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        水文地質(zhì)條件對煤層氣賦存的控制作用分析

        2017-03-04 00:07:45王浩中石油煤層氣有限責(zé)任公司韓城分公司陜西韓城715400
        化工管理 2017年12期
        關(guān)鍵詞:區(qū)域

        王浩(中石油煤層氣有限責(zé)任公司韓城分公司,陜西 韓城 715400)

        水文地質(zhì)條件對煤層氣賦存的控制作用分析

        王浩(中石油煤層氣有限責(zé)任公司韓城分公司,陜西 韓城 715400)

        煤層氣也就是我們經(jīng)常提到的“瓦斯”,它是一種非常規(guī)的天然氣,經(jīng)過千萬年的演化逐漸形成并保存于地層之中。近年來,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對能源的需要也越來越大,煤層氣作為一種重要的能源,它的控制,開采和利用正在受到社會各界的關(guān)注。水文地質(zhì)條件是影響煤層氣儲存,開采的重要因素之一,能夠?qū)γ簩託赓x存的控制起到非常關(guān)鍵的作用。因而越來越多的學(xué)者專家投身于相關(guān)課題的研究。本文以此為基礎(chǔ),分析水文地質(zhì)條件對煤層氣賦存的控制作用。

        水文地質(zhì);煤層氣;賦存;控制作用

        我們常常在新聞中聽到“瓦斯泄漏,瓦斯爆炸”等字眼,導(dǎo)致很多人認為煤層氣是非常危險的,有害無益的。這是一種誤解,煤層氣是一種清潔能源,能量大,燃燒效率高。在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,理應(yīng)作為一種重點能源進行開發(fā)和利用。但是,煤層氣的形成和儲存受到多方面地質(zhì)因素的影響,例如地質(zhì)構(gòu)造,煤層條件,性質(zhì),壓力,水文條件等,因而煤層氣的控制也就變得十分困難和復(fù)雜。本文主要針對水文地質(zhì)條件這一影響因素進行分析,探究其對煤層氣賦存的控制作用。

        1 水動力特質(zhì)對煤層氣賦存的控制作用

        煤層氣存在于煤的縫隙之中,狀態(tài)是吸附式的,而地下水水系統(tǒng)可以控制煤層氣的吸附狀態(tài),這就意味著它可以影響煤層氣的儲存或者逸散。越是高壓的地區(qū)越容易造成煤層氣的賦存,反之,煤層氣逸散的可能性較大?;旧?,水力特質(zhì)的相關(guān)控制作用有三大特點。

        1.1 水力的轉(zhuǎn)移和逸散作用

        對于一些導(dǎo)水性比較強的地質(zhì)區(qū)域,水力的轉(zhuǎn)移和逸散作用比較明顯。地下水在斷層構(gòu)造發(fā)育地區(qū)不斷地運動過程中,將吸附在煤的縫隙中的煤層氣轉(zhuǎn)移,進而逸散開來,導(dǎo)致區(qū)域性的煤層氣缺乏。

        1.2 水力封閉控氣作用

        水力封閉控氣作用能夠控制煤層氣的賦存,一般情況下,在斷裂發(fā)育較弱的斜向地帶容易出現(xiàn)這種作用,前提是,這種斷裂帶不具有導(dǎo)水性,甚至斷層形成了一定的隔水層,抑制了導(dǎo)水作用。在水文地質(zhì)條件比較簡單的前提下,煤層充為含水層,因而水力條件比較弱。地下水的流速流量交小,受到重力的影響又或是以靜水壓力形式流動。水力封閉的控氣作用大多發(fā)生在較深的區(qū)域,煤層氣因為地下水的壓力傳遞吸附在煤縫隙之中,受到壓力作用,煤層氣區(qū)域集中,不易產(chǎn)生逸散和轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。

        1.3 水力封堵控氣

        對于不對稱向斜和單斜的地質(zhì)條件,水力封堵控氣作用較為常見,十分有利于煤層氣的賦存。由于地層之間的壓力差的存在,使得煤層氣由高壓區(qū)域轉(zhuǎn)移到相對低壓的區(qū)域,或是從深部滲流到淺部。由于壓力的減少,吸附在煤中的煤層氣逸散,并形成逸散區(qū)域。在這種情況下,當(dāng)?shù)叵滤蓽\層向深層移動,那么煤層氣就無法向上逸散,便聚集在一定的區(qū)域內(nèi),形成大量的煤層氣富集區(qū),這就是所謂的水力封堵控氣作用。

        2 地質(zhì)條件對煤層氣賦存的控制作用

        2.1 地質(zhì)構(gòu)造的變化作用

        千萬年來,地質(zhì)構(gòu)造不斷演化,在煤層之上不斷生成覆蓋層,覆蓋層不斷增厚為煤層氣的儲存創(chuàng)作了十分有利的條件,能夠有效對煤層的壓力起到控制作用,并且抑制煤層氣的逸散。此外還應(yīng)特別強調(diào)地質(zhì)構(gòu)造的回返抬升,根據(jù)學(xué)者專家的研究,這種現(xiàn)象對煤層氣的控制能造成較大影響,其特質(zhì)與煤層氣的儲存量由緊密的聯(lián)系。下面筆者將就這一點進行詳細的論證說明。

        2.2 地質(zhì)構(gòu)造的回返抬升

        地質(zhì)構(gòu)造不可避免地要經(jīng)歷回返抬升的過程,即使是埋藏深度一樣的煤層,由于回返抬升的性質(zhì),如時間長短,早晚等的不同,其蘊含的煤層氣的儲存量也有所差別。研究表明,煤層氣在回返抬升發(fā)生時間較晚時儲存量較大,這是因為回返抬升的時間較短,煤層氣逸散的量也就較小。例如我國的華北地區(qū)的東部和西部,其煤層氣儲量的差異的部分原因是回返抬升的時間差異造成的。

        2.3 地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)不同

        大自然的鬼斧神工造成了地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的千奇百怪,不同的形態(tài)會對煤層氣的賦存產(chǎn)生不同的作用?;旧戏忾]性的構(gòu)造有利于煤層氣的聚集,相對的,較為開發(fā)性的構(gòu)造則會便利煤層氣的逸散,不利于儲存。例如,對于褶皺地形地區(qū),向斜地區(qū)和背斜的閉合處對于煤層氣的賦存十分有利。而對于斷層地區(qū),如果壓力較大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分緊密,具有閉合性質(zhì),其煤層氣的儲量就會比較大。

        3 結(jié)語

        在本文中,筆者從水文,地質(zhì)兩方面分析了其對煤層氣賦存的控制作用。綜上所述,我們可以得出結(jié)論:水文地質(zhì)條件能夠?qū)γ簩託赓x存的控制產(chǎn)生很大的影響。煤層氣的形成,轉(zhuǎn)移,儲藏等都與水文地質(zhì)條件有著千絲萬縷的關(guān)系。在這一前提下,加強對水文地質(zhì)條件的研究,因勢利導(dǎo),提高煤層氣的生產(chǎn)效率顯得很有意義。筆者希望本文能為相關(guān)工作和研究提供一定的參考,也希望我國的煤層氣開發(fā)和利用能夠不斷發(fā)展。

        [1]陳躍,湯達禎,田霖,許浩,陶樹,李勇,郭樂樂.三交區(qū)塊水文地質(zhì)條件對煤層氣富集高產(chǎn)控制作用[J].煤炭科學(xué)技術(shù),

        2017,(02):162-167.

        [2]徐銳,湯達禎,陶樹,耿昀光,崔義,魏寧.沁水盆地安澤區(qū)塊煤層氣藏水文地質(zhì)特征及其控氣作用[J].天然氣工業(yè),2016,(02):

        36-44.

        [3]郭濤.延川南區(qū)塊煤層氣田構(gòu)造及水文控氣作用研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2015,(12):166-169+103.

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