山西省临汾南区块煤层气勘查实施方案.pdf

山西省临汾南区块煤层气山西省临汾南区块煤层气 勘查实施方案勘查实施方案 申申 请请 人山西蓝焰煤层气集团有限责任公司人山西蓝焰煤层气集团有限责任公司 勘查单位山西省煤炭地质勘查单位山西省煤炭地质 114114 勘查院勘查院 二二○○二〇年八月三日二〇年八月三日 山西省临汾南区块煤层气山西省临汾南区块煤层气 勘查实施方案勘查实施方案 申申 请请 人山西蓝焰煤层气集团有限责任公司人山西蓝焰煤层气集团有限责任公司 编写单位山西省煤炭地质编写单位山西省煤炭地质 114114 勘查院勘查院 项目负责陈黎明项目负责陈黎明 编编 写写 人人张张凯凯尹智楠尹智楠王剑英王剑英苗长超苗长超郭郭强强 审核单位技术负责人马永明审核单位技术负责人马永明 编写时间二编写时间二○○二〇年八月三日二〇年八月三日 目 录 一、概况 ........................................................................................................... 1 （一）勘查区自然地理位置、交通状况 ................................................. 1 1、地理位置及交通 .......................................................................... 1 2、地形地貌 ..................................................................................... 3 3、河流水系 ..................................................................................... 3 4、气候 ............................................................................................. 3 5、地震 ............................................................................................. 4 6、经济状况 ..................................................................................... 4 （二）申请设立探矿权基本情况 ............................................................ 4 （三）勘查目的和任务 ............................................................................ 5 1、勘查目的 ..................................................................................... 6 2、勘查任务 ..................................................................................... 6 二、勘查区地质情况 ....................................................................................... 7 （一）区域地质概况 ................................................................................ 7 1、区域地层 ..................................................................................... 7 2、区域构造 ..................................................................................... 9 3、岩浆岩 ......................................................................................... 9 （二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度 ....................................... 12 1、以往地质工作 ............................................................................ 12 2、勘查认识程度 ............................................................................ 18 三、勘查实施方案 ......................................................................................... 55 （一）勘查部署遵循的原则 .................................................................. 55 1、勘查部署原则 ............................................................................ 56 2、勘查总体思路 ............................................................................ 56 （二） 勘查依据、技术路线和方法 ..................................................... 57 1、勘查依据 ................................................................................... 57 2、技术路线 ................................................................................... 58 3、勘查方法 ................................................................................... 59 （三）工作量和资金投入 ..................................................................... 110 1、总工作量和资金投入 ............................................................... 110 2、分年度部署计划及年度资金投入 ............................................ 111 3、资金预算 .................................................................................. 111 （四）预期成果 ....................................................................................137 1、预期地质成果 ...........................................................................137 2、预期提交成果 ...........................................................................138 3、报告成果 ..................................................................................139 （五）与非油气矿产的协调情况 .........................................................142 1、采气采煤协调发展原则 ...........................................................142 2、采气采煤协调发展模式 ...........................................................142 3、煤炭企业获得利益 ...................................................................143 4、采气采煤协调发展的技术关键 ................................................143 四、生态环境评估与修复 .............................................................................144 （一）勘查、试采影响区域生态环境评估 ..........................................144 1、勘查、试采区域生态环境现状概述 ........................................144 2、勘查、试采影响区域生态环境评估 ........................................145 （二）勘查、试采区域生态修复工程 ..................................................148 1、生态保护工程 ...........................................................................148 2、生态修复工程 ...........................................................................152 （三）勘查、试采区域生态修复工作部署与经费估算 .......................155 1、生态修复工作部署 ...................................................................155 2、生态修复工程经费估算 ...........................................................155 五、保障措施 ................................................................................................158 （一）人员保障措施 .............................................................................159 1、人员组织结构 ...........................................................................159 2、职责划分与协调 .......................................................................160 （二）资金保障措施 .............................................................................162 （三）安全保障措施 .............................................................................163 1、职业安全卫生原则及要求........................................................163 2、安全生产管理体系 ...................................................................163 3、安全生产保障措施 ...................................................................163 （四）环境保障措施 .............................................................................174 1、环境管理目标 ...........................................................................174 2、环境保护管理体系 ...................................................................175 3、环境保护措施 ...........................................................................175 （五）质量保障措施 .............................................................................180 1、质量管理体系 ...........................................................................180 2、质量保障措施 ...........................................................................181 六、附图、附表及附件.................................................................................184 （一）地理交通位置图 .........................................................................184 （二）勘查程度图.................................................................................185 （三）勘查部署图.................................................................................186 （四）山西省临汾南区块煤层气勘查项目支出预算明细表 ...............187 （五）专家审查意见 .............................................................................188 1 一、概况 （一）勘查区自然地理位置、交通状况 1、地理位置及交通 区块范围由 8 个坐标点连线圈定，东西最长 23.6km，南北最宽 14.3km，呈 多边形展布，面积为 299.775km2，北京 54 坐标见表 1-1，西安 80 坐标见表 1-2， CGCS 2000 坐标见表 1-3。 临汾南煤层气勘查区块位于霍西煤田南段东部。 行政区划隶属于临汾市尧都 区、 浮山县及襄汾县管辖。 地理坐标 （CGCS2000 坐标） 北纬 3554′01″-3601′46″， 东经 11128′32″-11144′17″。 表 1-1 区块拐点直角坐标一览表（北京 54 坐标系统） 点 号 六度带 111 度 三度带 111 度 经纬度 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纬度 B （DMS） 经度 L （DMS） 1 3974670.04 19551910.64 3974670.04 37551910.64 3554′00″ 11134′30″ 2 3976519.39 19551899.75 3976519.39 37551899.75 3555′00″ 11134′30″ 3 3976617.95 19566567.30 3976617.95 37566567.3 3555′00″ 11144′15″ 4 3989101.32 19566472.91 3989101.32 37566472.91 3601′45″ 11144′15″ 5 3988954.06 19542812.85 3988954.06 37542812.85 3601′45″ 11128′30″ 6 3978782.56 19542862.39 3978782.56 37542862.39 3556′15″ 11128′30″ 7 3978797.71 19545870.30 3978797.71 37545870.3 3556′15″ 11130′30″ 8 3974636.68 19545891.96 3974636.68 37545891.96 3554′00″ 11130′30″ 表 1-2 区块拐点直角坐标一览表（西安 80 坐标系统） 点 号 六度带 111 度 三度带 111 度 经纬度 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纬度 B （DMS） 经度 L （DMS） 1 3974620.83 19551841.67 3974620.83 37551841.67 3554′01″ 11134′27″ 2 3976470.20 19551830.79 3976470.20 37551830.79 3555′01″ 11134′27″ 3 3976568.77 19566498.44 3976568.77 37566498.44 3555′01″ 11144′12″ 4 3989052.23 19566404.03 3989052.23 37566404.03 3601′46″ 11144′12″ 5 3988904.90 19542743.85 3988904.90 37542743.85 3601′46″ 11128′27″ 6 3978733.33 19542793.43 3978733.33 37542793.43 3556′16″ 11128′27″ 7 3978748.49 19545801.36 3978748.49 37545801.36 3556′16″ 11130′27″ 8 3974587.43 19545823.03 3974587.43 37545823.03 3554′01″ 11130′27″ 2 表 1-3 拐点直角坐标一览表（CGCS2000 坐标系统） 点 号 六度带 111 度 三度带 111 度 经纬度 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纬度 B （DMS） 经度 L （DMS） 1 3974620.83 19551841.67 3974620.83 37551841.67 3554′01″ 11134′27″ 2 3976470.20 19551830.79 3976470.20 37551830.79 3555′01″ 11134′27″ 3 3976568.77 19566498.44 3976568.77 37566498.44 3555′01″ 11144′12″ 4 3989052.23 19566404.03 3989052.23 37566404.03 3601′46″ 11144′12″ 5 3988904.90 19542743.85 3988904.90 37542743.85 3601′46″ 11128′27″ 6 3978733.33 19542793.43 3978733.33 37542793.43 3556′16″ 11128′27″ 7 3978748.49 19545801.36 3978748.49 37545801.36 3556′16″ 11130′27″ 8 3974587.43 19545823.03 3974587.43 37545823.03 3554′01″ 11130′27″ 108 国道、G22 青兰高速从区块西北部通过，区块西部外围有 G5 大运高速 公路、南同蒲铁路线、高铁南北向通过。区内各村镇有乡镇公路相连，交通条件 较便利（图 1-1）。 图 1-1 临汾南区块交通位置 3 2、地形地貌 区块地处临汾盆地，为临汾盆地平原地带。地势总体为东高西低，区内最低 点位于本区西北角贾得村附近，标高 452m，区内最高点位于区块中南部的贺家 庄村附近，标高 1035m，区内最大高差 583m 左右。 3、河流水系 区内主要河流为汾河支流响水河，属黄河水系，为季节性河流，汾河向西南 在河津、万荣一带汇入黄河。 响水河因古石桥下有水冲如响铃之声而得名见图 1-2。 图 1-2 响水河实景 4、气候 区块所在地为四季分明的温带大陆性半干旱季风型气候，风向夏季多东南 风，冬季多西北风。昼夜温差较大，据本市气象站近 10 年的观测资料，年平均 气温 10℃左右， 其中 1 月份最冷， 月平均气温-6℃； 7 月份最热， 平均气温 28℃。 区内年平均最小降水量为 380.6mm，最大为 700mm，多年平均降水量 640mm，降水量主要集中在 7、8、9 月份；年平均最小蒸发量 1519.6mm，最大 为 2346.4mm，多年平均 1723.7mm，蒸发量为降水量 2.69 倍。霜冻期从每年 10 月中、下旬至翌年 4 月上旬，最大冻土深度 0.9m 左右。 4 5、地震 据中国地震动参数区划图（GB18306-2015），勘查区的地震动峰值加 速度为 0.2g，对应的地震基本烈度为Ⅷ度。 6、经济状况 临汾市面积 20301km2，人口 428 万左右，为山西省重要的化工、轻纺工业 基地。地下矿产资源主要有煤、铁、石膏等。工业有采煤、钢铁、炼焦、电力、 机械、纺织、制药等行业。农作物有小麦、棉花、水稻和豆类、油料等。姑射山 为省级风景名胜区，有尧庙（图 1-3）、尧陵、平阳鼓楼、铁华寺等名胜古迹。 图 1-3 临汾尧庙古迹 （二）申请设立探矿权基本情况 根据 2019 年 12 月山西省自然资源交易和建设用地事务中心的招标文件， 见 图 1-4，山西省自然资源厅对“山西省洪洞西等 5 个煤层气勘查区块”公开招标， 选定探矿权人。申请探矿权人选择临汾南区块进行投标。 临汾南区块为新立项目，勘查矿种为煤层气，勘查面积为 299.775km2，勘 查许可有效期限 3 年 3 个月，前 3 年为勘查期，后 3 个月为考核期。勘查期内勘 查投入完成率 100 （含） 以上的， 探矿权可按原面积延续； 勘查投入完成率 30 （含）100（不含）的，可按勘查投入完成比例，扣除相应面积，办理探矿权 延续；勘查投入完成率不足 30的，退出全部区块面积，依法注销勘查许可证。 5 探矿权每次延续时需提交新的勘查实施方案；延续期间，最低勘查投入每年每平 方千米不低于 3 万元。区内未设置任何煤炭和油气矿业权。勘查资金来自探矿权 人。探矿权基本情况见表 1-4。 图 1-4 招标公告截图 表 1-4 探矿权申请基本信息表 项目 内容 探矿权名称 山西省临汾南区块煤层气勘查 探矿权性质 新立 矿种 煤层气 申请登记面积（km2） 299.775 申请年限（年） 3 年 3 个月 （三）勘查目的和任务 为促进山西省煤层气勘查开发，自然资源部委托山西省自然资源厅组织实 施， 由山西省自然资源交易和建设用地事务中心具体承办洪洞西等 5 个煤层气勘 查区块公开招标，选定探矿权人。按照招标要求，我公司预对临汾南区块进行投 标， 并委托合作勘查单位， 按照 煤层气资源勘查技术规范 （GB/T29119-2012） 、 原国土资源部办公厅印发的油气勘查实施方案编写大纲（国土资规〔2016〕 18 号），编制山西省临汾南区块煤层气勘查实施方案。 6 1、勘查目的 通过煤层气普查和预探，评价临汾南区块煤层气开发潜力，为下一步勘探提 供地质依据，促进山西省煤层气勘查开发；通过对煤层气的勘查开发，优化能源 结构，推进新能源，促进坏境友好型发展。 2、勘查任务 本方案在深入分析以往煤层气和煤田地质勘查成果的基础上，依据煤层气 资源勘查技术规范（GB/T 29119-2012），按照“总体部署、滚动推进、重点突 破、绿色勘查”勘查部署原则，本方案确定和划分了煤层气普查、预探两个阶段， 选择适宜的勘查方法和手段，重点勘查全区煤层气赋存状况及特征，深部区域兼 顾页岩气和致密砂岩气综合勘查，最大程度地优化勘查布局。具体勘查任务和要 求如下 1）普查阶段 主要任务在具有勘查前景评价区的基础上，根据现有煤田地质勘查成果、 煤层气探井、 参数井和有关技术经济要求， 确定并初步评价具有勘查前景有利区， 计算煤层气预测地质储量和潜在资源量，为煤层气预探提供地质依据；同时调查 岩浆岩下煤系地层岩性分布特征、煤系气体成藏机理、不同类型含气储层特征和 开采特征。 工作程度要求 （1）初步确定和分析评价区内煤层气成分、含量、分布规律和影响因素， 以及煤层甲烷风化带范围； （2）分析评价煤层气储层孔、裂隙特征、吸附/解吸特征和影响因素，分析 煤层顶底板主要特征； （3）分析评价含煤地层水文地球化学特征、水动力状况、补径排关系以及 与煤层气储层的水力联系； （4）计算有利区煤层气预测地质储量和潜在资源量； （5）估算相应的煤炭资源量。 2）预探阶段 主要任务在具有勘查前景有利区的基础上，获取煤储层物性有关参数，进 行排水采气试验，研究煤层气增产措施，获得开发技术条件下的煤层气井参数， 7 初步评价目标区煤层气开发潜力。计算煤层气控制的地质储量、可采储量和预测 地质储量， 确定煤层气开发的靶区， 为煤层气地面井网勘探和开发规划提供依据。 工作程度要求 （1）基本查明影响煤层气开发井网布置的断层及区块边界条件，初步查明 含煤地层水文地球化学特征、水动力状况，补、径、排关系以及与煤储层的水力 联系，研究影响煤层气赋存和开采的地质因素； （2）基本查明主要煤储层的物理、化学性质及工艺性能； （3）基本查明主要煤层的煤层气成分、含气量及分布规律； （4）基本查明主要煤储层特征及渗透率、储层压力、破裂压力、闭合压力、 原地应力、原地应力梯度、地温等； （5）初步查明煤层顶底板岩性、孔隙性、渗透性特征及力学性质，研究其 对煤层气赋存、运移的影响； （6）初步查明煤层吸附/解吸特征，初步确定煤层气的临界解吸压力； （7）初步确定合理的储层改造方法、工艺参数，评价储层改造的有效性； （8）初步确定合理的排采制度。获得排水量、产气量、压力随时间变化的 数据，数据模拟研究三者间的相互关系。初步评价单井产能； （9）计算目标区内煤层气控制的地质储量、可采储量和预测的地质储量； （10）估算相应的煤炭资源量。 二、勘查区地质情况 （一）区域地质概况 1、区域地层 临汾南区块位于霍西煤田襄汾矿区中南部。 襄汾矿区由于地表大面积为黄土 覆盖，且黄土层厚度高达 200m 以上，局部可达近千米，矿区内除原襄汾县柴庄 附近有小范围的石盒子组地层出露外，全区广为新生代地层覆盖。老地层出露于 西部的吕梁山褶皱带的南端，沿马首山山麓边缘出露。自下而上有中寒武统张夏 组、上寒武统崮山组、长山组、凤山组；下奥陶统冶里组和亮甲山组，中奥陶统 下、上马家沟组和峰峰组。东部边缘塔儿山、鹿顶山一带出露中奥陶统下、上马 家沟组和峰峰组；中石炭统本溪组和上石炭统太原组；二叠系下统山西组、下石 盒子组和上统上石盒子组、石千峰组；三叠系下统刘家沟组、中统和尚沟组和二 8 马营组地层。见区域地层表 2-1。 表 2-1 区域地层简表 界 系 统、 群 接触 关系 厚度 岩性特征 新 生 界 311.50-573.82 上部由灰黄色砂土、砂砾及亚粘土，浅棕黄色、浅棕色、浅灰 色黄土状砂质土、中细粒砂层、砂砾层组成，含钙质结核。 下部为棕红色粘土、砾石，含钙质结核。 中 生 界 三 叠 系 中统 161.00-225.00 上部为紫红、棕红色泥岩、砂质泥岩，中部为灰绿、黄绿、紫 红色长石砂岩、细砂岩与泥岩、砂质泥岩互层，下部为长石砂 岩、砂质泥岩。 下统 414.90-786 上部为紫红色细砂岩与泥岩互层。 下部为浅紫红色薄-厚层状细 粒砂岩夹紫红色泥岩。 古 生 界 二 叠 系 上统 58.90-634.05 上部以暗紫色、紫红色泥岩粉砂岩为主。中、下部以灰绿色、 紫色中粒砂岩和条带状粉砂岩为主。含植物化石和铁质结核。 下统 25.60-178.50 下部山西组为含煤地层，主要由灰白色中粒砂岩、深灰色细粒 砂岩、粉砂岩、黑色泥岩和煤层组成。中部以深灰色、灰色细 粒砂岩和粉砂岩为主，中夹有深灰色泥岩和薄煤。下部以灰绿 色细粒砂岩和粉砂岩为主，夹有紫红色泥岩条带。 石 炭 系 上统 77.50-139.40 主要含煤地层之一。主要由砂岩、石灰岩、黑色泥岩和煤层等 组成，典型的海陆交替相沉积。 中统 1.10-15.40 顶部有薄煤层，其下由深灰色和灰色块状铝质泥岩和黑灰色薄 层状粉砂岩组成，夹薄层状石灰岩，含星散状黄铁矿结核和植 物化石。 奥 陶 系 中统 365.90-524.70 地层中间由两层石膏层将该统分为三段。下段厚 120.20-183.00m，以深灰色厚层状薄层状含泥质条带白云质石 灰岩为主，夹四层黄绿色薄层状泥灰岩。中段厚 154.00-250.00m，上部以灰色浅灰色厚层状、薄层状石灰岩为 主，下部以深灰色厚层状含泥质条带的石灰岩为主。上段厚 91.70m 由深灰色厚层状豹皮状石灰岩和灰色厚层状石灰岩与 灰黄色泥灰岩层组成，溶洞发育。 下统 98.30-107.70 上部为灰黄色薄层状细晶白云质石灰岩，富含燧石结核。下部 为灰白色厚层状粒状白云质石灰岩。底部夹灰黄色薄层泥灰 岩。 寒 武 系 上统 123.70-131.30 上部为灰白色钢灰色厚层状与薄层状白云质石灰岩互层，中夹 灰色石灰岩及竹叶状石灰岩，厚 36m。下部以灰色薄层状竹叶 状石灰岩为主，中夹有鲕状灰岩和泥灰岩薄层。厚 32.10m。 中统 111.00-117.50 上部为浅灰色厚层状石灰岩，含白云质，厚 40m。下部主要为 灰色薄层状石灰岩与深灰色厚层状鲕状石灰岩互层，中夹有灰 黄色薄层状泥灰岩和黄色、红色含铁锰岩斑状条带，厚 40m。 9 2、区域构造 临汾南区块位于襄汾矿区中南部。襄汾矿区位于山西南部 NNE 向新华夏系 挽近盆地与 NEE 向祁吕贺山字形构造体系挽近盆地复合处。本区西缘的吕梁褶 皱带由于受两大构造体系影响，由 SN 向转为 NE-SW 向。本区东缘塔儿山，鹿 顶山一带小的褶皱和断裂很发育，NNE 向的褶皱和断裂一般延伸较远，断层落 差也较大；NNW 向的褶皱和断裂不甚发育，但与 NNE 向构造直交，同属于祁 吕贺山字型构造体系。NEE 向的一组褶皱和断裂也较发育，但一般延伸不远； 另外 NNW 向的一组褶皱和断裂与之垂直，这两组应属新华夏系构造体系。 全区发育有 N65-80E，N10-30E，N45-70E 的三组断裂，落差从几十米 到几百米均有出现，区域构造情况详见图 2-1。 3、岩浆岩 本区塔儿山一带，有火成岩侵入体出露地表，为中生代末期燕山期运动的产 物。侵入岩体从地壳脆弱地带侵入并沿通道上升出露地表。岩性为正长闪长岩， 正长斑岩和二长斑岩见图 2-2、图 2-3。根据以往勘查资料，原襄汾普查区、贺 家庄煤炭预查、 响水河煤炭普钻孔中发现有燕山期火成岩侵入体， 多为顺层侵入。 上毛勘查区及大邓勘查区钻孔中也发现有火成岩侵入体， 对 2、 910 号煤层有烘 烤烧灼现象。以上火成岩体均为中生代末期燕山运动侵入岩体。 10 图 2-1 区域构造纲要图 11 图 2-2 塔儿山火成岩出露图 图 2-3 塔儿山火成岩出露图 12 （二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度 1、以往地质工作 区块内以往进行过的煤炭地质勘查工作有大邓勘查区煤炭预查、 贺家庄煤炭 预查、响水河煤炭普查，这些勘查区都集中在区块南部；区块中西部进行过霍西 区煤层气、页岩气预查，区块东部正在进行临汾-洪洞区块页岩气、煤层气综合 勘查项目。各项目基本情况见表 2-2，四邻关系图见图 2-4。 图 2-4 临汾南区块四邻关系图 13 表 2-2 收集以往煤层气勘查项目统计表 序 号 项目名称 项目实施单位 项目类型 项目完成 情况 1 山西省霍西煤田襄汾县大邓煤炭预查 项目 山西省煤炭地质勘查 研究院 2010 年度 价款 已完成 2 山西省霍西煤田临汾市尧都区贺家庄 勘查区煤炭预查项目 山西省第三地质工程 勘察院 2008 年度 价款 已完成 3 山西省霍西煤田浮山县响水河勘查区 煤炭普查项目 山西地宝能源有限公 司 2008 年度 价款 已完成 4 山西省霍西煤田霍西区煤层气、页岩 气预查 山西省地质勘查局二 一三地质队 2014 年度 地勘 已完成 5 山西省临汾-洪洞区块页岩气、煤层气 综合勘查 山西地宝能源有限公 司 2014 年度 地勘 未完成 以下主要对以往煤层气及煤炭资源勘查工作简述如下 1）以往煤层气勘查工作 （1）2014 年-2018 年山西省地质勘查局二一三地质队在霍西区块进行了煤 层气、页岩气预查工作，该项目于 2014 年 11 月开始野外钻探施工，至 2018 年 6 月全部结束。项目完成 D 级 GPS 控制测量点 39 个，150000 地质填图（草测） 200km2，12000 地层剖面测量 2356m/2 条，二维地震物理点 9184 个，剖面长度 301.21km/13 条，钻探工作量 5859.39m/4 孔，测井工作量 5540m/4 孔，煤心