的物性特征、儲集狀態(tài)、煤巖特征、實驗方法4方面的研究進展，指出煤儲層的滲透性、孔隙度、外生裂隙、割理、微裂隙等特征可以表征其物性；溫度、壓力、含氣量、水動力條件、應力狀態(tài)可以反映其儲集狀態(tài)；煤巖類型、煤體結構、煤層厚度、顯微組分組成、變質程度、灰分等也影響其特性。最后，探討了煤層氣儲層研究存在的問題及下一步研究方向。

煤層氣；儲層物性；孔滲性；煤巖特征；非均質性；實驗方法

煤層氣是指與煤同生共體、以甲烷為主要成分、主要以吸附狀態(tài)賦存在煤層之中的非常規(guī)天然氣。我國煤層氣已經在沁水和鄂爾多斯盆地東緣等地實現了商業(yè)化開發(fā)，年產量達到20×108m3。煤層氣產業(yè)的迅速發(fā)展，使得煤層氣基礎研究不斷取得新的進展。

煤層作為煤層氣的儲層，具有2方面的特征：一是在壓力作用下具有容納氣體的能力；二是具有允許氣體流動的能力。煤層氣儲層研究，包括儲層孔滲性、裂隙與割理的發(fā)育程度、溫度壓力、水動力條件、煤巖特征、變質程度、含氣性、吸附與解析特性等內容，近年來取得了較大進展［1-3］。筆者通過大量文獻資料調研，對我國煤層氣儲層的物性特征、儲集狀態(tài)、煤巖特征和實驗方法的研究進展進行了總結。

1 物性特征

煤巖作為煤層氣的源巖和儲層，是孔隙和割理-微裂隙雙重孔隙介質。由于煤層氣在儲層中要經過吸附、解吸、滲流、擴散等過程才能被采出，因此，與常規(guī)的砂巖儲層相比，煤層氣儲層的儲集性能除了受到孔隙度和滲透率的影響外，還受到割理、外生裂隙、微裂隙的影響。煤巖的孔滲性是衡量儲層儲集和流通性能的重要特征。

目前國內通常引用前蘇聯學者霍多特的煤巖孔隙度分類方法，即將煤中孔隙分為大孔、中孔、小孔（過渡孔）、微孔4類。煤巖既有大量的微孔，又有顯微裂隙和宏觀裂隙，可以簡化為“雙重孔隙”結構模型或“三元裂隙-孔隙”結構模型［4］。

煤儲層的孔隙性包括孔隙度、孔隙結構、孔徑分布、孔隙連通性等，受煤階、煤巖組成、煤層結構等因素影響很大。煤層氣的吸附及擴散、滲透能力都與煤儲層的孔隙性密切相關。煤儲層的總孔隙空間由氣體液體能進入的有效孔隙空間和完全封閉的孤立孔隙空間（“死孔”）構成［4］。煤層氣主要儲存于早煤基質孔隙中，在宏觀裂隙或者外生裂隙中運移，而顯微裂隙（割理或內生裂隙）能溝通孔隙和宏觀裂隙，改善儲層連通性，孔隙是煤層氣的主要儲集空間和擴散滲流通道［3］。

煤層的滲透率主要取決于其壓實程度及裂隙系統(tǒng)的發(fā)育程度，而裂隙系統(tǒng)又受構造作用的控制，它是衡量可采性的重要指標。一般隨煤層埋深和熱演化程度的加深，煤層孔隙半徑變小，滲透性變差，當煤層的割理發(fā)育且相對開啟時，滲透性變好［5］。煤基質收縮膨脹或有效應力變化導致的煤基質自調節(jié)效應，造成煤儲層滲透率在煤層氣排采過程中呈規(guī)律性變化［6-7］；影響滲透率的另一個重要因素就是喉道，具有很明顯的“短板效應”，無論總孔隙度有多大，喉道的大小和形狀決定了煤巖的滲透率。

割理是連通孔隙和宏觀裂隙的橋梁［3］，也是煤儲層中普遍發(fā)育的裂隙系統(tǒng)（見圖1），更是決定滲透率和煤層氣開發(fā)的一個關鍵因素。割理的發(fā)育受控于煤巖組分和不同煤巖類型的分層情況［8］。Law等認為割理的頻率從褐煤到煙煤再到無煙煤，呈先增大再減小的趨勢［9］，中等變質的煤層內割理最發(fā)育。Levine認為煤儲層的滲透率與割理寬度的立方成正比，與割理的間距成反比［10］。

圖1 煤中割理系統(tǒng)

2 儲集狀態(tài)特征

煤層氣以游離態(tài)、吸附態(tài)、溶解態(tài)3種基本形態(tài)保存在煤巖之中，其中以吸附態(tài)為主。這3種形態(tài)處于動態(tài)變化之中，取決于煤層的變質程度、埋深和賦存環(huán)境等［11］。煤層的含氣性是決定煤層氣產能及開發(fā)潛力的重要因素，受煤層的生氣、儲氣及保存條件的控制，而所有影響這些條件的地質因素都會影響煤層的含氣性分布［12］。

煤的吸附與解吸特性是決定煤層含氣性的重要因素之一，也是目前研究的重點［7］。溫度和壓力是影響煤層氣吸附/解吸特征最為敏感的因素。煤層氣解吸階段性、解吸效率、解吸量受控于微孔與小孔的發(fā)育程度和分布規(guī)律。鐘玲文認為，壓力在吸附/解吸過程中起主導作用［13］。

煤儲層的埋深是影響煤層氣含氣量的一個重要因素。羅憲指出影響煤層氣賦集的地質因素中以埋藏深度最為顯要［14］，權巨濤在磁西勘查區(qū)鉆探過程中也有類似的發(fā)現［5］。我國深部煤層氣（埋深大于1 000 m）具有十分可觀的資源前景［15-17］，雖然與淺部的煤儲層特點有相似之處，但是處在高溫高壓的環(huán)境中，深部煤儲層則有很多不同。國內對煤儲層的孔隙結構、滲透性、吸附/解吸特征、煤巖結構、高應力狀態(tài)下煤巖形變等的研究報道很少。

水動力條件是決定煤層氣能否保存下來的關鍵因素。在微滲濾作用下，礦物結晶水、吸著水、薄膜水和毛細水等非流動水在煤層頂底板上形成網絡狀的滲濾水，對煤層氣起到一定保護作用；處于逆斷層中停滯的水，阻止煤層氣向上運移，起到了水動力封堵作用。水動力封堵作用有可能形成異常高壓，桑浩田認為異常高壓形成機制可分為水動力封閉性和自閉性2類［18］。由水動力封閉形成的煤層氣藏的滲透性一般比較好，在現有的經濟和技術水平下可以進行開采。

區(qū)域構造應力條件是影響割理裂隙發(fā)育的客觀條件。唐鵬程認為古構造應力場控制割理延伸方向［8］。在外力作用下，煤的原生結構將遭受破壞而形成構造煤（破裂煤、碎粒煤和糜棱煤），原生結構的破壞會對煤儲層的孔滲性產生2種不同的結果，一是煤巖破碎增大煤儲層的孔隙性，二是導通煤系地層之間的含水層，產生礦物充填堵塞孔隙。

3 煤巖學特征

煤的變質程度對煤層氣儲層的影響呈現出一定的規(guī)律性。陳振宏等從煤巖化學結構和物理結構上，解釋了不同煤階的煤儲層對煤層氣的吸附/解吸作用差異的原因［19］。許多學者在煤變質作用程度對煤層孔隙度的控制作用上一致認為［20］，隨著煤階的升高，煤的孔隙度呈現高—低—高的變化規(guī)律。

但是，對于煤的變質作用對吸附和解吸的認識存在分歧。張群等認為在Ro為0.54%～4.25%時，煤的吸附能力隨煤階增高呈增高的趨勢［21］；Laxminarayana等則認為二者是一個“U”型的關系［22］，即在中揮發(fā)分煙煤階段，煤的吸附能力取極小值。蘇現波等研究認為，隨煤階的增高煤的吸附能力經歷4個階段［23］。傅雪海認為中國煤儲集層吸附時間的長短，似與煤階沒有特定關系［24］。李小彥認為解吸樣品吸附時間的變化與煤階沒有明顯的關系［25］。鐘玲文等在實驗中發(fā)現，煤鏡質體組分體積分數大于60%時的吸附量與煤化程度的關系［13］為：在Ro為0.5%～1.2%時，吸附量隨著煤化程度增高而減?。划擱o為1.2%～4.0%時，吸附量隨著變質程度增加而增加；Ro大于4.0%之后，吸附量隨著變質程度的增加急劇變小，直至很少吸附或基本不吸附。

此外，對于吸附/解吸速率與煤巖類型的關系，國內外學者有著不同的認識，劉洪林等認為從光亮煤到暗淡煤［26］，吸附時間明顯增大。Gamson［27］，Crosdale［28］，Laxminarayana等［22］認為暗淡煤解吸要比光亮煤解吸得快，而也有學者［29-30］認為吸附時間與煤巖類型關系甚小。

我國大部分高煤階煤的形成都與構造熱事件有關，高煤階煤儲層具有明顯的改造作用［31-32］。巖漿的烘烤作用使煤大量地生烴、排烴，同時在煤巖中形成很多氣孔，有機質的揮發(fā)也增加了儲層的孔隙度；煤巖基質收縮也產生了大量的收縮裂隙；構造和巖漿的動力擠壓作用產生外生裂隙疊加到割理系統(tǒng)中，大大改善了儲層的孔隙性和滲透性。尤其是靠近侵入體的天然焦，柱狀節(jié)理密集發(fā)育，增大了煤層氣儲藏空間。

煤巖完全燃燒后殘余的成分為灰分，主要來源于煤巖的礦物質。劉洪林認為可以通過附近砂巖和煤割理的填充物的形態(tài)和類型來區(qū)分判斷構造的期次和流體性質［32］。

煤巖的非均質性是影響勘探選區(qū)、生產井布置、壓裂、排采的難題。李夢溪通過沉積環(huán)境研究指出［33］，泥炭坪形成的煤層的非均質性最弱，三角洲較弱，河流相最強。趙賢正等從區(qū)域構造方面對沁水盆地的非均質性進行研究［34］，指出高煤階煤熱演化僅是煤層含氣性、滲透性及流體壓力的基礎，后期構造改造是導致沁水南部高煤階煤儲層非均質性的根本原因。

煤巖組分不僅影響煤層的生烴能力，也是影響煤層氣儲層含氣性的內在因素。甘華軍等研究認為［35］，在高惰性組、低鏡質組含量時，惰質組對煤儲層孔隙度的控制作用更為明顯，孔隙度變化與變質程度關系不是很大；而在高鏡質組、低惰質組含量時，煤儲層的孔隙特征與變質程度呈規(guī)律性變化。煤的基質孔隙與割理-裂隙受煤巖的顯微組分影響［36］。

4 實驗方法

目前在煤層氣儲層研究中運用比較廣泛的實驗方法主要有：壓汞法、低溫液氮吸附法、鏡質組反射率、掃描電鏡、核磁共振、測井、地震反演等，并取得了一定的成果［37-39］。

利用孔隙度測試和壓汞實驗，不僅可以確定煤樣的孔隙含量和不同孔徑段的孔隙在總孔隙中所占的百分比，而且利用進汞、退汞曲線形態(tài)和退汞效率可以確定各孔徑段孔隙之間的連通性［3-4，20］。

地震反演技術在煤儲層研究上也取得了許多進展。目前，常用于煤層氣滲透性預測的地震技術主要有疊前方位AVO反演和地震反射層的曲率屬性分析。

煤層氣儲層研究中運用層序地層學劃分層序，預測儲層分布、賦存規(guī)律，解釋儲層滲透性變化［38］。地質強度指標與滲透性有很好的相關性，可以用來估算煤儲層的滲透性。數學建模技術可以對含氣性、滲透率等進行預測［39］。

5 存在問題及研究方向

經過幾十年的研究，煤儲層領域的許多研究成果已經運用到煤層氣勘探和開發(fā)實踐中。但是，煤層氣儲層研究仍然存在如下主要問題：1）煤層氣儲層的吸附/解吸性能與煤變質程度、煤巖類型、煤巖組分之間的關系不明確，對影響煤的吸附/解吸效率的主控因素研究不夠；2）煤層氣儲層表征研究不夠精細；3）煤層氣儲層的非均質性研究不夠深入；4）對深部溫度、壓力條件下煤層氣儲層的孔隙結構、滲透性，以及構造應力對煤儲層物性的影響研究較少；5）不同地質條件下煤層氣儲層的成因機理和綜合評價研究不夠。

基于上述問題，筆者以為，我國煤層氣儲層下步的研究方向主要包括：1）從沉積環(huán)境、構造作用、煤巖類型、煤巖顯微組分、變質程度、溫度、壓力、水動力條件等多方面角度，深入研究不同煤層氣儲層的物性特征、賦存狀態(tài)和煤巖特征，研究不同煤階煤層氣的地質控制因素；2）深入研究不同類型煤的吸附/解吸性能，研究影響煤巖吸附/解吸能力的主導因素；3）加強煤層氣儲層精細表征研究，尤其是定量化的儲層表征研究，深入研究不同煤層氣儲層的成因機理，發(fā)展煤層氣儲層的綜合評價技術；4）加強對煤層氣儲層橫向（區(qū)域水平）和縱向（層間、層內）的非均質性研究；5）借鑒美國成功的經驗和技術，加強對我國深部煤層氣儲層的探索性研究。

［1］劉大錳，姚艷斌，蔡益棟，等．煤層氣儲層地質與動態(tài)評價研究進展［J］．煤炭科學技術，2010，38（11）：10-16. Liu Dameng，Yao Yanbin，Cai Yidong，et al.Study progress on geological and dynamic evaluation of coal-bed methane reservoir［J］. Coal Science and Technology，2010，38（11）：10-16.

［2］袁政文．煤層氣藏類型及富集高產因素［J］．斷塊油氣田，1997，4（2）：9-12. Yuan Zhengwen.On types of coal-bed methane reservoirs and the factors of rich and high output［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，1997，4（2）：9-12.

［3］姚艷斌，劉大錳，湯達禎，等．華北地區(qū)煤層氣儲集與產出性能［J］．石油勘探與開發(fā)，2007，34（6）：664-668. Yao Yanbin，Liu Dameng，Tang Dazhen，et al.Preservation and deliverability characteristics of coal-bed methane，North China［J］. Petroleum Exploration and Development，2007，34（6）：664-668.

［4］范俊佳，琚宜文，侯泉林，等．不同變質變形煤儲層孔隙特征與煤層氣可采性［J］．地學前緣，2010，17（5）：325-335. Fan Junjia，Ju Yiwen，Hou Quanlin，et al.Pore structure characteristics of different metamorphic-deformed coal reservoirs and its restriction on recovery of coalbed methane［J］.Earth Science Frontiers，2010，17（5）：325-335.

［5］權巨濤，宋志堅，劉石錚，等．磁西勘查區(qū)主采煤層煤層氣賦存特征［J］．河北工程大學學報：自然科學版，2010，27（2）：63-66. Quan Jutao，Song Zhijian，Liu Shizheng，et al.Feature of coalbed methane occurrence for the major working seam in Cixi exploration area［J］.Journal of Hebei University of Engineering：Natural Science Edition，2010，27（2）：63-66.

［6］付雪海，秦勇，張萬紅．高煤級基質力學效應與煤儲層滲透率耦合關系分析［J］．高校地質學報，2003，9（3）：373-377. Fu Xuehai，Qin Yong，Zhang Wanhong.Coupling correlation between high-rank coal matrix mechanic effect and coal reservoir permeability［J］.Geological Journal of China Universities，2003，9（3）：373-377.

［7］王樂平，張國華，王現強．煤層氣的儲層特征及其對煤層氣解吸的影響［J］．煤炭技術，2009，28（1）：156-158. Wang Leping，Zhang Guohua，Wang Xianqiang.Analysis of reservoir characteristic and affection to desorption of coalbed methane［J］.Coal Technology，2009，28（1）：156-158.

［8］唐鵬程，郭平，楊素云，等．煤層氣成藏機理研究［J］．中國礦業(yè)，2009，18（2）：94-97. Tang Pengcheng，Guo Ping，Yang Suyun，et al.The accumulation mechanismic research of coal-bed methane reservoir［J］．China Mining Magazine，2009，18（2）：94-97.

［9］Law B E．The relationship between coal rank and cleat spacing：Implications for the prediction of permeability in coal［C］//University of Alabama.Coalbed Methane Symposium Proc．Tuscaloosa：The University of Alabama，1993：435-441.

［10］Levine J R．Model study of the influence of matrix shrinkage on absolute permeability of coal bed reservoir［C］//Gayer R.Coalbed Methane and CoalGeology.Iharris：GeologicalSociety Special Publication，1996：197-212.

［11］賀天才，秦勇．煤層氣勘探與開發(fā)利用技術［M］．徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007：77-78. He Tiancai，Qin Yong.The technology of coalbed methane exploration and development［M］.Xuzhou：China University of Mining and Technology Press，2007：77-78.

［12］王國玲，秦勇．煤儲層含氣性特征及其地質動力學控制因素［J］．中國煤炭地質，2009，21（2）：18-23. Wang Guoling，Qin Yong.Gas-bearing characteristics of coal reservoirs and their geological dynamic controlling factors［J］.Coal Geology of China，2009，21（2）：18-23.

［13］鐘玲文．煤的吸附性能及影響因素［J］.地球科學，2004，29（3）：327-333. Zhong Lingwen.Adsorptive capacity of coals and its affecting factors［J］.Earth Science，2004，29（3）：327-333.

［14］羅憲．安陽-鶴壁礦區(qū)煤層氣地質特征及影響因素［J］．中州煤炭，2010，174（6）：45-46. Luo Xian.The geological characteristics and influencing factors of coal bed methane in Anyang-Hebi coal field［J］.Coal of Zhongzhou，2010，174（6）：45-46.

［15］吳佩芳.中國煤層氣產業(yè)發(fā)展面臨的機遇和挑戰(zhàn)［J］.斷塊油氣田，2002，9（2）：50-55. Wu Peifang.Opportunity and challenge face to China coalbed gas industry development［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2002，9（2）：50-55.

［16］要惠芳.沁水盆地樊莊區(qū)塊煤層氣資源與探明儲量［J］.斷塊油氣田，2009，16（4）：48-50. Yao Huifang.Coal-bed methane resources and proved reserves in Fanzhuang Block of Qinshui Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2009，16（4）：48-50.

［17］趙麗娟，秦勇．國內深部煤層氣研究現狀［J］．中國煤層氣，2010，7（2）：38-40. Zhao Lijuan，Qin Yong.Current status on deep coalbed methane in China［J］.China Coalbed Methane，2010，7（2）：38-40.

［18］桑浩田．煤層氣儲層異常壓力形成機制研究［J］．科技信息，2010（25）：36.Sang Haotian.Study on the abnormal pressure of CBM reservoir formation mechanism［J］.Science&Technology Information，2010（25）：36.

［19］陳振宏，王一兵，宋巖，等．不同煤階煤層氣吸附、解吸特征差異對比［J］．天然氣工業(yè)，2008，28（3）：30-32. Chen Zhenhong，Wang Yibing，Song Yan，et al.Comparision of adsorption/desorption properties of CBM in different rank coals［J］. Natural Gas Industry，2008，28（3）：30-32.

［20］趙興龍，湯達禎，許浩，等．煤變質作用對煤儲層孔隙系統(tǒng)發(fā)育的影響［J］．煤炭學報，2010，35（9）：1506-1511. Zhao Xinglong，Tang Dazhen，Xu Hao，et al.Effect of coal metamorphic process on pore system of coal reservoirs［J］.Journal of China Coal Society，2010，35（9）：1506-1511.

［21］張群，楊錫祿．平衡水分條件下煤對甲烷的等溫吸附特性研究［J］．煤炭學報，1999，24（6）：566-570. Zhang Qun，Yang Xilu.Isothermal adsorption of coals on methane under equilibrium moisture［J］.Journal of China Coal Society，1999，24（6）：566-570.

［22］Laxminarayana C，Crosdale P J．Role of coal type and rank on methane sorption characteristicsofBowen Basin，Australia coals［J］．International Journal of Coal Geology，1999（40）：309-325.

［23］蘇現波，張麗萍，林小英．煤階對煤的吸附能力的影響［J］．天然氣工業(yè)，2005，25（1）：19-21. Su Xianbo，Zhang Liping，Lin Xiaoying.Influence of coal rank on coal adsorption capacity［J］.Natural Gas Industry，2005，25（1）：19-21.

［24］傅雪海，秦勇，葉建平，等．中國部分煤儲層解吸特性及甲烷采收率［J］.煤田地質與勘探，2000，28（2）：19-21. Fu Xuehai，Qin Yong，Ye Jianping，et al.Desorption properties of coal reservoirs and methane recovery rate in China［J］.Coal Geology& Exploration，2000，28（2）：19-21.

［25］李小彥，司勝利．我國煤儲層煤層氣解吸特征［J］．煤田地質與勘探，2004，32（3）：27-29. Li Xiaoyan，Si Shengli.Coalbed gas desorption characteristics of coal reservoirinChina［J］.CoalGeology&Exploration，2004，32（3）：27-29.

［26］劉洪林，王紅巖，張建博．煤層氣吸附時間計算及其影響因素分析［J］．石油實驗地質，2000，22（4）：365-367. Liu Honglin，Wang Hongyan，Zhang Jianbo.Calculation of coal bed gas desorption time and analysis of its influential factors［J］.Experimental Petroleum Geology，2000，22（4）：365-367.

［27］Gamson P，Beamish B B，Johnson D P．Coal microstructure and secondary mineralization：Their effect on methane recovery［C］//Gayer R，Harris I．Coalbed methane and coal geology．London：Geological Society of London，1996：165-179.

［28］Crosdale P J，Beamish B B．Coalbed methane sorption related to coal composition［J］．International Journal of Coal Geology，1998（35）：147-158.

［29］Faiz M M，Cook A C．Influence of coal type，rank and depth on the gas retention capacity of coals in the southern coal field，NSW ［C］// BamberryW J，Depers A M．Gas in Australian Coals．Sydney：Geological Society，1991：19-29.

［30］Barker C E，Dallegee T．Secondary gas emissions during coal desorption，Marathon Grassim Oskolkoff-1 Well，Cook Inlet Basin，Alaska：Implications for resource assessment［J］．Bulletin of Canadian Petroleum Geology，2006，54（3）：273-291.

［31］陳振宏，宋巖．高、低煤階煤層氣藏成藏過程及優(yōu)勢地質模型［J］．新疆石油地質，2007，26（3）：275-278. Chen Zhenhong，Song Yan.Formation processes and advantageous models for high-low-rank coalbed methane reservoirs［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2007，26（3）：275-278.

［32］劉洪林，康永尚，王烽，等．沁水盆地煤層割理的充填特征及形成過程［J］．地質學報，2008，82（10）：1376-1381. Liu Honglin，Kang Yongshang，Wang Feng，et al.Coal cleat system characteristics and formation mechanisms in the Qinshui Basin［J］. Acta Geological Sinica，2008，82（10）：1376-1381.

［33］李夢溪，李仰民，谷文彬，等．沁水盆地煤儲層非均質性控制因素研究［J］．內蒙古石油化工，2009（16）：17-22. Li Mengxi，Li Yangmin，Gu Wenbin，et al.Controlled factors of heterogeneity on coal reservoir in Qinshui Basin［J］.Mongolia Petroleum Chemical Industry，2009（16）：17-22.

［34］趙賢正，桑樹勛，張建國，等．沁南煤層氣開發(fā)區(qū)塊煤儲層特征分析及意義［J］．中國煤層氣，2011，8（2）：3-7. Zhao Xianzheng，Sang Shuxun，Zhang Jianguo，et al.Analysis of characteristics of coal reservoir in CBM development block in south Qinshui and its significance［J］.China Coalbed Methane，2011，8（2）：3-7.

［35］甘華軍，王華，嚴德天．高、低煤階煤層氣富集主控因素的差異性分析［J］.地質科技情報，2010，29（1）：56-60. Gan Huajun，Wang Hua，Yan Detian.Differential impact on high and low rank coal by the main factors of coalbed gas enrichment［J］. Geological Science and Technology Information，2010，29（1）：56-60.

［36］姚艷斌，劉大錳，湯達禎，等．沁水盆地煤儲層微裂隙發(fā)育的煤巖學控制機理［J］.中國礦業(yè)大學學報，2010，39（1）：6-12. Yao Yanbin，Liu Dameng，Tang Dazhen，et al.Influence and control of coal petrological composition on the development of microfracture of coal reservoir in the Qinshui Basin［J］.Journal of China University of Mining&Technology，2010，39（1）：6-12.

［37］羅曉義，賈長貴，宋新華，等.煤層甲烷氣藏的現代化評價技術［J］.斷塊油氣田，2002，9（4）：50-52 Luo Xiaoyi，Jia Changgui，Song Xinhua，et al.The current state of the techniques evaluating coalbed-methane［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2002，9（4）：50-51.

［38］桑樹勛，秦勇，范炳恒，等．層序地層學在陸相盆地煤層氣資源評價中的應用［J］．煤炭學報，2002，27（2）：113-118. Sang Shuxun，Qin Yong，Fan Bingheng，et al.Study on sequence stratigraphy applied to coalbed methane resource assessment［J］. Journal of China Coal Society，2002，27（2）：113-118.

［39］孫立東，趙永軍，蔡東梅.煤儲層滲透率模擬：以沁水盆地太原組為例［J］.斷塊油氣田，2007，14（1）：8-10. Sun Lidong，Zhao Yongjun，Cai Dongmei.Permeability simulation of coal reservoir taking Taiyuan Formation coal-bed in Qinshui Basin as an example［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2007，14（1）：8-10.

（編輯 楊會朋）

Research progress in coalbed methane reservoir

Huang Xiaobo1，2,Li Xianqing1，2,Wang Meng1，2,Ling Biaocan3,Sun Jie1，2
(1.State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining,China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China; 2.College of Geoscience and Surveying Engineering,China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China; 3.College of Safety Engineering,North China Institute of Science and Technology,Beijing 101601,China)

As a reservoir of coalbed methane(CBM),the coal seam enables gas to flow and accommodate in it.Different from the conventional sandstone reservoir,the major CBM in the coal seam exists in the adsorbed form and the CBM reservoir is impacted by a lot of factors.Most coalfields in China were formed relatively earlier,experienced many times of tectonics and had complex geological conditions.Thus,the CBM reservoir in China has strong heterogeneity and is difficult to study.This paper summarizes the characteristics of physical property,occurrence state,coal petrology and experimental method of CBM reservoirs.It is suggested that the porosity,permeability,cracks,cleats and micro-cracks can reflect the physical property of CBM reservoir.Temperature,pressure, gas content,hydrodynamic condition,stress state can also reflect the status of CBM reservoir.Coal petrology,coal structure,thickness, macerals composition,metamorphic grade and ash content can impact the characteristics of CBM reservoir.Finally,the main problems and next research orientation in CBM reservoirs are further discussed.

coalbed methane;physical property of reservoir;porosity and permeability;characteristics of coal petrology; heterogeneity;experimental method

國家科技重大專項“深煤層儲層物性及地質因素研究”（2011ZX05042-001）和“中國煤層氣有利區(qū)塊評價與勘探部署建議”（2011ZX05033-004）、中央高校基本科研業(yè)務費專項“不同含煤盆地煤層氣生成動力學研究”（2010YM01）、煤炭資源與安全開采國家重點實驗室自主科研課題“煤系有機質的物質組成、變質演化和地質成因”（SKLCRSM10B04）資助

TE132.2

：A

1005-8907（2012）03-0307-05

2011-11-01；改回日期：2012-03-13。

黃孝波，男，1987年生，在讀碩士研究生，主要從事煤層氣地質方面的學習和研究工作。E-mail：hxb411916@163.com。

黃孝波，李賢慶，王萌，等.煤層氣儲層研究進展［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：307-311. Huang Xiaobo，Li Xianqing，Wang Meng，et al.Research progress in coalbed methane reservoir［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（3）：307-311.