古交新能源項目勘探開發

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摘要：隨著我國科學技術的快速發展，新能源的開發和利用得到很大改善，為我國的發展做出了巨大貢獻。目前，由于經濟、企業、生產等方面發展的需求，使得我國現有資源逐漸緊缺，很多資源都出現枯竭的趨勢。為了解決這一問題，國家開始大力發展新能源產業，采用先進的科學技術開發和利用新能源，以新能源來替代面臨枯竭的有限資源。煤氣層作為當前社會發展的重要能源，自身具備諸多優點，其開發和利用對我國發展具有重大影響。基于此，本文對我國古交新能源項目勘探開發現狀及前景進行了研究，通過分析古交煤層氣存儲、含氣性、滲透性以及可開發生產的數據等相關因素，從而對古交新能源勘探發現現狀及前景進行研究，以便為后期的勘探、開采和研究提供有益參考。

關鍵詞：勘探開發；現狀；前景；古交區

1煤層氣概述

1.1概述煤層氣實際上是指煤礦中的一種烴類氣體，主要的成分是甲烷，是煤炭產生的伴生資源，一般吸附在煤基顆粒的表面，只有一少部分是存在于煤炭空隙或是溶解在煤層水當中。煤層氣屬于天然氣，但是并非是常規的天然氣，最近幾年受到各國的廣泛關注。煤層氣對我國的生產與化工產業具有非常重要的作用，是非常優質的能源與化工原料，也是當今社會的重要能源[1,2]。煤層氣之所以被廣泛的關注，是因為其用途非常廣泛，可以應用在工業、民用、發電、汽車、化工等諸多領域當中，而且是一種情節型能源。要想成功的利用煤層氣，就必須采用地面鉆井或者是瓦斯抽放系統這兩種開采方式，將其從井下開采出來。

1.2發展現狀根據我國調查顯示，在我國從事煤層氣勘探的企業并不多，數量有限，規模較大，實力較強的煤層氣勘探公司更是少的可憐。而且很多大型的勘探公司都是外資企業，本土企業甚少。目前，我國煤層氣開采地區主要集中在河南與山西等地區，這些地區煤炭存儲量豐富，含有大量的煤層氣。根據我國相關的數據資料顯示，至今為止，在地表下2000m以內的煤層氣儲量約為240億m3。與正常的天然氣相比，其存儲量約為天然氣的2倍多，是世界各國研究和開發的重點。煤層氣的開采和利用起源于西方國家，西方諸國很早開始研究煤層氣的勘探和開采工作，以及煤層氣的利用工作，在這方面的成就較高，生產技術與開采技術相對成熟。我國為了大力開展煤層氣勘探、開采工作，于2006年將其列入了“十一五”能源開發計劃當中，針對我國煤層氣現狀，制定了合理、科學的實施措施，為我國煤層氣勘探、開采企業提供了良好的發展機遇和平臺。之后，為了鼓勵煤層氣企業的發展，提高煤層氣的開發和利用，國家又出臺了多種扶持和補貼政策，使煤層氣的勘探與開采工作快速發展。在2007年，我國抽采瓦斯總量為47億多m3。這47m3億瓦斯當中，有44億m3來自井下煤礦，是06年制定計劃中規定數量的127%，可以說是超額完成勘探開采工作[3]。截至到2007年年底，我國的煤層氣開采工作做出了巨大貢獻，已探明的煤層氣儲量約為1340m3，每年用于商業的開采數量為4億m3，是非常可觀的。到2010年的時候，我國已探明的新增煤層氣儲量約為3000m3，實際的開采量達到了100億m3。

2古交區

2.1概述古交區主要位于我國山西省太原市的西部地區，處于太原市、文水縣與交城縣的交界處，隸屬這三個地區管轄域。古交區的總面積約為789平方千米，東西寬度約為32000m，南北長度約為38000m。本次論文之所以研究古交區的煤層氣，是因為古交區是我國單行的煉焦煤基地，在國內享有盛名，是優質煉焦煤的盛產基地之一。古交區地下煤炭資源非常豐富，煤炭存儲量客觀，所以伴生的煤層氣含量也非常豐富。根據相關的勘測、探查等，對古交區煤層氣存儲量進行了相關的統計，就目前為止，已探明的煤層氣含量約為829億m3。

2.2古交區地質特征古交區出現大量的煤炭與煤層氣資源，與其地質特征有著密切的聯系。從總體上進行分析，古交區實際上為復式向斜，發育次一級的褶皺及斷裂。通過對煤田勘探資料的研究，發現本次煤層氣地質構造并不復雜，相對簡單，大部分的地質結構為寬緩的褶曲，斷層發育非常少。所以說，古交區的單斜構造非常適合勘探，有利于當地煤層氣的勘探發現。地層研究。以界劃分古交區的地層，可以將其劃分為新生界、中生界與古生界三大類。新生界主要有第三、四兩系，第三系的厚度大約在40m之內，主要的構成成分是砂質粘土或黏土；第四系的厚度一般在1-330m之間，主要構成成分是粘土、亞粘土、砂質粘土和近代沖積層的砂石。中生界主要由三疊系組成，為劉家溝組，厚度約在276-1716m之間，地質組成成分主要由砂巖、泥巖和礫巖組成。古生界主要由二疊系、石炭系和奧陶系三個系列組成，二疊系分為上統和下統兩個部分，上統為上石盒子組合石千峰組，石千峰組的厚度為140m，主要構成成分為粗砂巖、紫紅色泥巖等，上石盒子組厚度在223-480m之間，巖性特征主要是各色泥巖和中、粗砂巖；下統主要是下石盒子組合山西組，山西組的厚度為56m，地質組成中的巖性特征為深灰色泥巖、粉砂巖和3-5層煤石炭系；下石盒子組的厚度為62m，地址組成中的巖性特征為黃色砂巖、粉砂巖和雜色砂巖。石炭系則是分為上統與中統，上統為太原組，厚度為106m，地質組成的巖性特征為灰白和深灰色砂巖、泥巖、粉砂巖，還有一些薄層灰巖，煤層數量約為5-14層；中統為本溪組，厚度約為106m，地質組成的巖性特征為雜色鐵鋁巖，和灰白色鋁質粘土巖奧陶系；奧陶系為中統峰峰組，厚度為470m-700m之間，巖性特征為灰巖、白云質灰巖和泥巖。

3儲層分析

通過對古交區地質特征的分析，可以看出含有煤炭資源的地層主要為二疊系下統山西組和石炭系中統太原組兩個部分。太原組含有的煤炭層數約為4-8層，煤層的厚度約為0.74-9.74m，平均厚度為6.50m；山西組含有的煤層數量約為5-8層，煤層的厚度約為2.1-7.78m，平均厚度為4.27m。

3.1特征古交區的煤炭資源非常豐富，煤層數量較多，但是單層煤層厚度較薄，厚度大多數都在2米以下。該種形式的分布特征也是我國煤層發育的一種代表類型，對這種類型的煤層濟寧勘探研究，有利于我國其他地區的地質勘探，能夠為其他地區煤層勘察提供經驗。古交區中的主力煤層總厚度約為20m左右，其深度多在1000m以內，方便煤層氣的勘探開發和利用。由于古交區地質特征的影響，該地區的主力煤主要集中在山西組與太原組內，山西組內部的煤炭資源主要分布在西北部，以瘦煤為主，該組煤層平均厚度約為2.3m。太原組內部的煤炭資源主要分布在中部的廟溝灰巖下面，以貧煤為主；太原組的西部地區主要以瘦煤和焦煤為主。山西組的內探資源相對穩定，煤層的平均厚度約為3.9m，在古交區中屬于厚度最大的煤層。太原組除了介紹的煤層之外，還具備環形薄煤帶，煤層的厚度在1-3m之間。初次之外們還有北西向展布的薄煤帶，其厚度約為2m。

3.2水文地質分析對古交區煤層氣進行勘探之前，需要對古交區的水分地質狀況進行研究，為今后的勘探開采奠定基礎。在古交區內，與煤層發生直接水力聯系的只有山西組、下石盒子組砂巖和太原組，這些水力一般都是以煤層為頂板，而區域內的煤層厚度較小，所以內涵水量較小，水性非常弱，在此地區內的地下水基本上處于滯流狀態[4]。

3.3生產條件分析古交煤生產條件分析。通過該區域的礦井觀察，結合鉆進取心技術，發現古交煤的割理發育良好，而且具有良好的滲透性，其具體參數如下表1所示。

4煤層氣勘探現狀

古交區與位于西山煤田當中，我國1956年就開始對西山煤田進行勘探，經過幾十年的發展，積累了大量的資料，所以有關該區域地質勘查工作方面的研究資料與文獻有非常豐富。截止到目前，西山煤田的勘探工作基本上完成了80%以上，雖說每個區域或地區的勘探程度不相同，但是對當地的煤炭資源也有了一定的了解。在西山煤田的勘探工作當中，僅僅是鉆孔工作就達到1400多個，探明地下煤炭存儲量約200多億噸。在該區域內，基本上無空白勘探區域，對已經勘探出的煤田分布、構造、質量已經有了初步的了解，為今后的煤炭開采和利用奠定了堅實的基礎。古交區煤層氣勘探方面的工作實施較早，早在上世紀90年代中期就開始了第一口煤層氣鉆孔施工。在今后的十幾年里，又陸續鉆出7口煤層氣井（XG2-4、GJ1-4）。在2007年的時候，合作方泛亞大陸公司在該區域內進行了煤層氣鉆井工作，完成了3口井的施工，井號分別為（GJ-01、GJ-02、GJ-03）。鉆井空座施工完成之后，采用測井、市井、取心、煤樣解吸等方式，對這三口井內部的煤層氣參數進行了解，對生產作業進行了可行性分析。在2010年的時候，為了更好的研究古交區煤層氣勘探工作，以GJ03-1、GJ03-2、GJ03-3、GJ03-4為重點實驗井組，對該區域的壓裂參數進行了試驗，實驗所得基本數據為下表2所示。

5開發前景

煤層氣具有諸多的優點，是世界各國爭先發展的對象，是當今社會發展的重要能源，能夠為我國的發展提供大量的能量。在今后，煤層氣勘探具有很大的發展空間和前景。（1）我國煤炭資源儲存量非常大，煤炭資源非常豐富，可利用、可開采煤層分布較廣，煤層位置適合開采，這些條件為煤層氣的勘探開采奠定了良好的基礎；（2）煤層氣產量高，可利用價值非常高，是重要的新能源，具有非常大的開發價值；（3）煤層氣是清潔型、優質型能源，有利于環境保護工作的實施，符合我國當前綠色節能策略的開展；（4）古交區域內的地質條件優越，為煤層氣的開發和利用提供了便利的條件；（5）古交距離山西省省會太原市非常近，具有良好的交通環境和條件，為煤層氣開發和運輸創造了條件，所以說煤層氣勘探開采具有非常好的市場前景。

6結束語

煤層氣具有非常重要的作用，是良好的汽車、民用、工業、化工燃料，對環境保護具有重要作用。因此，必須要重視煤層氣的勘探開發工作，通過分析古交煤層氣儲量與現狀，為當地的勘探與開采工作奠定良好的基礎，爭取盡早開采和利用，加快我國煤層氣的開采步伐。

參考文獻：

[1]秦勇，袁亮，胡千庭，胡愛梅等.我國煤層氣勘探與開發技術現狀及發展方向[J].煤炭科學技術，2012（10）.

[2]趙賢正，李夢溪等.沁水盆地南部高階煤層氣成藏規律與勘探開發技術[J].石油勘探與開，2016（02）.

[3]趙欣，姜波等.煤層氣開發井網設計與優化部署[J].石油勘探與開發，2016（01）.

[4]歐陽永林，王波等.煤層氣封閉體系及其與煤層氣富集的關系[J].天然氣工業，2016（10）.

作者：張振海 單位：山西煤炭地質148勘查院