蔡益棟，劉大錳，姚艷斌，李俊乾，郭曉茜，張百忍

1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083

2.中國(guó)地質(zhì)圖書館，北京 100083

0 引言

煤層氣是一種高效潔凈的新能源，能夠緩解石油天然氣的供應(yīng)緊張和保障煤炭安全高效生產(chǎn)［1］。雞西盆地位于黑龍江省東南部，整個(gè)盆地的煤田勘探礦區(qū)和預(yù)測(cè)區(qū)面積約3 375km2（東西135km，南北25km），含煤面積約2 108km2，累計(jì)探明煤炭工業(yè)儲(chǔ)量53億t，煤層氣資源量1 874.87×108m3，資源豐度平均為0.52×108m3/km2［2］。中生界白堊系下統(tǒng)的城子河組和穆棱組是主要含煤地層［3］，城子河組分布廣泛，含煤層系40余層，煤層多以薄煤層為主，中厚煤層次之，厚煤層較少。海陸交互相環(huán)境形成的煤層呈現(xiàn)出層數(shù)多、厚度薄、不穩(wěn)定、間距大的特征；盆內(nèi)主要以氣煤、焦煤為主，弱黏煤、長(zhǎng)焰煤次之；并有少量的肥煤和瘦煤。穆棱組的煤層特征表現(xiàn)為層數(shù)少、厚度薄，共含煤20余層：煤層多為單一薄煤層，中厚煤層次之，無(wú)厚煤層；穩(wěn)定性較差，煤層結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；以氣煤為主，長(zhǎng)焰煤次之，另有少量焦煤。

雞西盆地中部橫貫東西的平麻斷裂和一個(gè)EW向的基底隆起（恒山隆起），將盆地分成南北兩個(gè)坳陷［4］：北部坳陷為不對(duì)稱的大型復(fù)向斜，北翼緩、南翼陡，EW向展布；南部坳陷亦為大型復(fù)向斜，NENEE向展布，受敦密斷裂逆時(shí)針?lè)较蛐?yīng)力場(chǎng)的影響，其構(gòu)造線方向與敦密斷裂有著嚴(yán)格的一致性，并具多個(gè)緩波狀次級(jí)褶曲（圖1）。平麻斷裂分割盆地為南北兩帶，使南北兩塊煤層賦存差異巨大；而且，西部比東部作用更為強(qiáng)烈，致使西部斷裂南側(cè)煤系被抬升剝蝕殆盡。敦密斷裂在進(jìn)入白堊紀(jì)后的裂陷活動(dòng)造成城子河組的海侵，從地層記錄看，有東強(qiáng)西弱、早強(qiáng)晚弱的特點(diǎn)，以早期的榮華-永安一區(qū)一帶表現(xiàn)最強(qiáng)烈。北東向的敦密斷裂改造了雞西盆地的基底結(jié)構(gòu)，控制了盆地的構(gòu)造發(fā)展，使盆地構(gòu)造復(fù)雜化。北西向斷裂多為后期構(gòu)造或繼承先期構(gòu)造發(fā)展而來(lái)，不僅影響了基底，更重要的是控制了白堊系含煤地層的發(fā)育。煤層賦存普遍較深，北部坳陷最大埋深可達(dá)2 600m，南部坳陷最大埋深也在2 000 m以下。雞西礦業(yè)集團(tuán)的13個(gè)主要生產(chǎn)礦井（除恒山煤礦）均為高瓦斯礦井，瓦斯涌出量為10～100 m3/t，一般為10～30m3/t（南部10～20m3/t；北部20～30m3/t），直接影響煤礦安全生產(chǎn)［5］，同時(shí)也表明雞西盆地煤層氣資源儲(chǔ)量豐富。隨著煤炭資源開(kāi)發(fā)向深部轉(zhuǎn)移，礦井瓦斯將成為制約生產(chǎn)能力、影響礦井安全的主要因素［6］。因此，為了客觀評(píng)價(jià)雞西盆地的煤層氣資源，有必要對(duì)影響盆地煤層氣資源賦存的儲(chǔ)層（吸附性能、孔滲特征及儲(chǔ)層壓力等）和地質(zhì)（埋深、頂?shù)装?、?gòu)造和水文等）因素進(jìn)行研究，以期為改善生產(chǎn)礦井的安全條件、提高煤層氣生產(chǎn)能力等提供理論依據(jù)。

1 煤層氣儲(chǔ)層地質(zhì)條件

1.1 煤巖類型與顯微組成

圖1 雞西盆地主要地質(zhì)構(gòu)造及礦區(qū)分布Fig.1 Main geological structures and mining areas distribution of Jixi basin

煤層氣藏的形成不僅取決于豐富的煤炭資源、較高的煤層氣含量，還取決于較好的物性條件和物質(zhì)組成條件。在雞西盆地，南帶自南至北煤類主要為長(zhǎng)焰煤、氣煤、肥煤，北帶中部為氣煤，東西兩側(cè)煤級(jí)稍高，主要為焦煤類。雞西盆地白堊系煤巖的顯微煤巖組分主要由鏡質(zhì)組（V）、惰性組（I）和殼質(zhì)組（L）組成，含少量礦物質(zhì)（M）。組分中以鏡質(zhì)組為主，惰性組次之，殼質(zhì)組含量極少。鏡質(zhì)組以均質(zhì)鏡質(zhì)體為主，其次為基質(zhì)鏡質(zhì)體，還有少量碎屑鏡質(zhì)體和微量結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和膠質(zhì)鏡質(zhì)體。鏡質(zhì)體體積分?jǐn)?shù)為58.40%～93.90%，平均為82.50%；惰性組為1.30%～32.50% ，平均為10.51%，以半絲質(zhì)體、絲質(zhì)體為主，含少量微粒體和粗粒體；殼質(zhì)組主要為碎屑?xì)べ|(zhì)體，為0.00%～9.90%，平均為4.86%（表1）。雞西盆地特低灰煤至高灰煤均有發(fā)育，為5.85%～40.78%，平均為18.17%。

1.2 顯微孔隙和裂隙特征

雞西盆地煤儲(chǔ)層壓汞孔隙度變化一般為1.4%～20.3%，分選系數(shù)為0.3；孔喉直徑為0.17μm；排驅(qū)壓力為1.6～4.1MPa，平均為2.8MPa；退汞效率為34.4%～48.8%，平均為41.5%?？紫督Y(jié)構(gòu)以微小孔為主，微小孔的比率占50%以上，平均為57.8%；中孔的比率為5.0%～25.2%，平均為14.5%；大孔的比率變化較大，最高可達(dá)到40.6%。研究區(qū)的孔隙類型主要可分為兩類：第一類，孔隙結(jié)構(gòu)好，以博慶礦的JX－3號(hào)樣為代表（圖2a），其孔隙度高達(dá)20.3%，孔隙結(jié)構(gòu)中滲流孔（孔徑大于0.1 μm）體積分?jǐn)?shù)大于36%，使得進(jìn)汞曲線表現(xiàn)為平緩上升；孔喉之間的連通性好，使得退汞下降較快。因此，該孔隙結(jié)構(gòu)有利于煤層氣的滲流和產(chǎn)出。第二類，以盛和礦的JX－11號(hào)樣為代表（圖2b），孔隙度為17.8%，孔隙結(jié)構(gòu)中滲流孔比率約46.0%，初始陡升的進(jìn)汞曲線表明汞極易進(jìn)入滲流孔隙，而進(jìn)入微小孔相對(duì)較難，結(jié)合平緩的退汞曲線可以反映出滲流孔和微小孔之間連通性中等。該類孔隙對(duì)煤層氣儲(chǔ)集有利，但對(duì)煤層氣滲流和產(chǎn)出貢獻(xiàn)一般。

顯微裂隙是溝通孔隙與宏觀裂隙的橋梁，其發(fā)育程度影響儲(chǔ)層的滲透性能。此次研究中，采用了德國(guó)Leitz公司生產(chǎn)的LABORLXE 12POL熒光顯微鏡（50倍物鏡）對(duì)煤巖進(jìn)行微裂隙研究［6－7］。雞西盆地煤儲(chǔ)層顯微裂隙中，以寬度＜5μm且長(zhǎng)度≤3 0 0μm的裂隙最發(fā)育（D類），約占總裂隙的41.2%～93.4%，平均68.0%；其次是寬度＜5μm且300μm＜長(zhǎng)度≤1mm的裂隙（C類），占5.3%～57.0%，平均30.0%，平均裂隙密度高達(dá)18.8條/cm2；而宏觀能夠辨認(rèn)的裂隙較少（A＋B類）。雞西盆地煤儲(chǔ)層顯微裂隙發(fā)育分布規(guī)律可能與煤層受到的后期構(gòu)造擠壓應(yīng)力有關(guān)，大量發(fā)育的微裂隙也使得其滲透性較好，煤巖測(cè)試滲透率高達(dá)20 mD①mD（毫達(dá)西）為非法定計(jì)量單位，1mD＝10－3μm2。。

圖2 雞西盆地煤儲(chǔ)層壓汞曲線特征Fig.2 Characterization of mercury porosimetry of coals from Jixi basin

1.3 等溫吸附與含氣量

煤層氣在煤層中的賦存狀態(tài)主要有兩種：吸附狀態(tài)和游離狀態(tài)。大量實(shí)驗(yàn)表明，在煤層中吸附狀態(tài)的煤層氣占總量的70%～90%［2］，吸附氣的多少主要取決于煤的吸附性能、孔隙特征、儲(chǔ)層壓力和溫度等［8］，而煤的孔隙特征和吸附性能受控于煤化程度（煤級(jí)）。盡管含煤地層中一般都有透氣性很差的泥頁(yè)巖等作為煤層頂?shù)装澹鋵?duì)煤層氣起到封閉作用，然而，在經(jīng)歷漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，煤層氣依然可以通過(guò)擴(kuò)散、滲透等多種形式運(yùn)移到煤層露頭、頂?shù)装鍘r石的微孔隙或通過(guò)開(kāi)放性的構(gòu)造裂隙而逸散到圍巖和大氣中去。

煤層埋深是控制煤層含氣量的重要因素之一。隨著煤層埋藏深度的增加，壓力不斷增大，使煤層的吸附能力增強(qiáng)，同時(shí)又使孔隙率降低［9］。當(dāng)壓力增大到一定值時(shí)，吸附量趨于定值。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)雞西盆地的幸福礦、博慶礦、盛和礦等部分煤層煤樣在恒溫30℃下進(jìn)行吸附特征測(cè)試。從煤巖的甲烷等溫吸附曲線可以看出，當(dāng)雞西盆地煤層壓力達(dá)到9 MPa時(shí)，吸附量趨于定值。根據(jù)滴道礦實(shí)測(cè)瓦斯壓力計(jì)算得出雞西盆地平均瓦斯壓力梯度為0.57 MPa/100m［5］，因此，當(dāng)煤層埋超過(guò)1 500m時(shí)吸附量不再發(fā)生較大變化。由于雞西盆地煤炭?jī)?chǔ)量的90%以上埋藏在1 000m以下，因此，煤層理論吸附量較大，一般可達(dá)12m3/t（圖3）。

2 煤層氣控氣地質(zhì)特征

2.1 構(gòu)造控氣特征

在自然狀態(tài)下，煤層氣順煤層由深部向淺部，在壓力差和濃度差的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行擴(kuò)散、運(yùn)移。影響煤層氣擴(kuò)散運(yùn)移的構(gòu)造主要為斷層（正斷層、逆斷層和走滑斷層等）和褶皺。斷層構(gòu)成煤層氣的運(yùn)移通道或者阻隔層［10］；褶皺可能造成煤層氣的封閉儲(chǔ)集場(chǎng)所，形成煤層氣的局部富集區(qū)。斷層和褶皺的性質(zhì)、規(guī)模及封閉性能，對(duì)煤層氣的賦存起一定的控制作用。雞西盆地內(nèi)的恒山隆起在后期改造過(guò)程中相對(duì)穩(wěn)定，以抬升、拉張為主，煤層氣多逸散，不易富集，而南北坳陷構(gòu)造單元中受擠壓較為強(qiáng)烈，封閉性較好，所以煤層氣相對(duì)富集。盆地內(nèi)部構(gòu)造類型對(duì)煤層氣的保存條件的控制作用比較復(fù)雜，影響雞西盆地煤儲(chǔ)層保存的構(gòu)造因素主要包括褶皺和斷層。

敦密斷裂和平麻逆沖斷裂是雞西盆地煤層氣賦存的重要地質(zhì)構(gòu)造。北東向的敦密斷裂改造了雞西盆地的基底結(jié)構(gòu)，控制了盆地的構(gòu)造發(fā)展，使盆地構(gòu)造復(fù)雜化。平麻逆沖斷裂為一南傾的高角度（65°～70°）逆沖斷層，西起麻山，向東經(jīng)柳毛至雞林，轉(zhuǎn)北東向至大成以北，走向長(zhǎng)約100km。該斷層具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，南側(cè)地層強(qiáng)烈上沖并伴隨有輕微左行，導(dǎo)致下盤地層直立甚至倒轉(zhuǎn)，將部分城子河組壓在麻山群之下［11］。強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓形成了大量的構(gòu)造煤，沿?cái)嗔严卤P開(kāi)采的穆棱組煤層均呈現(xiàn)碎塊－粉末狀，嚴(yán)重的呈鱗片狀。同時(shí)，平麻斷裂附近的煤層含氣量偏高，進(jìn)一步證明該斷層對(duì)于雞西盆地煤層氣的賦存有著重要的控制作用。二道河子礦-張新礦附近富集煤層含氣量達(dá)到6.17～10.31m3/t；麻山礦附近煤層含氣量達(dá)到4.98～16.74m3/t（圖4a，b）。

褶皺對(duì)煤層氣的保存也具有顯著的影響。不同的褶皺類型及其不同的構(gòu)造部位，其構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)也不同，從而對(duì)煤層氣賦存的控制作用也不同。褶皺兩翼煤層氣含量通常較高，背斜軸部中和面以下與向斜軸部中和面以上及滯留水向斜區(qū)域等也都有利于煤層氣的賦存［9，12］。雞西盆地的恒山隆起在構(gòu)造演化中被抬升剝蝕，受到拉張作用，煤層氣多散失，因此該區(qū)煤層氣含量較低。兩個(gè)坳陷（南部和北部）區(qū)域，由于坳陷內(nèi)受到擠壓作用較為強(qiáng)烈，煤層氣保存條件好，是煤層氣富集的主要區(qū)域。雞西盆地兩個(gè)坳陷區(qū)域內(nèi)發(fā)育了大量的NNE和近EW向的褶皺構(gòu)造，向斜的含氣量略高于背斜，說(shuō)明了褶皺構(gòu)造有利于煤層氣的保存。穆棱礦為主向斜翼部，榮華礦位于背斜軸部附近，兩礦區(qū)城子河組煤層相對(duì)瓦斯涌出量分別為6.08～10.35和4.68～9.40m3/t（圖4c）。由于背斜軸部上覆白堊紀(jì)穆棱組（K1m）遭受剝蝕，城子河組（K1ch）煤層氣保存條件變差。可見(jiàn)，整體上向斜比背斜更加有利于富氣成藏。

圖3 雞西盆地煤儲(chǔ)層甲烷等溫吸附曲線特征Fig.3 Isothermal adsorption characterization of coal reservoirs from Jixi basin

圖4 雞西盆地構(gòu)造與含氣量關(guān)系圖Fig.4 Relationship between geological structures and gas contents in Jixi basin

2.2 水文地質(zhì)控氣特征

雞西盆地屬于溫帶大陸性氣候，年降水量為500～650mm，平均為527.1mm［13］。地下水運(yùn)動(dòng)主要在淺部風(fēng)化裂隙帶中，在風(fēng)化裂隙帶下部為微裂隙帶和構(gòu)造裂隙帶，存在著封閉狀態(tài)的地下水。風(fēng)化裂隙帶涌水量為0.240 0～2.730 0L/（s·m），滲透系數(shù)為1.220～3.030m/d，而風(fēng)化裂隙帶以下含水層，單位涌水量為0.004 8L/（s·m），滲透系數(shù)0.223m/d，水質(zhì)類型為CO3－MgCa型，礦化度為0.249g/L。

雞西煤盆地有多個(gè)含水層組，從上至下分別為第四系孔隙含水層、古近系孔裂隙含水層、東山組裂隙含水層、含煤地層基底裂隙含水層。對(duì)煤層氣起影響作用的為東山組裂隙含水層組、含煤地層基底裂隙含水層。北部坳陷條帶向斜北翼的淺部都是剝蝕區(qū)，形成了松散巖類含水組地層。含煤地層中的含水層與地表水連通，充足的地表水補(bǔ)給使向斜核部易形成承壓水，這樣不僅提高了煤儲(chǔ)層的含氣量，而且由于壓力的增大有利于煤層氣開(kāi)采。向斜的南部受控于平麻斷裂，也是向斜充水的重要因素。南部坳陷的穆棱-合作一帶復(fù)向斜的南翼和北翼均受控于敦密斷裂，是含水層主要充水導(dǎo)水因素。巖漿巖類裂隙含水層組以及變質(zhì)巖類裂隙為南部含水層組主要通道（圖5）。

雞西盆地水文控制煤層氣主要分為3類：1）水力運(yùn)移逸散控氣作用。雞西盆地南部條帶敦密斷裂帶附近沉積有巨厚的第三系，其下伏的白堊系含煤地層因其抬升，剝蝕幅度較大，斷裂發(fā)育，含水層富水性強(qiáng)并與煤層水力聯(lián)系較好，地下水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中攜帶煤層中氣體運(yùn)移而逸散［14］。從整個(gè)榮華區(qū)鉆孔解吸甲烷含量不高就可以說(shuō)明這一點(diǎn)。2）水力封閉控氣作用。雞西盆地南部條帶穆棱-合作區(qū)一帶，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，斷裂相對(duì)不甚發(fā)育，煤系上部具有良好的大泥巖段隔水層。煤層直接充水含水層即是煤系中砂巖裂隙含水層，含水性弱，滲透系數(shù)低，地下水呈封閉狀態(tài)，對(duì)煤層氣有封隔作用。煤層氣受水力封閉而富集，煤層氣含量較高，如合作區(qū)煤層平均埋深520m，平均含氣量3.86m3/t。3）水力封堵控氣作用。常見(jiàn)于不對(duì)稱的向斜或單斜中。含水層從露頭接受補(bǔ)給，地下水順層由淺部向深部運(yùn)動(dòng)，將煤層中向上擴(kuò)散的氣體封堵，致使煤層氣聚集。雞西盆地北部坳陷總體上為一大型不對(duì)稱向斜，北翼緩，南翼陡，且南部大型逆沖平麻斷裂對(duì)煤層氣也有封閉作用，可認(rèn)為屬水力與構(gòu)造封堵控氣作用。

圖5 雞西盆地水文地質(zhì)特征Fig.5 Hydrogeology characterization of Jixi basin

2.3 煤層頂?shù)装蹇貧馓卣?/h3>

雞西盆地煤層頂?shù)装鍘r性為粉砂巖和泥巖，厚度在5m以內(nèi)；局部為細(xì)砂巖或中砂巖，偶爾為粗砂巖，厚度往往要偏大一些；煤層偽頂偽底巖性一般為炭質(zhì)泥巖、泥巖夾煤或凝灰質(zhì)巖石，厚度在0.50 m以內(nèi)，一般為0.05～0.30m。裂隙、節(jié)理一般不發(fā)育，但在構(gòu)造帶附近因受斷裂或褶皺的影響，外生裂隙和構(gòu)造節(jié)理則相對(duì)比較發(fā)育［15］。通過(guò)縫來(lái)區(qū)別裂隙和節(jié)理是不合理的，裂隙和節(jié)理的定義仍有待進(jìn)一步探討。雞西盆地南部坳陷的西部，穆棱組主含煤段上部有50～80m厚的泥巖，層間夾有凝灰?guī)r，在泥巖的上部還有多層凝灰?guī)r標(biāo)志層，因此起到很好的封蓋作用［5］。煤與瓦斯突出的礦井多位于凹陷的構(gòu)造單元內(nèi)，東海礦開(kāi)采較淺，其瓦斯相對(duì)涌出量平均為12.14m3/t，城子河礦和大通溝礦的瓦斯相對(duì)涌出量為23.10～65.57m3/t。當(dāng)坳陷內(nèi)次級(jí)背斜核部存在穆棱組上部地層時(shí)，煤層氣出現(xiàn)明顯富集；而東部的榮華礦附近缺失穆棱組，封閉條件相對(duì)西部差一些。穆棱-合作一帶背斜核部地區(qū)缺失穆棱組，由于煤層氣的逸散，在背斜核部反而成為貧氣區(qū)。在南部部分區(qū)域，由于城子河組上覆的沉積蓋層為上、下第三系及玄武巖，中新統(tǒng)巨厚的硅藻巖，因而其封蓋性較好。北部坳陷穆棱組主含煤段上部巖性以粉砂巖為主，泥巖較少，但因在穆棱組上部尚存白堊系下統(tǒng)東山組一套較厚的熔結(jié)火山角礫巖、熔結(jié)火山集塊巖，因而其封閉條件也較好［16］。

3 有利區(qū)分布與資源評(píng)價(jià)

3.1 有利區(qū)分布

為了確立雞西盆地有利的煤層氣開(kāi)發(fā)目標(biāo)區(qū)，采用基于 GIS的多層次模糊數(shù)學(xué)方法［9，17－18］，從煤層氣生氣潛力、儲(chǔ)氣能力和開(kāi)發(fā)條件三大項(xiàng)，煤類、煤厚、埋深、構(gòu)造地質(zhì)條件等七小項(xiàng)，對(duì)該區(qū)煤層氣有利分布區(qū)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。按照多層次評(píng)價(jià)方法和模糊數(shù)學(xué)方法相結(jié)合的原則，將各種評(píng)價(jià)函數(shù)及隸屬度關(guān)系建立一個(gè)完整的評(píng)價(jià)體系（圖6）。

圖6 煤層氣有利區(qū)綜合評(píng)價(jià)參數(shù)Fig.6 Comprehensive evaluation parameters of coalbed methane（CBM）

依據(jù)所建立的評(píng)價(jià)體系，借助于美國(guó)地理信息系統(tǒng)平臺(tái)軟件MapInfo Professional實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)下儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)，得出綜合評(píng)價(jià)值，按評(píng)價(jià)值對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類并輸出綜合評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)圖表。按評(píng)價(jià)值大小、有利程度大小分為最有利區(qū)塊（I類）、有利區(qū)塊（II類）、一般性區(qū)塊（III類）及較差區(qū)塊（IV 類），具體分類方法見(jiàn)表2。

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，將雞西盆地城子河組煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)分為4類（圖7）：I類區(qū)主要分布在從盆地北部坳陷區(qū)域的西部呈條帶狀一直延伸到坳陷的東部區(qū)域，以及南部區(qū)域的中心地帶；II類區(qū)主要分布在I類區(qū)塊的周邊也呈條帶狀分布，相對(duì)來(lái)說(shuō)城子河組II類區(qū)塊在城子河礦-正陽(yáng)礦-東海礦一帶以及堿場(chǎng)礦-雞2-雞參1井一帶有較大發(fā)育外，其他發(fā)育較小，主要是圍繞在I類區(qū)塊周邊；III類區(qū)主要分布在的西南緣穆棱-火燒橋-平陽(yáng)一帶，以及東北部的小片區(qū)域；IV區(qū)塊分布在盆地南部斷層邊緣，該區(qū)面積約為全區(qū)的5%。III類和IV類區(qū)塊以構(gòu)造影響為主，主要受制于大的斷層影響，同時(shí)，正斷層的不利影響要大于逆斷層；這類區(qū)塊多是沿著敦密斷層的走向發(fā)育，面積較大，對(duì)于煤層氣開(kāi)發(fā)極為不利。

表2 綜合評(píng)價(jià)分類結(jié)果Table 2 Comprehensive evaluation results

3.2 煤層氣資源評(píng)價(jià)

圖7 雞西盆地城子河組有利區(qū)綜合評(píng)價(jià)圖Fig.7 CBM favorable areas of Chengzihe Formation in Jixi basin

煤層氣的勘探開(kāi)發(fā)，要求勘探區(qū)煤層中賦存足夠的煤層氣資源，因此，煤層氣資源量是勘探開(kāi)發(fā)決策的重要依據(jù)之一［19］。在大區(qū)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，李成磊等［20］和曹成潤(rùn)等［4］對(duì)該區(qū)部分礦區(qū)的煤層氣資源進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)，但評(píng)價(jià)結(jié)果不能滿足研究區(qū)內(nèi)煤層氣資源勘探開(kāi)發(fā)選區(qū)的需要。因此，對(duì)該盆地的資源量進(jìn)行了重新評(píng)價(jià)和計(jì)算。本次煤層氣綜合評(píng)價(jià)體系建立的資源評(píng)價(jià)在原來(lái)煤田內(nèi)各礦區(qū)、勘探區(qū)和預(yù)測(cè)區(qū)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了進(jìn)一步的網(wǎng)格細(xì)分，采用400m×400m劃分單元網(wǎng)格，在地理信息系統(tǒng)的數(shù)字平臺(tái)（美國(guó)MapInfo公司的GIS軟件MapInfo Professional 8.5）進(jìn)行了網(wǎng)格疊加計(jì)算［9］，求得了雞西盆地城子河組的4類預(yù)測(cè)區(qū)的平均含氣量、煤厚、資源量和資源豐度等數(shù)據(jù)（表3）。

雞西盆地城子河組的煤層氣資源總量為1 334.52×108m3，且煤層氣資源量主要分布在一類區(qū)和二類區(qū)，占總資源量的78.37%（表3）。高豐度區(qū)主要分布在盆地北部坳陷和南部坳陷中南地區(qū)。

表3 雞西盆地城子河組煤層氣資源統(tǒng)計(jì)表Table 3 CBM resources results of Chengzihe Formation in Jixi basin

4 結(jié)論與討論

雞西盆地煤層為中等變質(zhì)程度，煤類以氣煤、焦煤為主，具有較大的生氣量，煤層埋藏較深、微裂隙發(fā)育、圍巖封閉條件較好、煤層含氣量較大。從煤層氣儲(chǔ)層地質(zhì)條件、生氣地質(zhì)條件、控氣及賦存條件、資源條件等來(lái)看，雞西盆地大部分開(kāi)發(fā)條件雖然比沁水盆地南部和鄂爾多斯盆地東部略差，但相對(duì)東北其他地區(qū)較好，從治理煤與瓦斯事故及開(kāi)發(fā)利用煤層氣的角度，應(yīng)加快投入煤層氣資源的開(kāi)發(fā)。雞西煤田煤層氣賦存條件比較有利，理想的煤層氣靶區(qū)是諸多影響因素共同作用的結(jié)果?；贕IS的多層次模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法計(jì)算了雞西盆地城子河組的煤層氣資源量，雞西盆地城子河組的煤層氣總資源量為1 334.52×108m3，平均資源豐度為0.42×108m3/km2，具有良好的煤層氣資源開(kāi)發(fā)潛力。雞西盆地北部坳陷的麻山礦-雞西-東海-黑臺(tái)一線，以及南部坳陷的中心地帶，是該盆地煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的最有利區(qū)域。

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