演示文稿煤層氣藏形成條件及特征

演示文稿煤層氣藏形成條件及特征目前一頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（優(yōu)選）煤層氣藏形成條件及特征目前二頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)目前三頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)1、煤層氣成藏要素：煤層條件，壓力條件和保存條件2、煤層氣藏類型劃分：3、煤層氣成藏條件：目前四頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)第一節(jié)煤層氣成藏要素第二節(jié)煤層氣藏形成條件目錄目前五頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)參考文獻(xiàn)王紅巖等，2005.煤層氣富集成藏規(guī)律，北京：石油工業(yè)出版社孫平，2007.煤層氣成藏條件與成藏過(guò)程分析.

成都理工大學(xué)博士論文李明潮等，1995.煤層氣及其勘探開(kāi)發(fā)李文陽(yáng)等，2003.中國(guó)煤層氣勘探與開(kāi)發(fā),

徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社目前六頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

煤層氣藏（Coalbedreservoir）：煤層中煤經(jīng)過(guò)煤化作用生成的天然氣，在壓力封閉作用下，以吸附態(tài)為主在煤巖體或煤層中富集而形成的含氣層，是地層中煤層氣聚集和勘探的基本地質(zhì)單元。因而，有煤儲(chǔ)層不一定有煤層氣的富集，關(guān)鍵取決于煤層氣是否富集。其中富集的含義在于煤化作用生成的氣體，因構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等條件的變化而經(jīng)過(guò)一定的擴(kuò)散運(yùn)移后吸附或二次吸附富集。煤層氣藏與油氣藏存在很大的差異，主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：目前七頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（1）烴源巖煤層氣藏的氣源巖主要是煤層本身；油氣藏的烴源巖是富含有機(jī)質(zhì)的泥巖、頁(yè)巖、碳酸鹽巖，也包括煤巖。（2）運(yùn)移機(jī)制煤層氣形成之后，一部分通過(guò)分子擴(kuò)散途徑或通過(guò)裂縫運(yùn)移至相鄰的砂巖或灰?guī)r儲(chǔ)層中，另一部分氣體的絕大部分以吸附狀態(tài)保存在煤孔隙結(jié)構(gòu)中，一般不發(fā)生運(yùn)移或顯著的運(yùn)移。石油和天然氣的運(yùn)移以擴(kuò)散滲流為主，分初次和二次運(yùn)移，在儲(chǔ)層中富集成藏。主要?jiǎng)恿闃?gòu)造應(yīng)力、水動(dòng)力和浮力。目前八頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（3）儲(chǔ)集層煤層既是烴源巖層，又是煤層氣的儲(chǔ)層；油氣儲(chǔ)層主要為砂巖、碳酸鹽巖和裂縫性泥巖、火山巖等，其孔隙度和滲透率比煤層大，變化也大。（4）圈閉機(jī)制煤層氣絕大多數(shù)是在壓力作用下呈吸附態(tài)被保存，在煤層的孔隙中，沒(méi)有明顯的圈閉條件。石油、天然氣成藏必須具備各式有效的圈閉條件。（5）流體存在的狀態(tài)煤層氣藏主要以吸附氣、游離氣和水溶氣形式存在，并以吸附氣為主。油氣藏中的石油、天然氣主要以游離態(tài)存在為主，具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和油氣水界面。目前九頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)油氣藏與煤層氣藏的成藏比較油氣藏煤層氣藏生泥巖、碳酸鹽、煤層煤儲(chǔ)砂巖、泥巖，碳酸鹽巖等煤層蓋有效蓋層運(yùn)二次初次聚運(yùn)聚成藏保圈閉壓力封閉條件賦存狀態(tài)游離態(tài)吸附態(tài)目前十頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)一、煤層氣成藏要素油氣藏的成藏要素包括“生、儲(chǔ)、蓋、運(yùn)、聚、保”等基本成藏要素和過(guò)程；煤層氣藏的成藏要素可以總結(jié)為以下三點(diǎn)：煤層條件、壓力條件和保存條件（時(shí)保宏等，2005）。目前十一頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（一）煤層條件煤層既是煤層氣的氣源層，同時(shí)又是煤層氣的儲(chǔ)集層。

煤層作為源巖——厚度和成熟度：煤層具有較大的厚度，是生氣有機(jī)質(zhì)在量上的保證；一定的熱演化程度是有機(jī)質(zhì)向煤層氣轉(zhuǎn)化的必要條件。形成煤層氣藏的煤層一般主要是低一高煤階的煤層，最常見(jiàn)的為中一高煤階煤層。

煤層作為儲(chǔ)集巖——儲(chǔ)集空間和滲透率。煤儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間由煤基質(zhì)孔隙和天然裂隙系統(tǒng)兩部分組成。綜合分析，煤層的煤級(jí)、厚度、埋深、原地應(yīng)力等是煤層條件的重要影響因素，煤層含氣量、滲透率是煤層條件優(yōu)劣的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。目前十二頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（二）壓力封閉條件煤層氣藏的實(shí)質(zhì)是一個(gè)壓力封閉系統(tǒng)。煤層氣藏中的天然氣主要通過(guò)范德華力吸附于煤基質(zhì)表面，但這種使甲烷分子和煤的其他組分相結(jié)合的力是比較弱的。一旦壓力降低，被吸附的煤層氣就會(huì)發(fā)生解吸而進(jìn)入裂縫系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)移和擴(kuò)散。壓力對(duì)煤層氣富集成藏的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，為煤層氣藏提供一部分能量，增大煤層對(duì)甲烷的吸附，同一煤層隨壓力的增大，其對(duì)甲烷的吸附能力增大；目前十三頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

第二，維持煤層氣藏能量平衡，阻止煤層氣解吸、逸散。除煤層自身的條件外，壓力封閉是形成煤層氣富集成藏的關(guān)鍵因素。

壓力封閉系統(tǒng)主要由煤層埋深、煤層的頂?shù)装鍘r層及煤層的水動(dòng)力系統(tǒng)組成。煤層埋深是壓力的主要來(lái)源；其次還有一部分壓力來(lái)源于煤層的水動(dòng)力受阻所形成的高壓和煤層的大量生氣所形成的壓力；而頂?shù)装鍘r層的良好封閉性及水動(dòng)力造成的封堵是維持煤層氣藏壓力的重要條件。目前十四頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（三）保存條件煤層氣藏保存地質(zhì)條件主要包括良好的封蓋層、上覆地層有效厚度、有利的水文地質(zhì)條件和構(gòu)造條件等。良好的封蓋層可以保持煤層壓力，阻止地層水的交替，使氣體以吸附態(tài)存在，并減少游離氣和溶解氣的散失。

煤層條件、壓力封閉和保存條件是煤層氣藏形成和存在的3個(gè)基本要素。煤層條件是煤層氣藏形成的物質(zhì)基礎(chǔ)；壓力封閉是煤層氣藏的必要條件；保存條件是氣藏從形成到現(xiàn)今能夠存在的前提。目前十五頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)二、煤層氣藏類型煤層氣藏類型據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以劃分不同的氣藏類型：

（1）錢(qián)凱等（1996）據(jù)煤層氣富集區(qū)的成因，提出了將煤層氣藏劃分為水壓向斜煤層氣藏、水壓?jiǎn)涡泵簩託獠?、氣壓向斜煤層氣藏、背斜?gòu)造煤層氣藏和與低壓有關(guān)的煤層氣藏五種；該分類方案偏重于煤層氣富集區(qū)的成因，對(duì)氣藏的構(gòu)造類型缺乏系統(tǒng)和全面的考慮。（2）趙慶波等（1996）根據(jù)構(gòu)造和水動(dòng)力提出了四種煤層氣藏類型：壓力封閉氣藏、承壓封堵氣藏、頂板網(wǎng)絡(luò)微滲濾水封堵氣藏和構(gòu)造圈閉氣藏，該分類方案?jìng)?cè)重于水動(dòng)力影響，對(duì)其他控氣地質(zhì)因素考慮不周。目前十六頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（3）孫平等（2007）以壓力為主線、結(jié)合邊界類型及煤層氣藏自身的構(gòu)造特征，提出了一套煤層氣藏分類方案：首先根據(jù)煤層氣藏的壓力形成機(jī)制，將其分為水動(dòng)力封閉型和自封閉型煤層氣藏兩類。水動(dòng)力封閉型可進(jìn)一步區(qū)分為水動(dòng)力封堵型和水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)型煤層氣藏兩個(gè)亞類，結(jié)合邊界類型將水動(dòng)力封堵型煤層氣藏細(xì)分為五個(gè)型；根據(jù)構(gòu)造特征將水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)型煤層氣藏細(xì)分為三個(gè)型。自封閉型煤層氣藏可進(jìn)一步區(qū)分為三個(gè)型。目前十七頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)目前十八頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)1、根據(jù)國(guó)內(nèi)外煤層氣勘探的成果和經(jīng)驗(yàn)，影響煤層氣富集的成藏的主要因素是水動(dòng)力、構(gòu)造應(yīng)力和煤層展布形態(tài)等，在此將煤層氣富集類型依據(jù)構(gòu)造形態(tài)和成因劃分為八類（王紅巖等，2005）：（1）水壓?jiǎn)涡毙兔簩託飧患瘏^(qū)：一般位于大型沉積盆地邊緣，與大氣水相通的區(qū)域性單斜煤層，其低部位常常有煤層氣聚集，形成水壓?jiǎn)涡睔獠?；目前十九?yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（2）水壓向斜型煤層氣富集區(qū)：一般為中小型盆地，這類氣藏位于盆地內(nèi)構(gòu)造向斜部位，是由于大氣水的滲流受阻形成異常高壓，阻止氣體向外擴(kuò)散、滲流而聚集成藏；目前二十頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（3）氣壓向斜型煤層氣富集區(qū)：是指在盆地深部，煤生成的氣體的擴(kuò)散速率小于聚集速率，形成氣壓?jiǎn)涡睔獠?。具有埋深大、滲透率低的特點(diǎn)，是深盆氣的一種。目前二十一頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（4）斷塊型煤層氣富集區(qū)：含煤盆地發(fā)育斷裂錯(cuò)開(kāi)連續(xù)的煤層，形成很多獨(dú)立的煤層氣富集區(qū)，形體上與斷塊油氣藏相似；目前二十二頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（5）背斜型煤層氣富集區(qū)：是煤層氣富集區(qū)中常見(jiàn)的一種類型，形成于背斜的核部。由于背斜軸部煤層節(jié)理或裂隙發(fā)育，因而具有產(chǎn)氣量高、產(chǎn)水量低的特點(diǎn)。目前二十三頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（6）地層巖性型煤層氣富集區(qū)：由于煤層分叉或尖滅所形成的煤層氣藏，多分布于陸相含煤盆地上傾部位。目前二十四頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（7）巖體刺穿型煤層氣富集區(qū)：在巖漿巖或鹽巖較為發(fā)育的含煤盆地小，巖體刺穿形成一定程度的封堵條件，形成煤層氣富集區(qū)。一般該類煤層氣富集區(qū)的規(guī)模較小，很少一部分具有工業(yè)價(jià)值。（8）復(fù)合型煤層氣富集區(qū)：由兩種或兩種以上的上述煤層氣富集區(qū)所共同構(gòu)成。目前二十五頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)2、煤層氣藏類型——依據(jù)煤階劃分目前為人們所認(rèn)識(shí)到煤的變質(zhì)作用有6類：深成變質(zhì)作用(區(qū)域變質(zhì)作用)、區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用、巖漿接觸變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用、氣水熱液變質(zhì)作用和燃燒變質(zhì)作用。其中對(duì)煤層氣的生成起普遍作用的是深成變質(zhì)作用和區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用。目前二十六頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

這6類變質(zhì)作用形成了高、中、低煤階煤層氣藏，不同地區(qū)、不同煤階煤層氣藏的變質(zhì)作用類型互不相同。本文將Ro<0.5%的煤層氣藏定義為未熟低煤階煤層氣藏，0.5%<Ro<0.7%的定義為成熟低煤階煤層氣藏，0.7%<Ro<2%的定義為中煤階煤層氣藏，Ro>2%視為高煤階煤層氣藏。目前二十七頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（1）高煤階煤層氣藏一般情況下高煤階煤層氣藏都存在二次變質(zhì)作用。先期發(fā)生了正常古地溫下的深成變質(zhì)作用和與之伴隨的第一次生烴；之后在區(qū)域巖漿熱作用之下發(fā)生了第二次變質(zhì)作用，使得煤階增高并發(fā)生第二次生烴。此類煤層氣藏以煤的吸附能力強(qiáng)、含氣量高、滲透性較差為特征，如山西沁水盆地東南部、寧夏二道嶺煤層氣藏。目前二十八頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（2）中煤階煤層氣藏多數(shù)為深成變質(zhì)作用的結(jié)果，一般不存在二次變質(zhì)作用。如山西河?xùn)|煤田、美國(guó)的Piceance盆地、SunJuan盆地。此類煤層氣藏以含氣量較高、儲(chǔ)層滲透性好為特征。目前二十九頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（3）低煤階煤層氣藏低煤階煤層氣藏可區(qū)分為兩類：①未成熟低煤階煤層氣藏此類煤層氣藏沒(méi)有發(fā)生煤的變質(zhì)作用，僅發(fā)生了成巖作用，成熟度達(dá)到了褐煤階段，Ro<0.5%。以含氣量低、儲(chǔ)層滲透性極強(qiáng)為特征。以美國(guó)的粉河盆地為代表。②低成熟低煤階煤層氣藏低成熟低煤階煤層氣藏以深成變質(zhì)作用為主，成熟度一般Ro<0.7%，間或存在接觸變質(zhì)，但影響有限。此類煤層氣藏以含氣量中等、滲透性中等為特征。以阜新盆地為代表。目前三十頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)第一節(jié)煤層氣成藏要素第二節(jié)煤層氣藏形成條件目錄目前三十一頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

國(guó)外長(zhǎng)期的煤層氣勘探開(kāi)發(fā)與科研活動(dòng)，將煤層氣成藏條件界定為六個(gè)方面：構(gòu)造背景、沉積背景與煤層空間幾何形態(tài)、含氣量、滲透性、煤階和地下水動(dòng)力條件（.Scott，2002；Su，2005）。孫平（2007）在借鑒國(guó)外煤層氣成藏條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)煤層氣藏的研究，認(rèn)為煤層氣成藏條件包括：含氣性、吸附特征、煤階儲(chǔ)層物性、壓力、封閉條件、煤層空間展布等。成藏條件：構(gòu)造與沉積背景、煤層空間幾何形態(tài)、含氣性、煤階及儲(chǔ)層物性、壓力、保存條件。目前三十二頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（1）構(gòu)造和沉積背景構(gòu)造和沉積背景為煤的堆積和成煤提供有利的地質(zhì)條件，也是煤層氣成藏的先決條件之一；可以控制煤層的展布形態(tài)和煤層的埋深，影響著煤成烴、成藏以及煤層氣的保存條件。煤層氣藏的形成一般要在一定的構(gòu)造和沉積背景下才能形成！在第六章后面將重點(diǎn)敘述！目前三十三頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（2）煤層空間幾何形態(tài)煤層的空間幾何形態(tài)受煤層形成的構(gòu)造和沉積背景的影響，同時(shí)后期的構(gòu)造演化也會(huì)導(dǎo)致早期形成的煤層發(fā)生改造和變形！不僅影響著煤層氣的聚集方式，煤層氣的成藏類型。不同的煤層空間幾何形態(tài)其成藏類型和成藏方式顯然不同，這也決定著以后的煤及煤層氣的勘探方式。目前三十四頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（3）含氣性煤層含氣性是構(gòu)成煤層氣藏的基本要素，包括煤層氣的成分、含量、含氣飽和度、含氣豐度及其時(shí)空展布特征。控制煤層含氣性的因素主要有氣源(煤層生氣量、煤層厚度)，煤質(zhì)(煤階、煤物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、煤巖組成及孔滲條件)，環(huán)境因素(溫度、壓力、構(gòu)造、埋深、頂?shù)装鍘r性、上覆有效地層厚度及地下水動(dòng)力條件)等。目前三十五頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（4）煤階及儲(chǔ)層物性煤階——煤層氣量，煤層氣藏的類型，孔滲性，儲(chǔ)層性質(zhì)等等，是煤層氣成藏的基本要素之一。煤層既是烴源巖，又是儲(chǔ)集層，具有與常規(guī)天然氣儲(chǔ)層明顯不同的特征。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為煤儲(chǔ)層是由孔隙、裂隙組成的雙孔隙結(jié)構(gòu)介質(zhì)。當(dāng)然也存在一些不同的觀點(diǎn)（Gamsonetal.,1998;傅雪海等，2003）。①孔隙煤層氣儲(chǔ)層物性控制著煤層氣的賦存、運(yùn)移和產(chǎn)出。煤中的基質(zhì)孔隙是吸附態(tài)煤層氣的主要儲(chǔ)集場(chǎng)所，吸附量的大小與煤的孔隙發(fā)育程度和孔隙結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。目前三十六頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)②裂隙影響煤儲(chǔ)層滲透性的主要內(nèi)在因素為天然裂隙系統(tǒng)（包括大基質(zhì)孔隙、割理、外生裂隙隙）（傅雪海等，2001）。理論上煤層天然裂隙發(fā)育，有利于提高煤層滲透率，滲透率與縫隙寬度方成正比（張建博等，2003）。③裂隙發(fā)育程度控制因素煤儲(chǔ)層的滲透性決定著煤層氣的運(yùn)移和產(chǎn)出。除了自身的孔裂隙系統(tǒng)等內(nèi)部控制因素外，主要的外部影響因素有地應(yīng)力、分子滑移現(xiàn)象和基質(zhì)收縮效應(yīng)。目前三十七頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)（5）壓力

煤層氣儲(chǔ)層壓力對(duì)煤層的含氣量、賦存狀態(tài)有著重要影響。它決定著地層能量，決定著煤層氣井產(chǎn)能和穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間。蘇現(xiàn)波等（2006）和孫平（2007）將煤層氣儲(chǔ)層異常高壓區(qū)分為水動(dòng)力封閉型和自封閉型兩類，概括出水動(dòng)力封閉型異常高壓的形成必須具備4個(gè)條件：

a、中煤級(jí)以上、連續(xù)性強(qiáng)、滲透性強(qiáng)的煤儲(chǔ)層;b、由補(bǔ)給區(qū)向盆地方向的地下水運(yùn)移;c、煤儲(chǔ)層中存在著非滲透性邊界;d、地下水運(yùn)移過(guò)程中，將淺層的熱成因氣和次生生物氣運(yùn)移到非滲透性邊界處聚集，并有側(cè)向流轉(zhuǎn)化為垂向流形成常規(guī)高壓圈閉氣藏與煤層氣藏共存的現(xiàn)象。目前三十八頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

自封閉性煤層氣異常高壓形成必須具備3個(gè)條件：

a、低滲、特低滲儲(chǔ)層;b、在抬升前后所形成的封閉體不被破壞，并且抬升所引起的溫度、靜水壓力降低的幅度高于儲(chǔ)層壓力降低的幅度;c、異常高壓體存在可能的邊界，如致密的煤、巖粉薄層。指出水動(dòng)力封閉型異常高壓儲(chǔ)層有利于煤層氣勘探開(kāi)發(fā)，自封閉型與煤礦瓦斯災(zāi)害關(guān)系密切。煤層氣儲(chǔ)層壓力預(yù)測(cè)方法在油氣領(lǐng)域已相對(duì)成熟，在煤層氣領(lǐng)域也有一些探討，蘇現(xiàn)波等（2006）根據(jù)煤儲(chǔ)層的地質(zhì)演化史、氣體的賦存狀態(tài)、孔隙度、孔隙中氣水比例、儲(chǔ)層溫度等，采用了理論計(jì)算的方法對(duì)煤儲(chǔ)層壓力進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前三十九頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)保存條件良好的封蓋層、上覆地層有效厚度、有利的水文地質(zhì)條件和構(gòu)造條件；

1、良好的封蓋層當(dāng)上覆巖層的排替壓力高于煤層中氣體剩余壓力則稱其為此條件下煤層的有效蓋層，否則則為“假蓋層”。良好的封蓋層則可以阻止游離氣的滲流運(yùn)移。如果沒(méi)有良好的封蓋層，游離氣就會(huì)通過(guò)上覆巖層逸散掉，且持續(xù)逸散！著名的圣胡安盆地煤層氣資源里達(dá)20×1012ft3，其弗魯特蘭煤層之上為巨厚的柯特蘭頁(yè)巖有效地阻止了煤層甲烷的散失。目前四十頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（一）封蓋層有效性劃分依據(jù)封蓋層對(duì)煤層氣藏的作用關(guān)系、各種地質(zhì)作用的影響程度及含氣量與煤巖吸附能大的相互關(guān)系可將封蓋有效性分為四類(見(jiàn)圖)：

目前四十一頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（1）高效封蓋

封蓋層具有良好的毛細(xì)封閉能力，封蓋層的突破壓力大于歷史上煤層中最高的流體超壓而其擴(kuò)散系數(shù)也很小，可以維持地層的超壓狀態(tài)，對(duì)煤層氣的封蓋十分有效。（2）有效蓋層具有較好的毛細(xì)封閉能力，可以維持一定的流體超壓，煤層氣僅以擴(kuò)散和部分滲流散失，煤層氣吸附量在吸附等溫線附近，這種封蓋層對(duì)煤層氣的保存是有效的。

目前四十二頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（3）低效封蓋層

具有較低的毛細(xì)封閉能力，難以維持流體的超壓狀態(tài)，游離氣體通過(guò)封蓋層滲流運(yùn)移，但地層水不能通過(guò)蓋層進(jìn)行交替，而煤層中地層水亦處于弱交替狀態(tài)，則煤層中難以達(dá)到吸附平衡。（4）無(wú)效封益

無(wú)毛細(xì)封蓋能力，為滲透層。與煤層具有相近或更高的滲透率，不能阻止地層水的交替作用，煤層中地層水交替強(qiáng)烈，即使氣源充沛也難于達(dá)到吸附平衡，煤層總是處于低飽和狀態(tài)，吸附量在煤巖吸附能力的50％以下。

目前四十三頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（二）封蓋層發(fā)育特征不國(guó)的沉積環(huán)境形成不同的含煤建造及巖性組合。與聚煤相關(guān)的主要沉積相類型有：山麓相、河流相、三角洲相、湖泊相、瀉湖相、濱海相和淺海相等，各種沉積相巖性特征、相模式及封蓋條件不同，湖泊相、三角洲相及濱淺海相泥質(zhì)巖沉積區(qū)分布廣，分布穩(wěn)定，易于形成良好的封蓋居；而河流相、山麓相、三角洲相及濱淺海相砂巖沉積區(qū)及濱淺海相灰?guī)r封蓋條件較差。根據(jù)聚煤規(guī)律和沉積環(huán)境分析可知，煤層頂?shù)装鍘r性發(fā)育類型主要有五類：油頁(yè)巖、泥質(zhì)巖、砂巖、砂泥巖互層及灰?guī)r。目前四十四頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（1）油頁(yè)巖蓋層

油頁(yè)巖作為一種煤層的蓋層多出現(xiàn)于中、新生代不斷沉降和擴(kuò)張的陸相湖盆沉積地層中，多見(jiàn)于西北、東北、兩廣和云南的中、新生代煤田。撫順煤田油頁(yè)巖直接覆蓋于主力煤層上，油頁(yè)巖孔隙度3.09～6.37％．滲透率0.1×10-7um2，排驅(qū)壓力大于6MPa，具有良好的封閉性能。另外甘肅窯街煤田窯街組主力煤層亦發(fā)育較厚的油頁(yè)巖，油頁(yè)巖主要為兩層．從上到下稱油l和油4，油1一般厚度40m左右，油4為主力煤層蓋層，厚度4.9m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含油率高，分布與煤層相似，盆地中心厚，向盆地周緣變薄尖滅。目前四十五頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（2）泥質(zhì)巖蓋層

泥質(zhì)巖是最常見(jiàn)的一種蓋層，通常具有較低的滲透率和較高的突破壓力，封閉性能好。泥質(zhì)巖的均質(zhì)程度較高，封蓋性能較好。

三角洲前緣、瀉湖海灣、潮坪、沉降型湖盆等沉積的泥質(zhì)巖往往質(zhì)純，厚度大，分布面積廣，為有利相帶，易形成良好的封蓋層。在濱海相含煤建造旋回中，泥巖蓋層主要發(fā)育在濱海泥巖相區(qū)，濱海－淺海粘土巖相，如華北北部、南部太原組及湘中測(cè)水段煤系地層中均發(fā)育這樣的蓋層。泥質(zhì)巖的封蓋性能，除了受沉積因素影響外，還與泥巖的有機(jī)質(zhì)豐度有關(guān)。有機(jī)碳含量越高——蓋層有機(jī)質(zhì)含量高——泥巖吸附量就高——同時(shí)生氣條件也好（這是由于植物殘?bào)w組織形成的炭屑吸附量大大高于粘土礦物，這樣可以形成較低甲烷濃度差，減緩和阻止天然氣逸散）目前四十六頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（3）砂巖蓋層

這種煤層頂板橫向上多不太穩(wěn)定，封閉能力差，多是在濱海平原基礎(chǔ)廣發(fā)展起來(lái)的，在我國(guó)晚古生代煤系中分布很廣。盡管粗砂巖的滲透率高，封閉性能差，但致密的粉、細(xì)砂巖亦可成為煤層氣藏的蓋層。大城地區(qū)下石盒子組地層中含泥粉，細(xì)砂巖中石英含量35％～55％。巖屑27％～40％，泥質(zhì)5％～25％，顆粒多為次棱角狀，分選中等，顆粒間多為點(diǎn)接觸，以孔隙一基底膠結(jié)和孔隙接觸膠結(jié)為主，滲透率(0.O09～0.16)×10-3um2，平均0.055x10-3um2，突破壓力0.5～7.0MPa，平均3.5MPa，具較好的封蓋性能。目前四十七頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（4）灰?guī)r蓋層

出現(xiàn)于煤系中的石灰?guī)r主要是生物碎屑泥晶灰?guī)r、含生物碎屑泥晶灰?guī)r及泥灰?guī)r，主要分部于我國(guó)北方石炭二疊紀(jì)和南方晚二疊世海陸交互相煤系中。柳林一吳堡地區(qū)灰?guī)r孔隙度0.27％～0.89％，滲透率小于(0.01～0.21)×10-3um2，突破壓力0.01～15.0MPa．表現(xiàn)出較好的封閉性能。

然而，灰?guī)r屬脆性巖類，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響易形成裂隙，再加之易溶性，更增加了其滲透性，如陽(yáng)泉3號(hào)、6號(hào)和8號(hào)煤頂板為泥巖時(shí)煤層含氣量達(dá)13.0～21.3cm3/g，而15號(hào)煤頂巖為灰?guī)r，煤層含氣量只有5.57～8.19cm3/g。目前四十八頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

良好的封蓋層應(yīng)具備下述條件：

(1)平面分布穩(wěn)定，厚度較大；

(2)具良好的毛細(xì)封閉能力，突破壓力2MPa以上，能夠維持吸附氣、溶解氣和游離氣三種相態(tài)的平衡關(guān)系，保持最大的吸附量；

(3)能夠有效地阻止地層水的垂向交替作用，減少地層水交替的影響；

(4)封閉性能穩(wěn)定，不易產(chǎn)生微裂縫，不易溶蝕；目前四十九頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)2、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)煤層氣保存條件的影響

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)煤層氣保存的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一方面構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)可以改變地層的溫壓條件，打破原有煤層氣吸附平衡關(guān)系，使吸附氣與游離氣互相轉(zhuǎn)化，從而影響煤層氣的保存。

另一方面，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)如斷裂活動(dòng)導(dǎo)致煤層氣頂板的破壞，形成煤層氣散失的通道，相反少數(shù)斷層使得煤層內(nèi)富水，形成水封堵煤層氣藏，同時(shí)斷裂活動(dòng)引起的構(gòu)造裂縫大大改變煤層滲透率，使煤層氣割理系統(tǒng)連通性好，有利于甲烷的生產(chǎn)。目前五十頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（一）構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)對(duì)煤層氣保存條件的影響一般情況下，隨著煤層埋藏深度的增加，含氣量增加，這主要是因?yàn)殡S著煤層埋深增加，煤的演化程度增高，生氣條件變好。另一方面隨著煤層埋深增大，煤層壓力增大，封閉條件相對(duì)變好，煤的吸附量隨之增加。由于構(gòu)造抬升，使得徐州、山東等地一些煤田的煤層埋藏過(guò)淺，煤層氣保存甚微。抬升——不利！沉降——有利！目前五十一頁(yè)\總數(shù)五十八頁(yè)\編于三點(diǎn)

（二）斷裂褶皺對(duì)煤層氣保存條件的影響斷裂運(yùn)動(dòng)伴隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而發(fā)生，它的影響是多方面的，特別是斷裂類型，不僅對(duì)煤層的特性和