煤成氣地質(zhì)學(xué)考試重點(diǎn)

1、煤成氣：是指煤層在煤化過程中所生成的天然氣，不僅能在煤系中而且可以在煤系分布范圍之外運(yùn)移聚集，形成氣田。煤層氣：指賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主并部分游離于煤空隙中或溶解于煤層水中的氣體。煤層氣勘探開發(fā)的意義：1、能源意義：煤層氣是一種新型的潔凈能源，其勘探開發(fā)可以彌補(bǔ)常規(guī)能源的不足。2、安全與減災(zāi)的意義：煤層氣，嚴(yán)重的影響著我國的煤礦生產(chǎn)安全。在煤炭開采前預(yù)先進(jìn)行煤層氣抽采，有利于降低煤礦生產(chǎn)過程中的瓦斯災(zāi)害事故。3、環(huán)境意義：煤層氣開發(fā)降低了煤炭開采中的瓦斯排放，從而降低了由此產(chǎn)生的溫室效應(yīng)。4、形成新型的支柱產(chǎn)業(yè)：煤層氣的利用并不僅僅在民用方面，已廣泛用于各種領(lǐng)

2、域，如煤層氣發(fā)電、汽車燃料、鍋爐改造、工業(yè)用氣、煤化工項(xiàng)目等?？梢杂欣谒ダ厦旱V區(qū)轉(zhuǎn)業(yè)，發(fā)展新型的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，緩解轉(zhuǎn)崗就業(yè)困難，成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。5、巨大的經(jīng)濟(jì)意義煤層氣成因包括有機(jī)成因氣和無機(jī)成因氣。有機(jī)成因氣包括生物成因氣、熱成因氣、混合氣體。生物成因煤層氣是指在微生物作用下，有機(jī)質(zhì)（泥炭、煤等）部分轉(zhuǎn)化為煤層氣的過程。形成過程： 生物氣的形成過程包括一系列復(fù)雜的生物化學(xué)作用，這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是通過微生物的作用，使復(fù)雜的不溶有機(jī)質(zhì)在酶的作用下發(fā)酵變?yōu)榭扇苡袡C(jī)質(zhì)，可溶有機(jī)質(zhì)在產(chǎn)酸菌和產(chǎn)氫菌的作用下，變?yōu)閾]發(fā)性有機(jī)酸、2和CO2；2和CO2在甲烷菌作用下最后生成CH4。生物氣的形成應(yīng)滿足兩個(gè)條件

3、： 要有豐富的有機(jī)質(zhì)提供產(chǎn)氣的物質(zhì)基礎(chǔ)； 具備有利于甲烷菌繁殖的環(huán)境條件。研究表明：在厭氧環(huán)境、低SO42-、低溫（通常在50以下）、高pH值、適宜的孔隙空間和快速沉積等條件下，生物氣會(huì)大量形成。熱成因氣：煤在溫度、壓力作用下發(fā)生一系列物理、化學(xué)變化的同時(shí)，也生成大量的氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)。由于煤隸屬III型干酪根，屬于傾氣性有機(jī)質(zhì)，演化過程中形成的烴類以甲烷為主?；|(zhì)塊中所含的微孔隙稱基質(zhì)孔隙，基質(zhì)孔隙為煤的基質(zhì)塊體單元中未被固態(tài)物質(zhì)充填的空間，由孔隙和通道組成 基質(zhì)孔隙的分類：1、氣孔：氣孔是指煤化作用過程中氣體的生成與逸出留下的痕跡，是煤體在較高的溫度、壓力條件下，處于近塑性狀態(tài)，由其自身形成

4、的氣體作用的結(jié)果 2、殘留植物組織孔：是植物本身組織結(jié)構(gòu)的繼承。植物遺體在煤化學(xué)作用過程中部分細(xì)胞組織能被保留下來，如絲質(zhì)體、結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體的胞腔。3、次生孔隙：煤中礦物質(zhì)，如黃鐵礦、碳酸鹽礦物和粘土礦物等，在地下水循環(huán)過程中可被溶蝕形成次生孔隙。也稱作溶蝕孔4、晶間孔：指原生礦物或次生礦物晶粒間的孔隙5、原生粒間孔：指各種成煤物質(zhì)顆粒間的孔隙。是成巖作用過程中煤物質(zhì)顆粒經(jīng)壓實(shí)、脫水后仍保留下來的孔隙?；|(zhì)孔隙度的影響因素：(1) 煤化程度(2) 顯微組分的影響：不同的顯微組分含不同類型和級(jí)別的孔隙，如鏡質(zhì)組中的基質(zhì)鏡質(zhì)體，多含一些小孔或微孔。對殘留植物組織孔而言多屬中、大孔，如絲質(zhì)體胞腔。(3)

5、 礦物含量的影響：礦物質(zhì)對煤的孔隙產(chǎn)生兩方面的影響： 它充填了一部分大、中孔隙，使孔隙總孔容下降； 礦物本身可能存在一些孔隙，如晶間孔，對煤的孔隙度有微弱貢獻(xiàn)(4) 煤體結(jié)構(gòu)的影響：根據(jù)煤體的破壞程度，可將煤體分為原生結(jié)構(gòu)煤、碎裂煤、碎粒煤、和糜棱煤。在構(gòu)造應(yīng)力或其他力作用下煤體將發(fā)生變形，煤體原生結(jié)構(gòu)將遭到破壞，同時(shí)也改變了煤的空隙特征?？傮w上破壞程度越深，煤的空隙率和比表面積增加越大。(5) 斷裂的影響：斷裂可使煤的孔隙度增加。距斷裂越近，大中孔隙體積和總空容越大，而小孔和微孔體積變化不大。另外，張性斷層使大中孔隙增多，壓性斷裂使煤的中孔增加。壓汞法研究孔隙結(jié)構(gòu)又稱汞孔隙率法。是測定部分中

6、孔和大孔孔徑分布的方法。基本原理：汞對一般固體不潤濕，欲使汞進(jìn)入孔需施加外壓，外壓越大，汞能進(jìn)入的孔半徑越小。因此，測量不同外壓下進(jìn)入孔中汞的量即可知相應(yīng)孔大小的孔體積。排驅(qū)壓力(Pd)：又稱門檻壓力，入口壓力，進(jìn)入壓力。指壓汞實(shí)驗(yàn)中汞開始大量注入巖樣的壓力，表示非潤濕相開始注入巖樣中最大連通喉道的毛細(xì)管壓力。 煤中裂隙的分類：（1）成因分類（3）力學(xué)性質(zhì)分類：張性裂隙：張應(yīng)力達(dá)到抗張 強(qiáng)度而產(chǎn)生，不承受剪應(yīng)力。裂隙走向垂直于張性的最小主應(yīng)力3，裂隙面粗糙，不平直 張性剪裂隙：破裂時(shí)裂隙面既承受張應(yīng)力，又承受剪應(yīng)力，裂隙走向與張性的最小主應(yīng)力3近于垂直。 壓性剪裂隙：破裂時(shí)裂隙面既承受壓應(yīng)力，

7、又承受較大的剪應(yīng)力。（4）組合類型分類：矩形網(wǎng)狀：主要為小裂隙，一般面裂隙密度大于端裂隙，彼此近于直交，因而具有較高的滲透性，滲透率的方向性中等。 不規(guī)則網(wǎng)狀：小裂隙與微裂隙交織在一起，面裂隙與端裂隙都較發(fā)育。這種組合的滲透性中等，沒有明顯的各向異性。主要發(fā)育于低煤化煙煤中 平行狀：實(shí)際上是由于端裂隙不發(fā)育，只見面裂隙平行產(chǎn)出。（2）分級(jí)分類割理：割理一般呈相互垂直的兩組出現(xiàn)，且與煤層層面垂直或高角度相交。割理中的一組連續(xù)性較強(qiáng)、延伸較遠(yuǎn)的稱面割理；另一組僅局限于相鄰兩條面割理之間的、斷續(xù)分布的稱端割理。割理的成因：內(nèi)張力作用、基質(zhì)收縮作用、流體壓力作用和構(gòu)造應(yīng)力作用割理和外生裂隙的區(qū)別割 理

8、 外生裂隙 1 割理的力學(xué)性質(zhì)以張性為主 外生裂隙可以是張性、剪性及張剪性等。 2 割理在縱向上或橫向上都不穿過不同的煤巖類型或界線，一般發(fā)育在鏡煤和亮煤條帶中，遇暗煤條帶或絲質(zhì)終止。 外生裂隙不受煤巖類型的限制。 3 割理面垂直或近似垂直于層理面。 外生裂隙面可以與層理面以任何角度相交。 4 割理面上無擦痕，一般比較平整。 裂隙面上有擦痕、階步、反階步。 5 割理中充填方解石、褐鐵礦及粘土，極少有碎煤粒。 外生裂隙中除了方解石、褐鐵礦、粘土外，還有碎煤粒。 煤體結(jié)構(gòu)的分類 絕對滲透率：單相流體充滿整個(gè)孔隙、流體不與煤發(fā)生任何物理反應(yīng)時(shí)，測出的滲透率稱為絕對滲透率。有效滲透率：當(dāng)儲(chǔ)層中有多相流

9、體共存時(shí)，煤對其中每一相流體的滲透率稱為有效滲透率 相對滲透率：是當(dāng)儲(chǔ)層中有多相流體共存時(shí)，每一相流體的有效滲透率與其絕對滲透率的比值滲透性的地質(zhì)控制因素：地應(yīng)力，埋藏深度，天然裂隙，煤體結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)層壓力，水文地質(zhì)條件，流體介質(zhì)毛管力、賈敏效應(yīng)等煤的力學(xué)性質(zhì)取決于煤的物質(zhì)組成和煤級(jí)。韌性組分如穩(wěn)定組分和礦物質(zhì)含量較高、煤級(jí)高時(shí)，煤的機(jī)械強(qiáng)度相應(yīng)增強(qiáng)。煤的力學(xué)性質(zhì)還取決于水的飽和度，當(dāng)水飽和度增加時(shí)，彈性模量和抗壓強(qiáng)度均有不同程度降低，泊松比相應(yīng)增高 。原地應(yīng)力是指煤儲(chǔ)層沒有受到任何人為擾動(dòng)，處于原始狀態(tài)的應(yīng)力。 井底壓力是指煤層氣井井底流體流動(dòng)壓力。排采過程中井底壓力的測定常見的有兩種，一是采用

10、液面儀根據(jù)回聲信號(hào)測定，一是采用井底壓力計(jì)直接測定。 地層壓力：又稱為地層孔隙壓力，定義為作用于地層孔隙內(nèi)流體(油、氣、水)上的壓力。煤層氣儲(chǔ)層壓力是地層壓力的一種，是指作用于煤孔隙、裂隙內(nèi)的水和煤層氣上的壓力，亦稱煤儲(chǔ)層壓力、煤層壓力。如果儲(chǔ)層壓力超過了靜水壓力，則屬于異常高地層壓力（或稱超壓、高壓低于靜水壓力，則稱為異常低地層壓力(或稱欠壓所謂的水動(dòng)力封閉型，是指地下水或大氣降水由露頭區(qū)沿滲透性良好的煤儲(chǔ)層（甚至包括與煤層有密切水力聯(lián)系的高滲頂?shù)装鍘r層）向盆地深部運(yùn)移，當(dāng)遇到滲透性差、致密的巖層、封閉性斷層阻礙，或到達(dá)盆地深部，形成滯留時(shí)，導(dǎo)致煤儲(chǔ)層流體壓力的升高，從而形成高壓異常。自封閉

11、型異常高壓煤層氣儲(chǔ)層實(shí)際上是一個(gè)孤立的、處于異常高壓狀態(tài)的煤體，類似于油氣高壓流體封存箱。物性封閉是指煤體在構(gòu)造應(yīng)力（或其它力，如重力）的作用下，破碎為滲透性極差的糜棱煤，這類儲(chǔ)層內(nèi)賦存的大量的煤層氣無法與外界交換而形成高壓異常。烴類生成引起的異常高壓儲(chǔ)層與常規(guī)油氣異常高壓封存箱性的形成機(jī)制相同。即垂向上和側(cè)向上都存在封閉性邊界，形成一個(gè)孤立的流體單元，且不與外界發(fā)生物質(zhì)交換。在溫度、壓力的作用下，固態(tài)的有機(jī)質(zhì)（煤）不斷生產(chǎn)氣態(tài)的烴類，使得流體體積不斷膨脹，流體壓力逐漸增高，從而形成高壓異常。異常低壓的形成實(shí)際上是因某種原因由正常壓力或者異常高壓（包括超壓）轉(zhuǎn)化而來的。造成壓力降低的主要表現(xiàn)為

12、：烴類的散失或地層演化過程中溫度的降低，而使流體體積降低 。煤體變形依次經(jīng)歷脆性變形、脆-韌性變形和韌性變形三個(gè)階段。脆性變形標(biāo)志包括宏觀斷層、裂隙和顯微裂隙、微裂隙脆-韌性變形階段是脆性變形向韌性變形的過渡階段。脆-韌性變形階段兼有脆性和韌性變形的特征，表現(xiàn)為宏觀上煤體仍保持整體的完整性，微觀上可見許多微裂隙將煤體切割成各種形狀的小單元塊?；蛘咴诤暧^或微觀尺度下同時(shí)發(fā)育褶皺和裂隙。韌性變形，又稱微觀塑性變形，其外觀形態(tài)特征是（煤體）整體上沒有明顯的破裂，內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)和遷移。規(guī)?？纱罂尚。蟮桨雌椒焦镉?jì)的大型韌性剪切帶和褶皺，小到手標(biāo)本甚至顯微尺度的褶皺。煤層在構(gòu)造應(yīng)力的作用下發(fā)生的

13、應(yīng)變比較顯著，必將會(huì)對煤儲(chǔ)層產(chǎn)生一定的影響像煤的晶體結(jié)構(gòu)、煤階、孔隙度、煤的吸附特性、煤的導(dǎo)電性等。從巖體力學(xué)角度定量描述煤巖體變形程度所需的地層參數(shù)主要有：煤層上下一定層段內(nèi)的巖性組成及其厚度、各類巖性巖石的楊氏模量、泊松比、煤厚、煤體變形程度。地層參數(shù)的獲取方法：實(shí)驗(yàn)室測試鉆井和測井地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)（GSI）是通過野外露頭、井下巷道和巖心觀測獲取的，其確定取決于兩個(gè)方面：巖體結(jié)構(gòu)的完整程度，即是節(jié)理，裂隙是否發(fā)育，發(fā)育程度如何。巖體結(jié)構(gòu)可區(qū)分為六類：完整巖體、較完整巖體、角礫狀巖體和碎粒狀巖體、粉狀巖體和鱗片狀巖體，巖體強(qiáng)度依次降低。巖體表面裂隙、節(jié)理的質(zhì)量狀況：包括粗糙度和風(fēng)化程度以及填充程

14、度，即表面越粗糙，新鮮面風(fēng)化程度越低，填充物越少，巖體的強(qiáng)度越大。對于低煤階煤儲(chǔ)層而言，煤層氣運(yùn)移產(chǎn)出的通道為基質(zhì)孔隙和裂隙，中煤階煤為割理和外生裂隙，高煤階煤則以外生裂隙為主。原生結(jié)構(gòu)煤和碎裂煤的割理、裂隙延伸長度大、連通性好，煤體殘余強(qiáng)度大，便于強(qiáng)化作業(yè)，煤層氣可在裂隙中形成滲流而被產(chǎn)出，是目前工藝技術(shù)條件下煤層氣商業(yè)開發(fā)的主要對象。當(dāng)破壞程度進(jìn)一步加大，形成了碎粒煤和糜棱煤，盡管發(fā)育大量裂隙和劈理，但延伸短、相互切截，連通性差，同時(shí)煤體幾乎沒有殘余強(qiáng)度，無法直接對煤層進(jìn)行強(qiáng)化作業(yè)，煤層氣難以在此類儲(chǔ)層內(nèi)形成滲流而產(chǎn)出，基本是以擴(kuò)散方式運(yùn)移。煤層氣在煤層中的賦存狀態(tài)比較一致的觀點(diǎn)是煤層氣在

15、煤中有三種賦存狀態(tài)：以吸附態(tài)形式存在于煤層有機(jī)質(zhì)的微孔隙和微裂隙表面中，稱為吸附氣；以游離態(tài)形式存在于煤層大中孔隙和大中裂隙中，稱為游離氣；以及以溶解態(tài)形式存在于煤層中的水里，稱為水溶氣。溫度、壓力、礦化度是控制煤層氣在水中溶解度的主要因素。當(dāng)溫度低于80 時(shí)，溶解度隨溫度升高而逐漸變?。划?dāng)高于80 時(shí)隨溫度升高而增大，但其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于壓力。而且在不同溫度條件下，溶解度與壓力的關(guān)系曲線有隨壓力增大而散開的特征，說明在高壓條件下，甲烷的溶解度受溫度的影響較大，在低壓下溫度的影響相對較小，煤層氣在地層水中的溶解度隨礦化度的升高而降低，在低壓條件下礦化度影響較小，在高壓條件下則影響較大能吸附別的物質(zhì)

16、的物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附到吸附劑表面上的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，吸附(adsorption ) ：由于物理和化學(xué)的作用力場，某種物質(zhì)分子附著或結(jié)合在兩相界面上的濃度與兩相本體不同的現(xiàn)象。吸收(absorption) ：氣體滲入整個(gè)凝聚相本體，屬于本體效應(yīng)。晶體中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)周圍都存在著一個(gè)力場，在晶體內(nèi)部，質(zhì)點(diǎn)力場是對稱的。但在固體表面，質(zhì)點(diǎn)排列的周期重復(fù)性中斷，使處于表面邊界上的質(zhì)點(diǎn)力場對稱性破壞，表面現(xiàn)出剩余的鍵力，稱之為固體表面力。吸附等溫線在煤層氣研究中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面： 評價(jià)煤層對氣體的最大吸附能力，實(shí)測值往往偏低； 預(yù)測生產(chǎn)過程中儲(chǔ)層壓力降低時(shí)釋放出氣體的最大值和釋放速率； 確定臨

17、界解吸壓力。 確定氣飽和度。特別是在氣體處于未飽和狀態(tài)，即所含氣體量未達(dá)到最大吸附能力時(shí)，這一測試相當(dāng)重要。不同變質(zhì)程度的煤吸附不同配比的CH4+CO2、CH4+N2混合氣體時(shí)，吸附量的變化規(guī)律：總吸附量大小介于強(qiáng)吸附質(zhì)和弱吸附質(zhì)的吸附量之間，隨強(qiáng)（弱）吸附質(zhì)比例越大，曲線越靠近強(qiáng)（弱）吸附質(zhì)的吸附曲線。 在CH4-CO2二元混合氣的吸附過程中，隨壓力增加，吸附相中CO2組分的相對濃度逐漸增加，CH4組分的相對濃度逐漸減少；在CH4- N2二元混合氣的吸附過程中，隨濃度的增高，在吸附相中的比例逐漸增加。煤對甲烷的吸附能力除受煤自身特性的影響外還受許多外部因素的影響。前者如煤的物質(zhì)組成，變質(zhì)程度

18、；后者如煤的水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、溫度、壓力、顆粒大小、比表面積、孔隙體積、煤中的礦物質(zhì)、吸附質(zhì)等含氣量的構(gòu)成 ：含氣量的控制因素：1. 煤的物質(zhì)組成：從生氣的角度，殼質(zhì)組的生氣能力鏡質(zhì)組惰質(zhì)組；但從吸附角度，鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的吸附能力高于殼質(zhì)組。2. 變質(zhì)程度：同等條件下，隨變質(zhì)程度的增高，煤層氣的生成量和儲(chǔ)存量（含氣量）增高，但在超無煙煤階段，煤的含氣量最低。3、巖漿活動(dòng) ：巖漿活動(dòng)對煤層氣的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一是區(qū)域巖漿熱和接觸變質(zhì)使煤的變質(zhì)程度增高，含氣量增高；其二，使煤層氣的成分改變，形成一些特殊氣體，如CO2、N2、H2等。4. 頂?shù)装鍘r性：煤層氣在其形成過程中或形成以

19、后必須被封存在煤層中才可能形成氣藏。這種封存主要取決于蓋層的排替壓力。要使之封存在煤層中，頂板巖石的排替壓力必須高于煤層氣的散失動(dòng)力。煤層頂板的封存能力是相對的。在儲(chǔ)層壓力較高時(shí)，頂板巖石即使有較高的排替壓力，可能也阻止不了煤層氣的散失；儲(chǔ)層壓力較低時(shí)，頂板巖石即使排替壓力較低，也可能阻止煤層氣的擴(kuò)散。5. 構(gòu)造發(fā)育情況6、埋深與上覆有效地層厚度。上覆有效地層厚度是指煤層到其上部第一個(gè)不整合面之間的地層厚度。7. 煤體變形：煤體變形增加了煤的孔隙比表面積和吸附能力，從而對含氣量的增高有利。8. 水文地質(zhì)條件：地下水的補(bǔ)給、運(yùn)移、滯留和排瀉是煤層氣運(yùn)移或散失的動(dòng)力。地下水滯留區(qū)是地下水運(yùn)移的目的

20、地，也是煤層氣運(yùn)移的最終場所 流體的飽和度包括氣飽和度和水的飽和度。氣飽和度是指在一定條件下（儲(chǔ)層壓力、溫度和煤質(zhì)等）實(shí)際含氣量與相應(yīng)條件下的理論吸附量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。 水的飽和度是指儲(chǔ)層內(nèi)水的含量（用體積表示）與儲(chǔ)層孔隙（多指大孔隙及裂隙）體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。煤層氣藏的定義：含有一定量煤層氣、具有相對獨(dú)立流體流動(dòng)系統(tǒng)的煤體（或地質(zhì)體）稱為煤層氣藏，即煤層氣藏是煤層氣聚集的最小單元，具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。煤層氣藏的邊界系統(tǒng)的區(qū)分為6類：經(jīng)濟(jì)邊界、水動(dòng)力邊界、風(fēng)氧化帶邊界、物性邊界、斷層邊界、巖性邊界。經(jīng)濟(jì)邊界僅適用于工業(yè)性煤層氣藏，以該煤層氣藏具備商業(yè)開發(fā)價(jià)值的最低含氣量表達(dá)，取決于煤

21、層氣的含量、資源豐度、儲(chǔ)層物性、地下水動(dòng)力條件、開發(fā)技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)政策等。包括淺部的經(jīng)濟(jì)邊界和深部的經(jīng)濟(jì)邊界。水動(dòng)力邊界存在兩類：地下水分水嶺以及水動(dòng)力封堵。水動(dòng)力封堵的機(jī)理為：要使儲(chǔ)層內(nèi)保存一定量的煤層氣，就必須具備一定的儲(chǔ)層壓力，即地下水靜水位面（對應(yīng)于儲(chǔ)層壓力）具有一定的高程。由于煤層氣沿露頭的散失和空氣的混入使得煤層氣中甲烷濃度降低，二氧化碳、氮?dú)鉂舛仍黾?。一般取甲烷濃?0 %為風(fēng)氧化帶的底界。物性邊界主要是指煤體自身物性變差或煤層氣運(yùn)移過程中遇到滲透性壁障引起煤層氣封閉的邊界。物性封閉的原理：煤體在構(gòu)造應(yīng)力（或其它力）作用下破壞為糜棱煤，物性變差，排驅(qū)壓力增高，對煤層氣的擴(kuò)散運(yùn)移起

22、到阻止作用。糜棱煤本身含氣量高、儲(chǔ)層壓力高，煤與瓦斯突出往往發(fā)生在這類煤中。斷層邊界可以分為封閉性斷層邊界和開放性斷層邊界兩類。斷層的封閉性存在4種機(jī)理：1斷層兩側(cè)巖性配置：斷層活動(dòng)引起斷層兩盤的相對滑動(dòng)，斷層兩側(cè)對置的巖石之間存在著排驅(qū)壓力的差異，具有較高排驅(qū)壓力的巖性對另一側(cè)起到封閉作用2顆粒碎裂作用：指在斷層長期活動(dòng)或地應(yīng)力強(qiáng)度較大的地區(qū)，斷層帶的脆性巖層中發(fā)生顆粒擠壓和破碎作用，較粗的斷層角礫巖和碎粒巖細(xì)化成斷層泥，使孔內(nèi)孔滲性變差，排驅(qū)壓力增大，對兩側(cè)儲(chǔ)層起封閉作用 。3成巖膠結(jié)作用：斷層破碎帶的產(chǎn)生不僅有利于流體的流動(dòng)，也有利于膠結(jié)物的生成。地下水流體在斷層中流動(dòng)，發(fā)生復(fù)雜的物理化

23、學(xué)作用，造成斷層中的物質(zhì)的成巖膠結(jié)作用，從而使斷層的孔隙度，滲透率大大降低，最終形成封閉。 4泥巖涂抹作用：斷層活動(dòng)過程中，由于拖曳、擠壓、研磨和塑性流動(dòng)等作用，沿?cái)嗔逊植嫉臉O細(xì)粒的非滲透性泥狀物，敷著在斷層面上，使斷裂帶具有高的排驅(qū)壓力，增強(qiáng)了斷層的封閉性。巖性邊界是指位于煤層尖滅帶的邊界，這類邊界也可以分為兩種情形：一是位于煤層殲滅帶的巖性具有較大的滲透率，排驅(qū)壓力低，煤層氣將難以在煤層內(nèi)聚集，易逸散，不利于煤層氣的保存；二是位于煤層殲滅帶的巖性具有較低的滲透率，此時(shí)該巖性邊界具有較高的排驅(qū)壓力，有利于煤層氣的保存煤層氣藏分類：1、水動(dòng)力封閉型煤層氣藏所謂的水動(dòng)力封閉型煤層氣藏，是指除了受

24、其它地質(zhì)邊界控制外，煤層氣的運(yùn)移、富集還受地下水的封堵或驅(qū)動(dòng)控制的煤層氣藏。也就是說，這類煤層氣藏與地下水的補(bǔ)給、運(yùn)移、滯留和排泄關(guān)系密切。（1）水動(dòng)力封堵型煤層氣藏。地下水或大氣降水由補(bǔ)給區(qū)沿滲透性良好的煤儲(chǔ)層向盆地深部運(yùn)移，導(dǎo)致達(dá)滯留區(qū)煤儲(chǔ)層后，儲(chǔ)層壓力增高和煤層氣富集，從而形成了水動(dòng)力封堵型煤層氣藏。（2）水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)型煤層氣藏水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)型煤層氣藏是指地下水的運(yùn)移不僅造成了煤層氣的運(yùn)移，而且在構(gòu)造的高部位形成富集區(qū)，與常規(guī)油氣藏的形成機(jī)理類似 。2、自封閉型煤層氣藏自封閉型煤層氣藏的特征、成因和常規(guī)油氣異常壓力封存箱類似。自封閉型煤層氣藏的形成與溫度、烴類形成、構(gòu)造應(yīng)力（包括抬升、剝蝕等）

25、、沉積環(huán)境有關(guān)以外，還與構(gòu)造應(yīng)力作用下的煤體變形有關(guān) 。根據(jù)煤階的分類：高、中、低煤階煤層氣藏煤層氣成藏條件有很多，主要包括：沉積背景與煤層空間展布、含氣性、儲(chǔ)層物性、吸附特征、儲(chǔ)層壓力、封閉條件等煤層氣藏成藏過程包括：盆地演化及煤層氣藏的發(fā)育史、煤層氣藏的埋藏史、 熱史及成熟度史、煤層氣成因、煤層氣含氣量變化史、地下水動(dòng)力條件及其對煤層氣藏的影響等 成藏要素 低煤階煤層氣藏 中煤階 煤層氣藏 高煤階煤層氣藏 未熟 低熟 成藏條件 封閉條件 封閉條件差，或沒有巖性封閉，僅存在地下水動(dòng)力封閉。 差到中等，取決于煤層形成環(huán)境。 中等到好，取決于煤層的形成環(huán)境 封閉條件非常好，不同煤層之間一般存在致

26、密巖層分割。 儲(chǔ)層物性 基質(zhì)孔隙以原始粒間孔和植物組織孔為主。割理不發(fā)育，局部構(gòu)造裂隙發(fā)育?；|(zhì)孔隙對滲透率有貢獻(xiàn)。儲(chǔ)層滲透性非常好。 基質(zhì)孔隙以原始粒間孔和植物組織孔為主，但孔徑不如未熟低煤階煤層氣儲(chǔ)層大，熱變氣孔開始出現(xiàn)。發(fā)育割理，但密度不大，局部構(gòu)造裂隙發(fā)育，滲透率主要受二者的控制。滲透性較好。 與低煤級(jí)相似，原生粒間孔隙減少，次生孔隙出現(xiàn)，僅增加少量的次生熱變氣孔，微裂隙比較發(fā)育，連通性改善，割理和構(gòu)造裂隙控制著煤儲(chǔ)層的滲透性 基質(zhì)孔隙以熱變氣孔為主,其次為植物組織孔，特殊情況下存在原始粒間孔，比表面積大。存在割理，但密度不大、多被充填。儲(chǔ)層滲透性較差，主要為構(gòu)造裂隙貢獻(xiàn)。 吸附能力

27、低 中等 較高 高 含氣量 非常低 中等 較高 高 資源條件 巨厚煤層彌補(bǔ)了含氣量不足，資源豐度較高。必須是多煤層、厚煤層共同成藏。 含氣量中等，因此煤層越厚資源豐度越高。多煤層、厚煤層有利。一般多煤層共同成藏 含氣量中等，因此煤層越厚資源豐度越高。多煤層、厚煤層有利。一般多煤層共同成藏 多為單煤層獨(dú)立儲(chǔ)藏，因含氣量高而資源豐度高。 煤層氣成因 原生生物成因 次生生物成因，原生、次生熱成因并存 次生生物成因，原生、次生熱成因并存 次生熱成因，次生生物成因 水動(dòng)力條件 徑流帶不僅利于煤層氣的形成，也利于煤層氣的富集。 滯流區(qū)是煤層氣富集的有利地帶。因這里是各種成因煤層氣運(yùn)聚的終點(diǎn)。 滯流區(qū)是煤層氣富集的有利地帶。因這里是各種成因煤層氣運(yùn)聚的終點(diǎn)。