【摘要】摘要：煤层气是一种新型洁净能源，其开发利用可在一定程度上弥补常规油气资源的不足。本文通过探讨煤层气的地质控制因素，一方面有利于煤层气区带的评价和优选，另一方面为煤层气资源勘探开发部署提供决策依据。
【关键词】煤层气；控制因素
煤层气富集的必要前提是生成、储集、封盖、保存等方面条件及其动态发展过程的有利配置，是构造因素控制之下诸多地质因素综合作用的结果。探讨有关地质因素的控气作用特征，分析控气因素制约下的煤层气聚集规律，有利于煤层气区带的评价和优选，并能为煤层气资源勘探开发部署提供决策依据。
1.煤阶控气
煤层含气量随煤阶的增加呈现出急剧增高→缓慢增高→急剧增高→急剧降低的阶段性演化特征。褐煤—焦煤初期阶段，煤层含气量的急剧增高主要依赖于煤中微孔增多、孔比表面积加大和生气量增高；焦煤—无烟煤初期阶段，含气量仅缓慢增高的主要原因是新生成孔隙增大的空间有限；而无烟煤早期阶段含气量的在急剧增高则是起因于在甲烷不断生成的同时煤中孔隙空间明显增多和吸附性极度增强；无烟煤中—后期阶段含气量急剧降低则是生气作用停止、镜质组化学结构再次发生重大调整而导致吸附能力趋于消失的结果。
2.构造类型控气
不同类型的地质构造在其形成过程中构造应力场特征及其内部应力分布状况的不同，均会导致煤储层和封盖层的产状、结构、物性、裂隙、发育状况及地下水径流条件等出现差异并进而影响到煤储层的含气性。
2.1向斜构造
该大类包括宽缓向斜和不对称向斜两种构造类型，每种类型依据与断层类型的组合关系又可分为两种情况。单纯从构造角度来看：向斜两翼地层倾角越大、张性断裂发育，煤层气就越易逸散；反之，两翼倾角越缓，断裂不发育或发育逆断层，就越有利于煤层气保存。因此，断层不甚发育的向斜（特别是宽缓向斜）、两翼发育逆断层的宽缓向斜和有逆断层发育的不对称向斜陡翼，煤层气的保存条件在总体上比较好。
2.2背斜构造
该大类包括对称背斜、不对称背斜和次级背斜三种基本类型。在对称背斜类型中，大型背斜顶部裂隙密集发育，形成气体逸散运移的通道，故背斜轴部的含气性往往较差，而向两翼和倾伏端方向含气性变好；不对称背斜，顶部多发育张性裂隙，在缓翼有逆断层形成，煤层气在陡翼顺层运移并从裂隙逸散，在缓翼因受逆断层的阻隔而煤层气常得以较好保存。次级背斜，多发育在大面积单斜的构造背景中，多位于大型宽缓复式向斜的两翼，背斜幅度小，两翼产状缓，裂隙不甚发育，有利于形成小型构造“圈闭”，因此次级背斜多是在目标区中寻找富气地段和确定煤层气井位是优先考虑的构造部位。
2.3断层构造控气
断层虽然破坏了煤层的连续完整性，使煤层的顶底板条件发生了变化，但是，不同性质的断层对煤层气的保存和释放是截然不同的。由挤压应力产生的扭性断裂中裂隙的闭合程度较高，使煤层气很难运移，有利于煤层气的赋存。张应力形成的断层则不利与煤层气的保存，但是有利于煤层气的运移，使分散的气体在某一储气性能好的地段富集，有利于开采利用。地质因素对瓦斯赋存及分布的影响。
一般来说，正断层属于开放型，封闭性较差，有利于气体的逸散，而逆断层属于压性或压扭性，具有良好的封闭性，有利于气体的保存。如陕西彬长矿区火石嘴煤矿瓦斯顺采工作面煤层裂隙泄出，瓦斯相对涌出量已达到18.5立方米每天。
3.煤层厚度控气
煤层气的逸散以扩散方式为主，空间两点之间的浓度差是其扩散的主要动力。根据费克定律和质量平衡原理建立的煤层甲烷扩散数学模型可知，在其他原始条件相似的情况下，煤储层厚度越大，达到中值浓度或者扩散终止所需要的时间就越长（韦重韬，1999）。进一步分析可知，煤储层本身就是一种高密度的低渗透性岩层，上部分层和下部分层对中部分层有强烈的封盖作用，煤储层厚度越大，中部分层中煤层气向顶底板扩散的路径就越长，扩散阻力就越大，对煤层气的保存就越有利，这也许就是一些地区煤厚与含气量之间具有正相关趋势的根本原因。
4.水文地质控气
在自然状态下，煤层气在煤层中主要是以气体状态吸附在煤分子表面。割理是它的运移通道，运动情况也较为复杂，在研究煤层气运移规律时，也同样只需找它的平均性质的渗透规律。煤层的的含水性对煤层的渗透性有着重要的影响。
隙多是一些形状多变，大小不同，不规则的通道。地下水存在与岩石的孔隙、裂隙和溶洞中，并在其中运动。在煤层中，气体的流动遵循流体力学的原理，煤层割理是气体流动的主要通道。煤层割理始终贯穿整个煤层，一般呈网格状。
对煤层气赋存的影响主要取决于煤层顶底板渗透性以及压力性质，如果煤层存在良好的顶底板条件，则会在向斜轴部或单斜底部形成超压区，有利于煤层气的保存，在煤层顶底板渗透性较差，水动力较弱时，煤层气会由低位向高位运移，如果高位具有良好的的封闭能力，则有可能在高位聚集成藏。
5.结束语
构造、煤层厚度、水文地质条件等地质因素是响煤层气运移、聚集、保存的重要因素。对于那些承压水封堵气藏保存条件好，煤层连通性好，构造封闭，压力封闭的地段，煤层气的富集程度最好，是勘探重点。■
【参考文献】
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