山西鄂尔多斯盆地石楼北区块煤层气勘查实施方案.pdf

目录目录 一、概况一、概况................................................................................................................ 1 （一）勘查区自然地理位置、交通状况（一）勘查区自然地理位置、交通状况..................................................... 1 1.自然地理条件........................................................................................1 2.气候........................................................................................................ 2 （二）申请设立探矿权基本情况（二）申请设立探矿权基本情况..................................................................2 （三）勘查目的和任务（三）勘查目的和任务..................................................................................4 1.勘查目的................................................................................................4 2.勘查任务................................................................................................4 二、勘查区地质情况二、勘查区地质情况............................................................................................5 （一）区域地质概况（一）区域地质概况......................................................................................5 1.基础地质背景........................................................................................5 2.煤层气地质条件....................................................................................8 （二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度（二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度...........................................16 1.以往工作情况及勘查区勘探程度......................................................16 2.上一勘探阶段勘查投入完成情况......................................................17 3.勘查成果..............................................................................................18 4.地质认识..............................................................................................18 三、勘查实施方案三、勘查实施方案..............................................................................................19 （一）勘查部署遵循的原则（一）勘查部署遵循的原则........................................................................19 （二）技术路线、勘查依据和方法（二）技术路线、勘查依据和方法............................................................19 1.技术路线..............................................................................................19 2 2.勘查依据..............................................................................................19 3.工作方法..............................................................................................20 （三）工作量部署和资金投入（三）工作量部署和资金投入....................................................................21 1.总体部署方案......................................................................................21 2.年度部署方案......................................................................................21 （四）预期成果（四）预期成果............................................................................................22 （五）与非油气矿产的协调情况（五）与非油气矿产的协调情况................................................................22 四、保障措施四、保障措施......................................................................................................23 （一）人员保障（一）人员保障............................................................................................23 （二）资金保障（二）资金保障............................................................................................24 （三）质量保障（三）质量保障............................................................................................24 （四）（四）QHSEQHSE 保障保障...........................................................................................24 五、矿山环境保护与治理恢复五、矿山环境保护与治理恢复..........................................................................26 （一）勘查、试采影响区域生态环境评估（一）勘查、试采影响区域生态环境评估...............................................26 1.勘查区生态环境现状概况..................................................................26 2.勘查区域生态影响评估......................................................................28 3.勘查区生态环境修复的可行性分析..................................................35 （二）勘查、试采区域生态修复工程（二）勘查、试采区域生态修复工程....................................................... 36 1.生态保护工程......................................................................................36 2.生态修复工程......................................................................................43 3.生态修复监测与管护工程..................................................................46 （三）生态修复工作部署与经费估算（三）生态修复工作部署与经费估算....................................................... 46 3 1.生态修复工作部署..............................................................................47 2.生态环境治理工程经费估算..............................................................48 六、附图和附表六、附图和附表..................................................................................................51 （一）保德区块地理位置图........................................................................51 （二）保德区块勘查程度图........................................................................52 （三）保德区块勘查部署图........................................................................53 （四）保德区块探矿权变更前后勘查/开采区块范围对比图.................54 （五）上一持证期内完成的探井、地震工作基本信息表.......................55 （六）勘查区范围调整后拐点坐标............................................................56 1 一、概况一、概况 （一）勘查区自然地理位置、交通状况（一）勘查区自然地理位置、交通状况 1.自然地理条件 晋陕鄂尔多斯盆地保德地区煤层气勘查区行政隶属于山西省忻州市保 德县、兴县以及陕西榆林市府谷县。区内交通以公路为主，县乡间有公路 相通。神朔铁路、神保线二级公路、沿黄干线公路、忻保高速穿境而过， 区块交通较为便利。 图 1 地理位置图 2 保德地区总体地势东高西低，最高点位于区块东部西沟塔村东北部山 顶，标高为 986.00m，最低点位于区块西北部黄河岸边，标高为 780m 左右。 区内地表黄土、红土广泛分布；受当地侵蚀基准面控制，地形切割强烈， 冲沟、梁、峁发育，为黄土梁、峁地貌。植被稀少，水土流失严重。本区 属于黄河水系，自北而南流经本区西部边缘。地表水除黄河外，区内还有 朱家川河、小河沟河自东向西流入黄河。 2.气候 保德地区属大陆性季风气候，为暖温带半干旱地区，气候变化昼夜悬 殊，四季分明，春季多风，夏季炎热多暴雨，秋季雨水较集中，冬季干燥 且寒冷。年平均气温 8.8℃，1 月平均气温为-9℃，7 月平均温度 23℃。7～ 9 月为降雨期，年均降水量为 493.6mm，年均蒸发量 2146mm。春季 3～4 月 份是大地解冻期，雨水充沛。 （二）申请设立探矿权基本情况（二）申请设立探矿权基本情况 保德区块为煤层气勘查区块，本次申请为矿权变更申请。原勘查许可 证号0200002030129，有效期限2020 年 5 月 9 日至 2022 年 5 月 9 日， 原批准面积为 384.681km 2，极值坐标东经 XXXXXXX“-XXXXXXX“，北 纬 XXXXXX“-XXXXXX“。由于该区块目前证载面积为 384.681km 2，按照 山西省政策要求，已探明储量的 86.9km 2 区域可不计入核减证载面积基数， 故该区块按照 297.781km 2 的 25扣减，即需核减 74.445km 2，因此，本次申 请为变更延续申请，申请变更后面积为 310.236km 2。 3 图 2 变更前后探矿权图 勘查矿种煤层气。 勘查周期本次申请变更登记，申请有效期 60 个月（2022 年 5 月 9 日 至 2027 年 5 月 9 日）。 申请人中国石油天然气股份有限公司。中国石油天然气股份有限公 司是根据公司法和国务院关于股份有限公司境外募集股份及上市的 4 特别规定，由中国石油天然气集团公司独家发起设立的股份有限公司， 成立于 1999 年 11 月 5 日。 勘查单位中石油煤层气有限责任公司。成立于 2008 年 9 月。为中国 石油天然气股份有限公司子公司。是中国石油天然气股份有限公司下设从 事煤层气勘探开发领域的专业公司。配备有煤层气行业顶尖技术人才。具 有中华人民共和国自然资源部颁发的地质勘查气体矿产勘查甲级资质证 书。地质勘查资质证书编号 01201431500242。 表 1 探矿权申请基本信息表 项目内容 探矿权名称 晋陕鄂尔多斯盆地保德地区 煤层气勘查 探矿权性质变更延续 申请人中国石油天然气股份有限公司 勘查单位及资质 中石油煤层气有限责任公司 01201431500242 矿种煤层气 申请登记面积（平方千米）310.236 申请年限（年）5 （三）勘查目的和任务（三）勘查目的和任务 1.勘查目的 进一步查明区内剩余部分煤层气赋存情况，进行煤层气有利区带的优 选与评价，落实勘查区煤系地层资源潜力，为煤层气藏的工业性开发与生 产提供地质参数和工程参数。 2.勘查任务 运用钻井等勘查方法，查明勘查区西南部煤系地层主要储层厚度、埋 深、分布等；结合岩心测试，评价煤系地层的资源潜力，并进一步查明区 5 块内煤层气探明储量。 二、勘查区地质情况二、勘查区地质情况 （一）区域地质概况（一）区域地质概况 1.基础地质背景 （1）区域构造特征 1）构造背景 鄂尔多斯盆地地处华北地台西部，北邻天山兴安造山系，南为秦岭 大别山造山带，西与阿拉善地块和祁连山造山带相邻，东接山西地块。 保德勘查区位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带的北端，构造变形比较 微弱，表现为过渡性质的盆缘构造类型，既有别于活动强烈的山西地块， 又不同于相对稳定的鄂尔多斯盆地。其总体为近南北走向的一级向斜构造。 区内构造比较简单，无大型的褶皱与断裂构造。总体形态为一走向近南北， 向西倾的单斜构造，地层产状较为平缓，倾角一般在 5～10之间，有利 于煤层气的保存和富集。 2）构造演化史 鄂尔多斯盆地的地质演化历史，与华北地台基本一致，在经历了地台 结晶基底（或陆核、陆壳）形成阶段、地台稳定发展阶段以及中、新生代 盆地形成与发展阶段之后，不仅造就了特征各不相同的构造层，同时形成 了盆地的现今构造格局。 早太古宙（集宁群、界河口群）是鄂尔多斯盆地最古老的地槽型沉积， 迁西运动使晚太古宙（吕梁群、降县群）不整合在上述地层之上；吕梁运 动导致了结晶基底的最终固结。在结晶基底的形成过程中，发生过基性、 超基性岩浆的侵入和混合岩化等变质作用，并有区域性东西向基底褶皱和 6 平行褶皱的压性断裂。 吕梁运动后，进入了相对稳定的构造发展阶段，以升降运动为主，并 使鄂尔多斯地块大面积隆起，形成剥蚀区，但在北、西、南边沉降成为海 域，沉积了厚达数千米的碎屑岩建造和碳酸盐岩建造，这是华北地台的最 早沉积盖层。新元古代末和早寒武纪之交的少林运动，造成寒武系和元古 宇之间的假整合接触关系。 寒武系和奥陶系碳酸盐岩建造是鄂尔多斯地块最为稳定的沉积盖层。 中奥陶纪晚期，发生了波及整个华北地台的晋冀鲁豫运动（山西省地质矿 产局，1989），地壳整体上升为陆地，经受长期剥蚀，直到晚石炭纪晚期 才缓慢下沉，接受沉积。 在晚石炭纪-三叠纪，形成了由海陆交互相含煤建造、陆相含煤建造、 复陆屑建造和红色碎屑岩建造组成的巨型海退沉积建造序列。不仅为晚古 生代煤储层的形成提供了有利的物质基础，也为煤层气的形成和保存创造 了埋藏条件和封盖条件。 印支、燕山、喜马拉雅运动在鄂尔多斯盆地是对石炭-二叠纪煤系有重 要影响的三期构造运动。主要煤层在三叠纪晚期已经达到相当的埋藏深度， 有机质进入成熟和主要生气阶段。三叠纪末的印支运动以及燕山期、喜马 拉雅期的多期构造运动，使鄂尔多斯盆地的晚古生代煤系多次抬升，煤层 的生烃条件受到一定程度的影响。 （2）地层特征 保德勘查区地层为典型的华北地区地层，其区域地层与鄂尔多斯盆地 及华北地台其它成煤盆地基本一致。根据以往煤田地质和钻井资料，地层 由老至新依次为下古生界奥陶系 （O） 、 上古生界石炭系 （C2b） 、 二叠系 （P1t、 P1s、P2sh、P3s）、中生界三叠系（T1h、T1l）、新生界第四系（Q）（图 3） 。 地层稳定，产状平缓。基岩多出露于沟谷之中，山坡和山脊多为上第三系、 7 第四系覆盖。地层大致自东向西由老到新依次出露。 （3）沉积特征 鄂尔多斯盆地石炭-二叠系发育一套由海向陆过渡的海陆交互相含煤 岩系。在本溪期随着地壳的缓慢沉降，海水逐渐侵入本区，形成了宽阔的 陆表海环境，发育了以障壁-泻湖体系为主，夹有碳酸盐台地体系的一套沉 积相组合，太原期总体上以陆表海类环境和三角洲环境持续发育为特征； 山西期过渡形成了以三角洲环境为主体，间有大陆环境和陆表海近岸环境 的总体古地理景观。保德区块所在的位置太原组为障壁－泻湖-潮坪沉积体 系与浅水三角洲体系混合的沉积体系，山西组主要为三角洲沉积体系。区 块在晚古生代曾数次出现适于发育泥炭沼泽的碎屑贫化条件和平坦地形条 件。但在下石盒子组以后，气候转为干旱，入盆水系流量小且带有季节性， 不具备区域性潮湿气候条件或小区域的水文供应条件。而具备沼泽所要求 的地形、碎屑岩化、潮湿性气候和清澈淡水径流补给条件的时期是煤形成 的最好时期。因此本区晚古生代的重要聚煤期为太原期和山西期，总聚煤 量的大部是上、下煤组两期泥炭沼泽聚集量之和。 保德区块 45 号煤厚度在南北和东西向都有变化。主要是该煤层的厚 度变化受北岔沟期浅水三角洲沉积格架控制，较厚的煤带与较厚的砂带大 致相间分布。这说明浅水三角洲分流涧湾地带是比较有利于聚煤的场所。 89 号煤在南北向上，北部较南部厚，南北方向的变化与海岸线位置及 海侵范围有关，扒楼沟灰岩期的海侵曾达到区块，此后海水逐渐朝南东方 向退出，北部地区最先在三角洲平原和潮坪基础上开始泥炭沼泽化，聚集 场所随着海水的后退而逐渐向南扩展。经过一段时间的聚集作用后，开始 8 形成了关家崖期海侵，海水从南东方向进入本区并向北推进，聚集作用自 南而北逐渐退缩终止。区块南带聚集作用开始最晚而结束的最早，因而煤 层厚度较小。关家崖期海水只抵达扒楼沟附近，这就决定了在扒楼沟以北 的三角洲平原上出现了最有利的聚煤条件，形成了较厚的煤层，因此本区 北部聚集作用开始最早而结束的最晚，因而煤层厚度较大。 界系统组 深度 （m） 岩性剖面 厚度 （m） 煤层号岩性描述 新生界 第四系 Q 0-85 K6 下部以浅棕黄色黄土、 亚砂土， 夹红色古土壤及钙质结 核组成；上部为一套河流冲积物，由砂、砾石和黄土组 成 中 生 界 三 叠 系 下 统 刘 家 沟 组 TL1 180-390 下部以砖红、 灰红色厚层板状中粗粒长石石英砂岩夹薄 层砖红色泥岩为主， 底部为灰白色巨厚层细粒长石石英 砂岩，局部含砾。上部以砖红色泥岩为主，夹灰绿色砂 岩条带， 泥岩中有灰绿色斑块和钙质结核。 与下伏地层 整合接触。 黄绿色、灰绿色、中、细砂岩与砖红色泥岩、砂质泥岩 互层。 底部为灰紫色巨厚层状含砾粗砂岩， 上部砖红色 泥岩中夹有灰绿色条带，近顶泥岩中夹数层淡水灰岩。 在区内沟谷中出露较多。与下伏地层整合接触。 古 生 界 二 叠 系 上 统 石 千 峰 组 P3s 158-218 上石盒子亚段 上段 为紫红色厚层状粗粒长石石英砂 岩与紫红色泥岩互层， 夹有灰绿色泥岩条带； 底部为淡 青色巨厚层含砾粗砂岩。 中段 底部为灰绿色粗粒长石 砂岩，向上为暗紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩夹灰绿 色砂岩。下段为灰绿、紫红色泥岩和黄绿色粗粒长石 石英砂岩组成；底部为黄绿色巨厚层含砾粗砂岩（K6） 中 统 石 盒 子 组 P2s 230-460 下石盒子亚段为一套内陆河、湖相沉积。上部以紫红 色、 杂色泥岩为主， 中部为灰绿、 黄绿、 灰白色粉砂岩、 泥岩与长石砂岩互层， 底部为灰白、 灰黄色厚层状含砾 粗砂岩、石英砂岩（K4）。本亚段地层厚度砂岩裂隙含 水，地下水埋藏深，裂隙不发育，补给条件差，含水性 弱。与下伏地层整合接触。 为一套以河流三角洲相为主的含煤沉积。 主要由灰白色 砂岩、粉砂岩，灰黑、灰色砂质泥岩、炭质泥岩及煤层 组成。底部一般为灰白色粗粒长石石英砂岩（K3），该 砂岩厚度变化较大， 东部桥头一带相变为细粒砂岩。 与 下伏石炭系上统太原组整合接触。 53-172K4 为一套海、 陆交互相含煤沉积。 主要为黑灰色砂质泥岩、 泥岩，灰白色中粗砂岩、粉细砂岩，灰色灰岩、泥灰岩 及煤层组成。 其中煤层 89 号位于本组中部， 全区稳定 可采。下部普遍发育一层灰、灰黑色生物碎屑灰岩（LO 扒楼沟灰岩） ， 上部 6-7 号煤层间发育 1-2 层海相泥岩 或泥灰岩，俗称保德灰岩（L2），89 号煤之上在桥头 魏家滩一带发育一层含砾中粗粒砂岩， 最厚达 29m， 被、 下 统 山 西 组 P1s60-90 4/5 号煤 称为桥头砂岩。底部为灰白色、厚层状中粗砂岩、含砾 粗砂岩（K1 晋祠砂岩）。与下伏地层呈整合接触。 K3 太原组 （P1t） 50-90 8/9 号煤 一套滨海、 浅海相含煤沉积岩系。 上部主要为灰色 泥岩、粉砂岩、石灰岩，有时发育 1-2 层薄煤层；下部 为深灰色粉、细砂岩，底部多为铝土岩。局部发育山西 式铁矿。 灰岩中含腕足类化石。 与下伏地层平行不整合。 接触 L0 K1 石炭系 中统本溪组C2b10-30 奥陶系 中统 图 3 保德区块地层综合柱状图 2.煤层气地质条件 （1）含煤地层及煤层分布 9 1）主力煤层及分布 区内主要含煤地层为二叠系山西组和太原组。山西组平均厚 65.7m，含 煤 6 层，煤层平均总厚 7.7m，含煤系数 11.76。太原组平均厚 86.0m，含 煤 7 层，煤层平均总厚 12.1m，含煤系数 14.03。钻井资料和地震资料综 合研究都表明，保德勘查区山西组 4、5 号煤层和太原组 8、9 号煤层平面 分布较稳定，是勘探区的主力煤层，也是煤层气主要开发目的层。山西组 主力煤层 45 号煤位于本组下部，总厚 2～9m，单层最厚 4.5m，夹矸 1～2 层;太原组主力煤层 89 号煤总厚 2～14m，单层最厚 14m，夹矸 0～1 层。 2）煤层埋藏深度 该区煤层埋深整体东浅西深，埋深线总体走向呈北西向，整体与西倾 单斜构造相一致，由东向西煤层埋深逐渐增大。局部受断层影响，煤层埋 深加大或抬升变浅，受地形的影响，埋深线局部加密，走向近东西向。45 号煤埋深在 200～1700m 之间，89 号煤埋深在 250～1800m 之间。埋深线总 体走向为北东向，纵向上 89 号煤比 45 号煤埋深增加 20～100m。 （2）煤岩有机化学条件 研究表明，勘查区煤的变质作用主要受控于区域性的深成热变质作用。 勘查区主力煤层演化程度较低，以气煤为主属于肥煤和焦煤阶段，中偏低 煤阶。镜质组反射率呈现随埋深的增加而略有增大的趋势。其中，45 号煤 的 Ro 为 0.7～0.9，属气煤阶段；89 号煤的 Ro 为 0.75～0.98之间，属 气煤-肥煤阶段。固定碳含量在 41.19～59.3之间，较低的固定碳含量也 反映了煤的演化程度不高这一事实。 （3）煤岩岩石矿物与储集物性 10 对煤层气藏来说，煤层不仅是气源岩，更重要的是一种储集岩。由于 煤本身具有一系列的物理、化学性质和特殊的岩石力学特征，因此，使得 煤层的储集性与常规天然气储层的性质有明显的不同。 1）物理性质 45 号煤呈黑色，条痕色为棕黑-黑色，弱玻璃光泽，平坦状、参差状 断口，条带状、线理结构，层状及块状构造，偶夹镜煤条带及丝炭线理， 煤层结构中等。 89 号煤呈黑色，条痕色为黑色，弱玻璃光泽，平坦状、参差状端口， 条带状结构，层状构造，偶夹镜煤条带，煤层结构中等。煤心多呈短柱状， 矿物质含量高，韧性和硬度较大。 根据钻井煤层取心样品的分析化验结果，45 号煤真密度在 1.36～ 1.59g/cm 3 之间，视密度在 1.32～1.52g/cm 3 之间；89 号煤真密度在 1.4～ 1.66g/cm 3 之间，视密度在 1.38～1.64g/cm 3之间。 2）煤岩宏观特征 宏观煤岩组分以暗煤为主，亮煤及镜煤次之，偶见镜煤条带和丝炭线 理，宏观煤岩类型为半暗型-半亮型，煤层具有混合煤岩类型的特点，由两 种或两种以上的宏观煤岩类型多次交替出现。 3）煤岩显微特征 各煤层有机组分含镜质组和惰质组。镜质组以基质镜质体为主，均质 镜质体次之，含少量结构镜质体及胶质镜质体。惰质组以碎屑惰质体为主， 丝质体次之，含少量粗粒体、微粒体及菌类体。壳质组以小孢子为主，角 质体次之，含少量树脂体。无机组分以粘土矿物为主，氧化硅类、碳酸盐 11 类、硫化铁类次之。 镜质组含量45 号煤变化范围 33.60～70.30；89 号煤 54.60～ 73.40。 惰质组含量45 号煤变化范围 22.50～53.00；89 号煤 15.70～ 40.90。 壳质组含量45 号煤变化范围 4.90～13.40；89 号煤 4.50～ 18.70。 无机组分 45 号煤变化范围 8.50～17.40； 89 号煤 9.20～19.00。 各煤层无机组分均以粘土为主，硫化铁类、碳酸盐类、氧化硅类次之。 4）煤层孔隙、裂隙及渗透性特征 ①孔隙度 根据钻井煤层取心样品的分析化验结果，45 号煤孔隙度在 2.84～ 5.07之间， 平均 3.88； 89 号煤孔隙度在 2.86～5.10之间， 平均 3.91。 平面上，由北向南，45 号煤呈先降后升趋势；89 号煤呈增大趋势，局部 有异常；由西向东，45 号、89 号煤均呈增大趋势。 ②裂隙发育特征 煤储层是含有基质孔隙和裂隙孔隙（割理）的双孔隙介质。通过对区 内煤层裂隙的观测和测井资料分析，保德区块 45 号煤层煤心主要呈碎块 至短柱状，均匀亮煤及镜煤条带中内生裂隙较发育，内生裂隙密度 7.5 条 /5cm，方解石薄膜充填，裂隙垂直层理面，裂隙面平坦，外生裂隙不发育。 89 号煤层煤心主要呈碎块-短柱状，均匀亮煤及镜煤条带中内生裂隙较发 育，内生裂隙密度 9.1 条/5cm，裂隙垂直层理面，裂隙面平坦且被方解石 12 薄膜充填，煤层底部少量裂隙被黄铁矿薄膜充填，外生裂隙不发育。 ③渗透率 受煤层的非均质性、井所在的局部构造部位以及测试人员素质、测试 手段、资料处理方法等因素的影响，煤层气勘探实测的煤层渗透率差别较 大，部分测试结果不具有代表性。 通过区内测井资料建立孔隙度和渗透率模型，并与实测渗透率值进行 校正，研究结果显示，89 号煤的渗透率远大于 45 号煤的渗透率，45 号 煤渗透率一般为 4.98mD，89 号煤渗透率一般为 6.42mD，储层渗透性较好。 （4）含气性 1）等温吸附特征 国内外研究表明，甲烷分子与煤基质颗粒之间有着很强的物理吸附作 用，以吸附态赋存于煤层中的甲烷构成了煤层气的主体，甲烷在 90以上。 而煤的等温吸附性质决定了煤层气与煤体的结合力度和离散速度。 勘查区内主力煤层 89 号煤兰氏体积为 9.4～19.54m 3/t，兰氏压力 1.91～3.80MPa；45 号煤兰氏体积为 7.92～14.98m 3/t，兰氏压力 2.00～ 4.94MPa，等温吸附性能好。 2）煤层含气性 区块内 45 号煤层分布范围比较广，连续性好。含气量一般在 3.94～ 5.22m 3/t，平均值为 4.61m3/t。区块基本是单斜构造，含气量随埋深的增加 而增大。 区块内 89 号煤层分布范围比较广，连续性好，南部受冲刷作用煤层 渐薄，其含气量受到顶板水动力作用和冲刷作用影响。89 号煤的含气量高 13 于 45 号煤，一般在 3.54～9.30m 3/t，平均值为 6.74m3/t。平面上存在着 自东向西含气量逐渐增高的趋势。 气体组分中以甲烷为主，甲烷含量在 98以上，其次为少量的氮气和二 氧化碳，非烃含量低，重烃含量也很低，因此，气体的品质非常好。 （5）工业分析 煤的工业分析是指包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四个分析项 目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是煤 层气评价中其它分析的基础。对于煤层气压裂而言，可通过灰分、固定碳 定性评价煤层物性好坏。 通常，灰分含量越高，变质程度越低，泥质含量越大。此外，保德区 块以气煤为主，次为肥煤，在气肥煤到瘦煤的煤化阶段中，大致代表煤中 的非芳香馏分的挥发分是随非芳香馏分的逐步减少而降低。因此挥发分可 作为煤化程度指标，挥发分含量越低，煤化程度越高。 表 2 保德区块水分、灰分、挥发份总体情况单位 煤层类型水分灰分挥发分 45 平均值0.9828.8525.10 最大值1.3243.1233.28 最小值0.769.9516.66 89 平均值1.4518.7727.97 最大值2.4637.6232.16 最小值1.18.8222.08 表 2 为收集的保德区块煤岩工业分析数据，可以看出，2 套煤层灰分、 挥发分均较高，则说明该区块煤岩煤化程度较低，且泥质含量较高。因此， 压裂时需注意防膨，密切关注施工处理压力。对比 45 煤层和 89煤层， 14 两者工业分析数据又有细微差别。 通过对比灰分数据，可以发现45 煤岩灰分含量高，平均为 28.85， 说明其变质程度比较低，泥质含量比较高。89 煤岩灰分含量较高，平均为 18.85，说明其煤岩均质性相对较好。 通过对比挥发分数据，可以发现45 煤岩挥发分（平均 25.10）与 89 煤岩（平均 27.97）相近，说明 89煤层与 45煤层煤化程度相近； 从挥发分的分布特征来看，89 煤层均质性更强。 （6）煤层气成藏条件 1）水文地质特征 保德勘查区位于山西断隆以西，鄂尔多斯盆地东缘，整体呈现一向西 倾斜的单斜构造。东部边缘广泛出露寒武-奥陶系灰岩，构成了灰岩地下水 的补给边界。由东至西从地表第四系至煤系基盘沉积了巨厚的三叠系、二 叠系及石炭系，均为泥质岩和砂岩相间成层，岩石胶结致密、裂隙少，纵 横方向连通性差，影响了含水层的发育及相互间的水力联系，加之降水量 少，上部又发育有巨厚的第四系黄土和第三系红土，因此地下水的补给来 源极为贫乏，致使岩石的含水性从上至下逐渐减弱。中深部、深部山西组、 太原组地层含水性极弱，仅在与地形、地貌、地质构造相适宜的河谷阶地 区、基岩风化壳与冲积层潜水及地表水有水力联系地带，岩石富水性较好。 区内属于黄河水系，黄河流经本区西侧。地表水除黄河外，区内共有 18 条河流，大都为季节性河流，自东向西流入黄河。 主要含水层包括奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层；石炭系太原组砂岩裂 隙含水层；二叠系、三叠系砂岩裂隙含水层；上第三系、第四系孔隙（裂 15 隙）含水层，其中可能影响煤层气开发的主要是邻近主力煤层顶底的石炭 系太原组砂岩裂隙含水层以及三叠系砂岩裂隙含水层。主要隔水层包括本 溪组、三叠系、二叠系砂岩间泥岩隔水层和上第三系保德组红土。含水层 与隔水层间隔发育，各含水层相互独立，胡不影响。 本区地下水的补给来源主要为大气降水，其次为地表水。受地形、地 貌、岩性及构造的控制，不同的含水系统形成了各自独立的补给、径流、 排泄条件。 2）顶底板条件 勘查区 45 号煤煤层顶板主要为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为中、 细粒砂岩，底板为高岭石泥岩及粉、细砂岩。89 号煤层顶板为泥岩、砂质 泥岩、粉砂岩，局部为炭质泥岩、中、粗砂粒岩，底板为高岭石泥岩及粉、 细砂岩。煤层顶底板封盖性能较好。 3）水文地质与煤层气含气量关系 在本勘查区，主力煤层高含气量区域与地下水等水位线的局部低洼地 带较吻合。地下水明显滞流是导致主力煤层含气量高的重要原因。 通过地下水矿化度和水质类型分析数据研究分析。太原组含水层中， 这一地带矿化度最高，在 1000～5000mg/L；山西组含水层中，这一地带矿 化度也是最高，在 5000mg/L 以上，高矿化度带与主力煤层高含气量地带在 空间分布上高度一致的规律，进一步揭示出地下水缓流或滞流对煤层气保 存富集的重要作用。 （7）资源潜力与勘查方向 保德勘查区煤层气地质条件好，前期勘探已显示出了较好的勘探成效， 16 北部紧邻的保德开采区已经进入商业性规模开发，充分证明了本区具有较 好的煤层气资源潜力。 本勘查方案为了进一步查明勘查区西南部主力煤层分布、煤岩煤质特 征、含气性特征，寻找煤层气高渗富集区，同时进一步查明勘查区主力煤 层产能特征，为煤层气藏评价提供参数，发现可供工业性开发的煤层气藏。 （8）地质与资源风险分析 勘查区西南部煤层气埋藏较深，勘探程度相对较低，需详细分析和查 明煤系地层的平面分布状况。同时，部分煤层气井未取得较好的产气效果， 存在一定的地质与资源风险。 （二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度（二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度 1.以往工作情况及勘查区勘探程度 按地质特征将勘查类型划分为简单（Ⅰ类型）、中等（Ⅱ类型）、复 杂（Ⅲ类型）3 个类型，探井按相应的勘查类型控制井距。 2009 年之前，保德勘查区为对外合作区块，必和必拓公司在该区块实 施了 3 口煤层气参数井。 2010-2011 年，中石油煤层气有限责任公司接手保德区块后，进行了大 量的煤层气勘查工