二连盆地巴彦花凹陷煤层气成因类型及生气潜力

作     者：孟芹 李玲 李杰 田文广 林海涛 李恒 MENG Qin;LI Ling;LI Jie;TIAN Wenguang;LIN Haitao;LI Heng

作者机构：内蒙古煤勘非常规能源有限责任公司内蒙古呼和浩特010010 内蒙古煤勘新能源开发有限公司内蒙古呼和浩特010010 中国石油勘探开发研究院北京100083 

出 版 物：《煤田地质与勘探》 (Coal Geology & Exploration)

年 卷 期：2023年第51卷第11期

页      面：24-33页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：中国石油天然气股份有限公司“十四五”重大科技项目(2021DJ2303) 中央引导地方科技发展资金项目(2022ZY0018) 

主　　题：二连盆地 巴彦花凹陷 低阶煤 煤层气 成因类型 生气潜力 

摘      要：二连盆地巴彦花凹陷是内蒙古低阶煤煤层气重点开发试验区,但勘探程度相对较低,对煤层气成因认识不足,在一定程度制约了勘探开发进度。通过对巴彦花凹陷煤层气井气样水样开展气体组分、稳定同位素、水化学及放射性同位素定年等测试,并结合经典天然气成因判识图版厘清气体成因,进一步剖析生气潜力,明确生气关键要素。结果显示:C_(1)/C_(1)—50.99,CO_(2)-CH_(4)系数[CDMI=φ(CO_(2))/φ(CO_(2)+CH_(4))×100%]基本小于5%,干燥系数(C_(1)/C_(2+))介于104~5540,CH_(4)含量高、重烃及CO_(2)含量低。δ^(13)C(CH_(4))介于-51.80‰~-67.70‰、δD(CH_(4))介于-226.20‰~-291.00‰,δ^(13)C(CO_(2))介于-20.30‰~-37.60‰,为陆相生物成因气特征;判识图版中大部分煤层气样品落在生物成因气区域,甲烷产气途径为乙酸发酵和甲基发酵,CO_(2)主要是微生物产甲烷活动伴生产物。煤层水来源于大气降水,主要为NaHCO_(3)型弱碱性水,δ^(13)C_(DIC)为-2.6‰,δ^(18)O(H_(2)O)为-16.4‰,结合14C定年表明水为第四纪水,非原生水,为现代混合水。结合全区构造和水文地质条件分析认为,巴彦花凹陷径流区利于乙酸发酵产气,弱径流区利于生物气富集成藏。区内低阶煤储层孔渗性较好,地温适宜,水文地质条件优越,利于生物气的生成,承压区水力封堵型生物气藏发育。水文地质条件是本区生物气形成关键,在煤层气勘探选区中应重点关注。