沉积盆地含煤油气性的问题.pdf

9 9 9 年6 月 膏■石 井蔓馆喜 地含煤油气性的问题 翻译 校 对 擅 要 圭 童 苎 耳 安 工 程 学 院 岩 矿 与 珠 宝 教 研 室 王家齐 新疆石油局勘探开发研究院 通过对世界 主要沉积盆地含煤 油气性 问题摄讨分 析，得 出含煤 建造 和含 油气 及存在 的差异， 甲它们在剖 面上可交替 出现，在平 面上互相过渡 ，含煤 地层 常常 下．阐述 了世界各国及地 区煤 层含 油气现状 ，最后说 明 了正在研 究和需要解决 的 主 鞠 丝 坚 r 、地 ， 一一 一 1 一 一 【 一 前 言 含煤建造 和含油气 建造 彼此相关的 问题是地质学 的基本 问题之一 。在把含煤 建造 和含油气建造 的成 因紧紧地与海相环境联系起来 以前，研究者就 已经认为两种建造之间 具有比较密切 的关 系。本文试 图以世界主要的沉积盆地为例，对其含煤油气性 的问题进 行探 讨 。 世界各地合煤 油气性概况 1 ． 欧洲 在 中欧含 油气盆地 的外围，已知有象卢布林 、下 莱茵、东方 、来 比锡等一系列的 古生代和 中生代 的含煤盆地 。潘诺尼亚中． 新生代的含油气 盆地包括迈 切克、上潘诺尼 亚等几个含煤盆 地。前喀 尔巴什一 巴尔干含油气盆地和彼得 罗沙含煤盆地与前喀尔巴什 山地区的新生代 地层有联 系。业 已查明，北海和挪威大陆边缘石炭纪和侏罗纪的煤层曾 经 是气 田的产气 层 。 2 ．俄罗斯和独联体其它国家 在顿涅茨克含煤盆地 的石炭纪煤 田中，至少发现 了 4 5个油气 田。根据最新资料， 在西西伯利亚含 油气 盆地 中，煤炭 资源超过 1 0 X 1 0 t 。二迭纪 和中 生代煤炭储量为 3 x 1 0 1 z t的勒拿河含煤盆地 与勒拿雏 柳伊含油气盆地在分布 区域和地层上相吻合。中 亚的费尔干纳含油气盆地与南费尔干纳侏罗纪的含煤盆地 区域和地层相吻合。曼格什拉 克三迭纪和侏 罗纪的含油气盆地与卡拉套山脉同时代的含煤盆地相连接。阿姆河含油气 盆地 的白垩纪和老第三纪 的含油气地层之下，隐伏有侏罗纪 的含煤地层 。 ， 期 2 ∞ 翦 0‘ 斛雌 蛐钳 维普资讯 2 井叠石■科技付毫 1 9 9 9年6 月 3 ．亚 洲 在 中国大陆 ，对含油气盆地与含煤盆地关系的研究 最为清 楚，松辽含油气盆地 与 北票含煤盆地相吻合 ，华北含油气盆地与华北平原含煤盆地和鄂尔 多斯含煤 盆地相 吻 合。在中国西北部的塔里木盆地和准噶尔盆地 ，蕴藏着极其丰富的煤和油气 资源 。中国 研究人员指出，在吐鲁番盆地 ，侏罗纪的煤 已生成了高沥青质 的石油 。 在沙特阿拉伯的中生代地层中 ，探 明了一系列厚达 1 5 m 的煤层 。南里海含油气 盆 地 伊朗与厄尔布鲁士山的侏罗纪含煤盆地相吻合，而克尔曼和泰 贝萨含煤盆地又 与 卢特沙漠含油气盆地相吻合 。在阿曼湾 ，发现 了可采储量为 4 0 l o 6 t 的煤 田。 4 ．非洲 西摩 洛哥含油气盆地 的产层下伏有蒂尔库煤 田和其 它一系列煤 田的含煤沉积层 。 在阿尔及利亚利 比亚含油气盆地区域 内， 已知有石炭纪 的阿巴德拉和凯纳 德萨大型含 煤盆地和 白垩 纪的基克拉、梅泽里夫和塔尔胡那大型含煤盆地。前里海含油气盆地与石 炭． 侏罗纪的威特班克含煤盆地相吻合 ，白垩纪 的莫桑 比克含油气盆地下伏有 石炭． 二迭 纪 的万基含煤 盆地。在几 内亚湾含油气盆地区域内，分布有一系列 的含煤盆地 。研究表 明 ，在 埃及 西 部沙漠 中 的侏 罗纪 的煤 层 也 是产 油 层 。尼 日利 亚三 角洲 也是 一 例 ，在 这 里 晚 白垩 世． 第 三 纪 的陆 生植 物 的残 留层 也 是 生 油层 。 5 ．北美 洲 该大洲几乎所有的沉积盆地均 含有 一定 比例的油 、气和煤 。石炭纪 的含 油气盆 地 和含煤盆地 前阿帕拉契亚含油气盆地和阿帕拉契亚含煤盆地，伊利 诺伊斯 、密执安、 彼尔 姆 、西 方 含 油气 盆地 和 同名 的含煤 盆地 以及 中生代 的含 油气 盆地 和 含 煤 盆地 西 加拿大含油气盆地 、艾伯塔、格林河 、保德河、尤宁堡含煤盆地均位于统一 的构造中。 在圣胡安含油气盆地 中，除 了蕴含大型 的油气 藏以外 ，还 发现 2 0 0 x1 0 l z t 以上的煤 ，在 该 盆地上 ，煤 气 开采 正 在进 行 。 在墨西哥湾 中． 新生代 的含油气 盆地 中，已知有得克萨斯、密西西 比和萨 维纳斯 等 大型含煤盆地。在美 国阿拉斯加州与加拿大边界上分布有马更些波 弗特大型含油气盆 地，在其 范围内的大陆架上 ，打 了 4 8口井 ，查明了晚 白垩世． 早第 --- 的河流相和三角 洲相的地 层，其 中含 2 5 3 0层厚度 为 O ．4 ～O ． 7 m 的煤。上层为褐煤 ，向下变 为长焰煤。 煤 的储 量 为 6 1 0 x l 0 t ，其 中 O ～ 3 O O m 储 量 为 7 5 x 1 0 1 l ，3 O O ～ 1 8 0 O m 储 量 为 3 2 0 1 0 t ，l 8 0 0 m 以上 储 量 为 1 5 1 0 1 z t 。 6 ．南美洲 这里主要 的煤 油气盆地集 中在 中生代和新生代 的地 层中。在该大洲 北部 ，阿尔特 亚 马逊含煤盆地和上亚马逊含油气盆 地便是这样的例子。塞列洪含煤盆地和一系列较 小的煤 田与 马拉开波大型 的含油气盆地相吻合。巴拉那含油气盆地包括圣卡塔琳娜和其 它一系列的二迭纪 的含煤盆地 。在 巴塔哥尼亚含油气盆地 中已知有几个 中生代 的煤 田。 7 ．澳大利 亚 研究者在 对二迭． 白垩 纪的鲍思盆地和 苏拉特盆地 、二迭． 三迭 纪的库珀盆地和 中． 新生代的吉普瑟兰德盆地等这样的一系列沉积盆地的研究 中查明 ，含煤层是主要油气 田 唯一可能的生油层 ，并划分出含煤层在油气 生成过程中曾起过举足轻重 的作用 的一系列 维普资讯 第2 o 卷第2期 李有柱沉积盆地含煤油气性的问题 3 含油气盆地 。侏罗． 白垩纪的叶罗曼加含油气盆地和 中- 新生代的卡那封含油气盆地便 属 于这样的盆地 。 8 ．印度尼西亚 在南苏 门答腊、巽他海峡和西北爪哇 3个渐新世． 中新世的含油气盆地中确定出渐 新世含煤层生油的重要作用 。在马哈坎三角洲 库 泰伊含油气盆地和加里曼丹 岛 ，中 新世的含煤建造也是产液态烃 的地层 。 讨 论 资料 分析表 明．含煤建造 和含 油气建 造彼此关系特征可能有差异 。在地层剖 面上 西西伯种亚、勒拿 、圣胡安、鄂尔多斯和鲍思剖面可 以互层 出现，在平面上 曼格 什拉克剖面一 卡拉套削面 、顿涅茨克剖面{ 喜 聂普罗沃- 顿涅茨克剖面梅成的平面 互 相过渡。含煤盆地往往隐伏于含油气盆地之 下 如中亚的盆地 。 沉积 盆地 的煤层和夹层中蕴藏的煤的总储量估算有 5 0 X1 0 t ，其 中包括世界上正 式公布 的 I 8 0 0 m 以内储 量为 I 5 x 1 0 t ，非可采 层和夹层 的储量 为 I 5 x 1 0 1 2 t ．大于 I 8 0 0 m储量为 5 x 1 0 t 2 t ．含油气盆地 内储量为 1 5 x 1 0 。 2 t 。煤化作用 褐煤为 2 ～5 m ， 贫煤为 4 0 0 m ／ t ．平均为 2 0 0 m 过程 中形成的气的总储量可估算为 1 0 X 1 0 I I l 。这种 气体大部分移流到大气中，--d , 部分留在天然翻闭中．呈气 田形式保存 下来，而另--, j , 部分则被吸附到煤层 中．被煤层吸 附气体 的平均含量 为 l O m ／ t ．按此数值 可将全部煤 5 0 xI O I 2 0 换算成 0 ． 5 x1 0 1 5 m 的气 体。 B． H． 叶尔 马科夫和 B H 斯科 罗波加托夫 也得出这样的近似值。 煤生成液态烃规模的问题始终很清楚 。如果注意到在液态烃生成过程 中只有类脂 物组份 角质膜、孢子和树脂体等加入 ．那么对煤中类脂物组份含量的粗略估算表 明， 当其含量为 1 ％时．世界上 5 0 X1 0 t 的煤资源 中就存在 O ． 5 X1 0 。2 t 这种类脂物组份 。 传统上以欧洲和北美洲 晚石炭世盆地为根据认为只有煤是产气层 ．这一 时期 的煤 主要由镜质体和微惰性煤组份 构成，其 中的角质膜和树脂质极其罕见。富角质体组份 的 中生代的煤研究得十分差，这 是因为赋存这些煤的沉积盆地厚度很小．不能可靠地研究 出煤与生油的关系 。 1 9 6 8年赫德堡首次查明 了石油与陆相有机物的关系 。他指出．高蜡和低硫石 油通 常与非海相的且常常含煤的地 层有关。同时，一系列油气盆地表明．含煤建造是烃类 的 主要源泉 。然而在什么样的条 件下含煤地层能成为生油层并能析 出液态石油的问题始终 悬而未决。 由于煤中存在藻类体、类脂物组 份、沥青 即 “ 还原 镜质体组份 ，亦即在 富氢 的镜质体组份 ．这引起其中氢 含量增高。煤中氢含量高是一个关键的问题。为 了确定潜 在生油煤，汉特在 1 9 9 1 年提 出以下几条鉴定标准 I H ／ C 原子比 0 ．9 ； 2 氢 指 数 HI 2 0 0 维普资讯 4 ． r ■石曲井置信毫 1 9 9 9 年6月 3 类脂物 组份含量 1 5 ％。 确定本类型煤的第 4个典型参数是老鲛烷与植烷 比值高。根据鲍威尔等人 1 9 9 4 的观点，该 比值应 当大于 3 ～4 。但是他们确信 ．只有在把质量平衡与热解 资料结合的 条件下 ．才 能对煤生油的潜力作出有根据的评价。 毫无疑 问，原始有机物 的成分 、气候 和沉积环境等其它 因素 是煤生 油潜 能形成 的 重要条件 。有机物 中的壳质体数量大大增加与三迭纪和侏罗纪中针 叶植物发育 以及 白垩 纪中被子植物发育有关。澳大利亚生油含煤层 就与这些植物发育时期有关 。M E． 科林 逊等人 1 9 9 4 指出．石炭纪的煤可 能是石油组份的来源 。问题在 于，如何 能使这些组 份脱离煤母质 I 9 9 4年嘉利等人查明，库珀盆地迭纪的煤层 中，微情性煤含量达 7 0 ％ 的煤是生油的主要物质，而成岩成因的微生物残 留物 是石油的主要来源 。早石炭世 的煤 与中、晚石炭世的煤不同之处在于它富含类脂物组份 。在顿涅茨克和莫斯科 附近的含煤 盆地 以及乌拉尔和滨里海地 区的一系列煤田中，其含量为 1 0 ％3 0 ％。根据这种事实 ． 我们把早石炭世地 层看作 为生烃 的区域来源 。 在不 同的成熟 阶段和不 同的温度范 围 内，煤的不同组份都参与生油过程 。生成物 取决于煤的显微组份．研究有机物岩石学也强调这一点 见表 1 ． 麓重悻的反射 事R ～ ％ 置搬组份 藏志烃相对音量 生成开船 量太葩胃 羹娄 体 - 量太 0 7 1 ． 1 角质 悻 高 0 6 0 ． 7 ～0 9 孢煤 高 0 0 ． 7 ～0 9 辩脂 体 高 0 5 ～0 8 0 ． 5 ～0 8 沥青质体 中一 高 0 ． 4 O ． 5 ～0 8 木重桂 体 中一 高 n4 0 5 ～ 0 8 麓质体 O 4 5 0 5～l 搬情性 爆 低 0 4 根据细 曹有机 物硅 冒 体计算 从表l上可见 ，在主要成油带开始形成 以前 ，本质栓体和沥青质体就 以类脂物组 份组中的首批组份进入生油阶段 。其余 的组份在主要成油带开始形成 时期进入生 油阶 段．然后仅有藻类体开始生油。图 1 上表示生成大量气体和轻烃 的情况不是与微情性煤 本身物质有关，而是与充填它的细菌生物量 的产物有关．澳大利亚库珀二迭 纪煤盆地的 例子说明了这 一点。 一 博弗特马 更些含 油气盆地计算表 明，煤 中树脂体和其 它类脂物 的数 量足 以生成 现有石油资源 。 在美 国圣胡安含油气盆地 中，上 白垩统 的夫鲁兰德组含煤 层具有很大 的生油气潜 力， 由该组 煤层 可 获得 与 煤 同生 的非 工业 油 流 。该 含油气 盆 地 中， 煤 的储 量超 过 2 0 0 1 O 2 t 。 在挪威的北海领域侏罗系布林特群和维斯兰德群地层中，厚度达 1 m 的煤层 是气态 烃和液态烃的产层。这里的煤是长焰煤 、气煤和肥煤 。在相应 的图幅上 ，这里划分 出独 维普资讯 笫如卷第2期 李有柱沉积盆地含煤油气性的问题 T ‰ 孢 子 萤 光 生成径 的 毒质 烃 成鼎度 生成的蛏产物 ． c 萌 色 萌 色 L s b D v“I v I 来I疵熟的烃 生物庙园曲 甲搞 石油 I 千气 ／ 成 捧 ∞ t 垃 成 熟 烃 圜重蛏 轻垃 口气体 圈 1煤的置徽组份成烃 带 I 根据 Ⅱ．黄 1 9 9 1 和 譬 拉赞 1 9 8 8 蟹料靠 l 蝙】 穗子 和萤光 的葫色 1 无兰邑 ；2 埠 色 一黄邑 告 色 }_虹色 } 埠 色 ； 景 色 ． 立的煤成 油带或煤成气带。 在丹麦 中央地堑 的霍拉尔德气田上， 已知有 5层煤 ．它们主要 由那些在一定条件 下能生成 石油的角质体和结构镜质体构成 。 在 中国的含油盆地中 ，煤在石油 的形成中具有很大的意义 。在准噶尔 、塔里木和 吐鲁 番盆地 中 ，侏罗纪含煤地 层被认 为是产 油层 。在准 噶尔盆地 中 ，煤 的储量超过 2 7 0l 0 ”t 。在鄂 尔 多斯 盆地 二 迭纪 和侏 罗纪 的地 层 以及 在煤 含 稳 定 组达 2 0 ％的 H u a n x i a n煤 田老第三纪沉积层中，都显示煤与石油有密切的关系。 在 印度尼 西亚加里曼丹东部、苏 门答腊 南部和爪 哇岛上的新老第 三纪的煤层 中． 对油田形成起很大作用的稳定组和镜质体含量都很 高。 在独联体 国家 的含煤盆地 中都发现有 既呈类 油脂沥青状 ，又呈液态 石油形式 的含 油标志。例如，在早石炭世的煤 含稳定组达 3 2 ％的基泽洛夫煤盆地 中，当 “ 列宁 1 、 2 和 6 矿井及其它矿井掘进 中，石油从爆破眼中喷 出，并由煤层顶板流 出。 伯朝拉煤盆地南部 ．已知有不大的二迭纪帕迪梅伊 甲烷． 环烷 油 田，其烷烃、环烷 烃 和芳 烃 的含 量分别 为 2 6 ％、2 0 ％和 1 5 ％。 库 兹涅 茨 克盆地 ，发现许 多二迭 纪 的含 油 标 志 。在 该盆 地北 部 ，长焰 煤 发育 MK 1 破坏阶段 ，烷烃、环烷烃和芳烃的含量分别为 2 6 ％、5 3 ％和 2 l ％。盆地 向南面， 随着煤化程度增强达到焦煤和瘦煤阶段 MK 4和 MK 5 ，发生石油 甲烷化 ，烷烃含量增 到 7 5 ％～8 5 ％，而环烷 烃和 芳烃 分别 剧 降到 l O ％～2 0 ％和 2 ％～3 ％。 在 顿涅茨克煤盆地的西北，早石炭 世的沉积 层中间有几个 不大 的甲烷． 环烷成分 的 油田。这里 的煤含稳定组达 3 0 ％。往盆地东南方 向上 ，随着变化程度 增强 ，达到焦煤 和瘦煤阶段 ．就象库兹巴斯一样 ．发现强烈地石油甲烷化 含烷烃 9 4 ％，环烷烃 1 ％， 维普资讯 6 卉 叠 石 曲拜 提 付毒 9 9 9年6月 芳 烃 5 ％ 。 在卡拉干达盆地的早石炭 世含煤地 层 中，发现 由重油 与细散煤的混合物构成的沥 青质 含烷烃 3 2 ％，环烷烃 3 5 ％，芳烃 3 3 ％ 。 由于含煤地层遭受到强烈 的破坏 ，岩石变质程度 高，加上缺乏可靠 的盖层 ，所 以 独联体 国家的主要煤盆地中没有发现 大型油田。 应该特别强调指出 ，在大 多数含油气盆地 中，煤 的研 究都没有 引起 人们足够的重 视。这在很大程度上与 当时根据溅井资料把煤层错误地划分成碳酸盐岩地层 西西伯利 亚而采取不取岩心钻进有关系。 世界各 国问题 的现状 美 国对煤层和含油气盆地 中甲烷 资源的研 究和开发最为详细 单位均为 1 0 1 2 m 圣胡安含油气盆地为 1 ． 4 布莱克沃 里奥尔煤盆地为 O 、 6 ；阿帕拉 契亚含油气 盆地为 3 ． 1 ；保德 河、尤宁堡 、格林河和派森克里 克煤盆地分别为 O ． 8 、0 ． 3 、2 ． 4和 2 ． 4 。l 9 9 5 年从 6 5 0 0口油井的煤层 中工业开 采甲烷 几乎达 2 8 1 0 9 m ，其 中包括圣 胡安含油气 盆 地 中 2 4 l 0 9 m ，阿 帕拉 契亚 含油气 盆 地 中 0 ． 9l 0 9 m ，布 莱克一沃里 奥 尔煤 盆地 3 , 2 1 0 m 。甲烷 的平均开采价为 7 6 ． 3 ／ 1 O 0 0 m 。采 气井深度为 2 0 0 8 2 0 m，气体的成 分为 甲烷 9 4 ％ ，重烃和 C O 2 气体 6 ％ 。从 1 9 9 5年中期起 在保德河煤盆地打了约 5 0 0 口井开发煤层 甲烷，因此使 甲烷 的日开采 量从 1 9 9 1 年的 2 ． 8 1 0 mV d增到 1 9 9 6年的 8 O 1 0 m ／ d ，煤层 厚度为 1 2 2 7 m，埋深 1 8 0 m。最近 的 5年中，从 6 0 0 l 0 0 0个新采 气井 日开采的甲烷 数量增加到 4 、 2 l 0 6 m ／ d 。气 的成本为 1 4 0 ／ 1 O 0 0 m 。一个 油井投资 费用为 3 5 0 0 0 ，包括钻探 l d 的设备 安装和采气成本 。笔者认为，煤赋存在破坏带 以 外，未遭受 到热解作用 ，气体是生物成 因的。最初产气量 O ． 8 ～3 ． 4 l 0 4 m V d 。单井 的最 大采 气 量 估计 有 8 ～ 1 1 l O ‘ m3 。 在美国，从煤层 开发甲烷 的方法取得 了专利权 。其中一种方法是 向煤层不断注入 内 燃机所产生的 C O 气体 。这样可使气井 中甲烷 的解吸作用 活化 。另一种方法是 向煤层 注入能使甲烷解吸的惰性气体，以便回收含甲烷 的气体。应该强调，在美国所有 的含油 气盆地 中进行煤层甲烷的开采，并非都具有经济效益。 在气 田开发前 ，运用 钻井 对煤层 甲烷开发 问蹶进行一系列研究 或通过 对矿 井鼓风 系统排 出甲烷 的情况的研究，研究者 都指 出，技术工艺不完善，甲烷 比天然气 的燃烧值 低是这个问题 的一个主要因素 。可是运用净化和压缩甲烷 的新工艺可 以把 甲烷作为天然 气的补充原料 用于热 电站、汽车燃料和 获得合成液态燃料上。 中国在 1 9 9 4年天然气 开采量 1 7 1 0 m 的基础上 ，计划在最近几年把煤层甲烷 的年开采量从 O ． 3 l 0 9 m ／ a 提高到 3 l 0 9 m ／ a 。中国研究者对煤样岩石学研究结果表明， 煤层 中的小断裂和劈理是在变质作用过程 中，在岩石 影响下由于气体压力屡次剧降而形 成的。王胜威 1 9 9 6 建议将这些资料用来提高煤层 去气的效果。 在南非 ，美 国能源局 正在 设计德 兰士瓦省 列博维 甲烷 的开采工作 ，为此将打 维普资讯 第2 0 卷第2 期 李有柱沉积盆地含煤 油气性的问题 7 几百口专 门的采气井 。 在津 巴布韦 ，一家英国公司正在布拉瓦约和维克多利亚堡之间的卢密姆 比煤 田的煤 层中对甲烷进行勘探 。在一 口井的 3 0 0 4 5 0 m 深度 内厚度 为 1 0 0 m 的煤层中，探明了 大量吸附甲烷。甲烷 的含量为 2 ． 3 ～5 ． 3 m ／ t ，计算开采这种气体的成本为 7 0 ／ 1 O 0 0 m 。 在澳大利 亚新威尔士盆地上 悉尼的毛拉露天煤矿采场上，顺着 l 6 0 7 m 长的煤 层打 了一 口深度为 l 6 4 7 m 的井。在该井钻进过程 中成功地进行了局部水解聚丙烯酰胺 的生物分解泥浆 的实验 。 在俄罗斯，A． T． 艾鲁尼等许多研究者坚持不懈和富有成效地从事煤成气 问题的研 究工作 。这些研究结果为组织大量地从地下煤层开采 甲烷 的工作奠 定了基础。 在俄罗斯和哈萨克斯坦 ，无论是含煤盆地 ，还是某些含油气盆 地，甲烷 的储量都 超 过 1 0 01 0 m 见 表 2 。 囊 2 俄、暗某些盆地 中变质爆成气的储■ 煤 的储量 形 成 的生气量 从煤层中迁移出 残 冒在 煤层 中 盆 地 时 代 气体 的数量 气体 的数量 x1 o t 1 o 。 ’ 1 o 12 ff l Xl 0 m】 顿 涅茨 克盆 地 石 炭纪 I 4 1 2 8 2 6 2 库 兹涅 茨克 煤盐地 石 炭纪、 二选纪 5 6 3 l 2 7 l 0 5 2 2 卡拉干 选煤 盐地 石 炭纪 4 5 9 7 2 伯朝拉 煤盐 地 二 选纪 2 6 3 5 2 4 6 6 太梅尔 煤盐 地 二 选纪 2 1 7 4 3 3 9 4 南雅库特和托 克煤盆地 慷 罗． 白垩 纪 4 4 9 8 2 0 5 勒拿吉 油气 盐地 二 选纪 I 7 0 0 3 4 4 3 2 3 l 7 慷 罗． 白垩 纪 l 6 4 2 l 8 0 1 7 0 l 0 总 计 3 3 4 2 5 2 o 4 9 3 2 7 西西伯利亚古油气盆地 慷 罗． 白垩 纪 3 3 0 0 6 5 5 6 2 2 3 3 根据I o． H． 马雷舍夫等人 的资料 1 9 9 6 ，煤层属 于低渗透率、排气缓慢 的巨大储 集层 。 这就需要运用专门的开采工艺 在油井周 围具有扩眼作用 的水动力作用 。能使排 气量 比传统 的水力压裂法提 高 4 ～9倍 。在库兹 巴斯煤盆地 中，运用新 的工艺方法在 6 ～8 a内将使从煤层中开采 甲烷 的数量达到 7 ～1 0 l O 9 m ／ a 。 目前在库兹 巴斯 己成 立了 “ 甲烷气体”股份公司，其任务包括在叶龙纳科夫地区 3 O个煤 层的煤中平均含 甲 烷1 5 m ／ t的地段上打 5 0 0 口气井 。该气 田的开采可以代替现在 白克麦罗沃州年供气量 达到 6 xl O m ／ d 的秋明气田。在库兹 巴斯正在进行着 “ 通过矿 山工程动态 保证 以后 采集 甲烷 的气体储层得以补充 的预测 能够控制矿井中甲烷运移方向”的研究。 在顿涅茨克煤盆地中，划分出一块专 门的实验场 ，用于评价和开发煤层甲烷方法 研究 以及封 闭矿井中煤层 甲烷开发新工艺研究 。 必须指出，1 9 9 1年在卡拉干达煤盆地的坚捷克煤矿区从 4 ～6 m 厚的煤层中开采 甲 烷 的实验 以失败告终，尽管焦煤、肥煤含气率 为 2 0 2 5 m ／ t 。甲烷与成煤物质的关系非 常密切，加之采气工艺又很不完善是造成这次 失败的原因。 应当对 能源奇缺 的乌拉尔地区各煤盆地地 下开采 甲烷可能性 的问题 分别加 以研 究 维普资讯 。 8。 膏■石■丹t信 鼻 1 9 9 9 年6月 和详 细讨论 。乌拉尔地区象基泽洛夫、叶果尔 中斯克． 卡缅斯 克、切 利亚宾斯克等一系 列煤盆地的煤 以含气 率很高为特点 1 0 43 0 m s ／ t ．许多矿井因而被迫关 闭。 对于远东象南雅库特 、泽 梁、游击 队、布里亚等含气率 高的那些煤盆地来说，也 必须对这个问题进行研究。 根据各种评价 ．世 界煤盆地 中甲婉 的远景开采量为 9 6 4 1 3 5 1 0 。 m 3 ／ d ．其 中美 国为 4 5 46 0 X 1 0 m ／ d ，俄罗斯 为 1 2 41 8 1 0 m 3 ／ d ，中国为 9 41 4 X 1 0 9 mV d 。 含煤 盆地 中甲烷的工业远景开采量达到 4 7 0 46 0 0 x 1 0 m ’ ／ d ，占世 界天然气开采 量 的 2 0 ％～2 5 ％。 小 结 综上所述 ，对世 界含煤盆 地和含油气盆地资料 的分析证 明它们在含煤 油气建造 中 具有密切的关系 ，因此对这种建造需要认真 综合 的研究。 含煤建造和含 油气建造相 互特 征可能各异 。它们在剖面上可交替 出现 ，在平面上 互相过渡 。含煤地层常常下伏 于含油气地层之下。可 以把含煤层当成是 巨大的生烃层 。 煤不仅可以生成气，而且可以成液态烃 ，特 别是当其含有大量的类脂物时。在有利的条 件下，这些液态烃便形成独立的油气田。 煤盆地和含油气盆地 的煤层蕴 含巨大的气体 以甲烷 为主 资源 _2 3 0 X1 0 1 h n 3 ， 这个数字可与天然气资源相比 。 在美国，工业开采 甲烷正大规模地进行。1 9 9 5年，其开采量为 2 8 X 1 0 ， m3 ，其中圣 胡安油气 盆 地 为 2 4 X 1 0 9 m ，沃里 奥 尔煤 盆地 为 3 X l 0 9 m’ 和 阿 帕拉 契 亚煤盆地 为 0 ． 9 1 0 m’ 。采气成本 为 7 0 ／ 1 0 0 0 m 。在许多国家 ．正加 强工业开采煤层 甲烷 的准备 工作 。 在 甲烷开发发达的俄罗斯 ，库兹涅 茨克、伯朝拉和顿涅茨克 东部 盆地最有 开 发远景。 必须对能源匮缺 的乌拉尔、 远东地区煤层 甲烷开采 的可能性和合 理性作出评价 。 从煤层开采 甲烷会 遇到各种困难 ．截 止 目前 ，远非在所有的煤 盆地开发 甲烷 中都 经济 有效 。 为详细探讨这个重要 的问题，必须进 行地质 学、地球物理学、地球化 学和岩石学 等方面的综合研究，这不仅具有理论意义 ，而且也具有很大 的实践意义。 煤盆地中甲烷的远景开采 量要 占世界天然气 开采 量的 2 0 ％42 5 ％。 译 自 P a 3 e fi xa H o x p a H a H e 且 口 1 9 9 7 1 2 27 收稿 日期 1 9 9 8 ． 1 0 - 2 9 维普资讯