油气藏评价与开发

大类	亚类	特征描述	孔隙-裂隙范围	成因
孔隙	胞腔孔	主要发育于惰质组中的丝质体、半丝质体、粗粒体等保留有植物细胞的胞腔内，胞腔内也常有黏土矿物、方解石等矿物胶结，或伴有团块镜质体填充，是煤岩中最主要的原生孔隙	10~200 μm	原生结构
气孔	煤岩生烃过程中在有机质表面形成的孔隙，由于镜质组比惰质组有更强的生烃能力，因此大部分的气孔发育于镜质体表面，是煤岩中最主要的次生孔隙	2 nm~2 μm	生烃作用
粒间孔	基质镜质体在凝胶化过程中，融合了黏土矿物、有机碎片等碎屑，由于成岩作用或生烃作用形成的孔隙，既包含由原始结构经成岩作用压实形成的孔隙，也包含成烃母质经成岩作用形成的气孔	20 nm~5 μm	成岩作用生烃作用
黏土矿物晶间孔	黏土矿物晶间发育的孔隙	10~500 nm	成岩作用
黄铁矿晶间孔	黄铁矿晶体内部发育的孔隙	10~200 nm	成岩作用
溶蚀孔	裂隙或胞腔内胶结方解石等碳酸盐矿物，表面发育少量溶蚀孔	10~300 nm	成岩作用
裂隙	割理缝	包括与层面近似平行且延伸相对较长的面割理，以及发育于2条相邻的面割理之间、与层面近似垂直且连续性相对较差的端割理，面割理和端割理都是煤岩中主要的内生裂隙	缝宽：1~200 μm 缝长：50 μm~1 cm	成岩作用
构造缝	是煤岩中最常见的外生裂隙，是煤层在地质构造运动中，受应力作用产生的裂隙^[39]	缝宽：10~800 μm 缝长：50 μm~1 cm	构造作用等
层理缝	在沉积和成岩过程中，在纹层间形成的裂隙	缝宽：微米级缝长：200 μm~2 cm	沉积成岩作用

大类	亚类	特征描述	孔隙-裂隙范围	成因
孔隙	胞腔孔	主要发育于惰质组中的丝质体、半丝质体、粗粒体等保留有植物细胞的胞腔内，胞腔内也常有黏土矿物、方解石等矿物胶结，或伴有团块镜质体填充，是煤岩中最主要的原生孔隙	10~200 μm	原生结构
气孔	煤岩生烃过程中在有机质表面形成的孔隙，由于镜质组比惰质组有更强的生烃能力，因此大部分的气孔发育于镜质体表面，是煤岩中最主要的次生孔隙	2 nm~2 μm	生烃作用
粒间孔	基质镜质体在凝胶化过程中，融合了黏土矿物、有机碎片等碎屑，由于成岩作用或生烃作用形成的孔隙，既包含由原始结构经成岩作用压实形成的孔隙，也包含成烃母质经成岩作用形成的气孔	20 nm~5 μm	成岩作用生烃作用
黏土矿物晶间孔	黏土矿物晶间发育的孔隙	10~500 nm	成岩作用
黄铁矿晶间孔	黄铁矿晶体内部发育的孔隙	10~200 nm	成岩作用
溶蚀孔	裂隙或胞腔内胶结方解石等碳酸盐矿物，表面发育少量溶蚀孔	10~300 nm	成岩作用
裂隙	割理缝	包括与层面近似平行且延伸相对较长的面割理，以及发育于2条相邻的面割理之间、与层面近似垂直且连续性相对较差的端割理，面割理和端割理都是煤岩中主要的内生裂隙	缝宽：1~200 μm 缝长：50 μm~1 cm	成岩作用
构造缝	是煤岩中最常见的外生裂隙，是煤层在地质构造运动中，受应力作用产生的裂隙^[39]	缝宽：10~800 μm 缝长：50 μm~1 cm	构造作用等
层理缝	在沉积和成岩过程中，在纹层间形成的裂隙	缝宽：微米级缝长：200 μm~2 cm	沉积成岩作用

山西地区深部煤层气储集空间特征及其对吸附解吸的影响

蔡潇 1^,2 , 夏威 1^,2 , 李小越 1^,2 , 刘玉霞 1^,2 , 龚月 1^,2 , 高和群 1^,2

油气藏评价与开发 | 油气勘探 2026,16(2): 329-343

收起

油气藏评价与开发 |油气勘探 2026 , 16 (2) : 329 -343

山西地区深部煤层气储集空间特征及其对吸附解吸的影响

全屏

蔡潇1^,2, 夏威1^,2, 李小越1^,2, 刘玉霞1^,2, 龚月1^,2, 高和群1^,2

作者信息

¹　中国石化华东油气分公司勘探开发研究院，江苏　　南京　　210019

²　中国石化深层煤层气勘探开发重点实验室，江苏　　南京　210019

作者简介:

蔡潇（1988—），男，硕士，高级工程师，从事非常规油气地质实验研究工作。地址：江苏省南京市建邺区江东中路375号金融城9号楼，邮政编码：210019。E-mail：caix.hdsj@sinopec.com

Characteristics of deep coalbed methane reservoir space in Shanxi Province and their influence on adsorption and desorption

XIAO CAI1^,2, WEI XIA1^,2, XIAOYUE LI1^,2, YUXIA LIU1^,2, YUE GONG1^,2, HEQUN GAO1^,2

Affiliations

¹ Exploration and Production Research Institute, Sinopec East China Oil & Gas Company, Nanjing, Jiangsu 210019, China

² Sinopec Key Laboratory of Deep Coalbed Methane Exploration and Development, Nanjing, Jiangsu 210019, China

出版时间: 2026-03-26 doi: 10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2025028

文章导航

关键词

延川南区块 / 晋中区块 / 深部煤层气 / 储集空间特征 / 吸附解吸

Key words

southern Yanchuan block / Jinzhong block / deep coalbed methane / characteristics of reservoir space / adsorption and desorption

引用本文

蔡潇, 夏威, 李小越, 刘玉霞, 龚月, 高和群. 山西地区深部煤层气储集空间特征及其对吸附解吸的影响. 油气藏评价与开发, 2026 , 16 (2) : 329 -343 . DOI: 10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2025028

XIAO CAI, WEI XIA, XIAOYUE LI, YUXIA LIU, YUE GONG, HEQUN GAO. Characteristics of deep coalbed methane reservoir space in Shanxi Province and their influence on adsorption and desorption[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2026 , 16 (2) : 329 -343 . DOI: 10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2025028

正文

收起

近年来，得益于富集理论认识的提升及工程工艺技术的进步，深部煤层气取得重大突破，展现出良好的发展前景^[1-4]。2023年，中国煤层气探明储量达4 475×10¹² m³，发现神府、大吉—石楼、纳林河—米脂北3个千亿方储量阵地，年产量达1.2×10¹⁰ m³，储量和产量较2022年分别增长49%和11%^[5-6]。随着勘探开发实践的深入，业界普遍发现深部煤层气与传统煤层气存在较大差异^[7-9]，具有“三高一低”的典型特征（高温、高压、高应力、低渗），展现出“高含气、吸附气-游离气共存、煤体结构好、水平应力差异系数小、见气上产快、高应力低渗、强塑性”等地质特征^[10-11]。不同学者根据不同地区、不同地质特征^[12-13]，给出了深部煤层气、深层煤层气和煤岩气等不同的定义，其埋深下限介于1 000~2 000 m^[14-22]。尽管定义本身在深度下限上有所差异，但关注的核心在于深部复杂地质条件下气-水-岩相互作用机制的变化^[23-25]。研究区主要包括山西地区的延川南区块和晋中区块，从勘探开发效果上来看，2个区块均具有深部煤层气效益开发的巨大潜力。延川南区块是国内首个投入商业开发的中深部煤层气田，该区块下二叠统山西组2号煤层平均埋深为1 280 m。2021年，中国石化在该区域采用“大规模、大排量、连续加砂”有效支撑压裂工艺实施开发调整井，直井日产气量达0.8×10⁴~2.2×10⁴ m³，水平井日产气量达2.5×10⁴~5.5×10⁴ m³。2023年，晋中区块深部煤层气取得重大突破，探井试获日产气1.3×10⁴ m³，其主力层位为太原组，埋深多大于1 500 m。姚红生等^[26]依据延川南区块不同构造单元的地质特征差异和勘探开发实践，将深部煤层气的埋深下限定义为1 000 m，研究也按此下限作为选择研究对象的标准。

延川南区块目前的研究进展主要聚焦于构造控气机理与开发模式创新：周立春等^[27]通过构造演化方面的研究，揭示了该区内北东向断裂系统形成“断-褶”复合控气格局；高玉巧等^[28]根据气井及开发效果，明确产能受“构造、水动力、煤体结构”3个因素控制；姚红生等^[10]在勘探开发实践中形成了“有效支撑”理念及创新实践。晋中区块目前勘探开发程度较低，研究进展主要集中在气藏地质特征、有利区带预测与工艺适配性等方面：王博^[29]通过构造模拟实验和地震解释，认为该区成藏的有利区带在榆社斜坡构造带上；常辉^[30]描述了晋中区块基本地质特征，认为其具有较好的煤层气勘探开发潜力；郑永旺等^[5]开展深层高阶煤层CO₂吸附解吸特征研究实验，明确了深层高阶煤层气开展CO₂-ECBM具备大幅提高采收率的可行性。前人研究成果表明，延川南区块和晋中区块均具有较大的勘探开发潜力，持续开展储集空间特征及其影响因素研究，对于进一步研究煤层气吸附解吸规律和制定开发压裂方案至关重要。因此，以山西地区二叠系山西组和太原组煤岩为研究对象，通过光学显微拼图、场发射电镜和高压压汞-低温N₂/CO₂吸附联测技术，系统表征深部煤储层孔隙-裂隙空间类型及全孔径分布特征，同时结合煤岩组分、煤体结构及含气性测试数据，揭示煤岩孔隙-裂隙发育的主控因素及其对含气性的影响，旨在为该区煤层气地质评价及开发方法制定提供依据与技术支撑。

1　区域地质概况

收起

延川南区块构造上位于鄂尔多斯盆地东南缘，主要目的层位为二叠系山西组2号煤层^[31-32]。研究区2号煤层厚度介于2.70~7.50 m，平均厚度为5.03 m，总体上由东南至西北逐渐变薄。东南部厚度超过6 m，西北及东北部小于3 m。受成煤时期沉积相控制，区块中部—南部形成多个聚煤中心，厚度超过5 m。2号煤层局部分岔，一般小于3个分层。自北西至南东方向（即由三角洲平原向三角洲前缘相区过渡），分岔层数有增多的趋势^[33-34]。未分岔煤层分布在区块西部，二分层煤区域分布在区块中东部，三分层出现在东部边界附近。在未分岔区域，2号煤层厚度由北向南逐渐变薄，变化较大，煤层厚度最薄处仅为3.90 m，最厚处可达6.90 m。基于煤心现场解吸数据，2号煤层含气量分布在6.1~20.4 m³/t之间，平均10.13 m³/t，多数煤层气井大于8 m³/t。受煤层埋深的影响，该煤层含气量在东南部较低，大多小于4 m³/t。整体上，以中部断裂带为界形成西部以Y3井为中心、东部以Y1井为中心的2个煤层气富集区。其中，西部Y3井煤层含气量最高可达20.8 m³/t，属于中高含气量地区；东部Y1井区最高达20 m³/t，位于谭坪缓坡带附近。延川南区块整体呈向西倾斜的单斜构造，2号煤层埋深东部多为300~400 m，向中部过渡为800~900 m，西部煤层埋深超1 200 m。

晋中区块构造上位于沁水盆地中部沁源—榆社构造带Ⅱ级构造单元，自西向东依次发育来远凸起、漳源—沁源凹陷、榆社—武乡凹陷、娘子关单斜4个Ⅲ级构造单元，该研究区隶属于漳源—沁源凹陷和榆社—武乡凹陷2个Ⅲ级构造单元^[5，30]。研究区内含煤层系包括石炭系太原组和二叠系山西组，主力含煤层系为石炭系太原组15号煤。太原组沉积时期处于潮坪—潟湖—障壁砂坝沉积环境，发育灰色泥岩、粉砂质泥岩夹灰岩与煤层。底部为泥岩夹15号煤沉积，中部为3套灰岩与泥岩、薄煤层互层（11~14号煤层），上部为泥岩夹煤层（6~9号煤）。15号煤层受沉积控制，煤层具有东厚西薄的特征，东部厚4~7 m。榆社构造带为倾向南东单斜，地层倾角3°~8°；煤层埋深1 800~2 400 m，微幅褶曲、小断层发育；武乡构造带整体表现为背斜、向斜相间分布特征，地层倾角4°~25°，煤层埋深1 500~1 900 m。榆社—武乡凹陷主力煤层15号煤层具有厚度大、分布稳定、结构简单的特点，东北部榆社构造带15号煤层厚度介于4.0~7.7 m，往西南方向逐步分叉减薄至尖灭，西部煤层中夹层发育，东部基本不含夹层；武乡构造带15号煤层厚度介于4.9~5.8 m，煤层中不含夹层。

2　样品和实验方法

收起

2.1　样品

从地质特征来看，延川南区块西部山西组2号煤层具有典型的深部煤层气特征，样品主要取自Y3井区2号煤的钻井煤心。Y3井2号煤层厚度为4.5 m，按照0.5 m的取样间隔，取样9块。煤岩组分以光亮煤和半亮煤为主。前人研究表明，延川南区块各煤层煤岩显微组分均以镜质组为主（70%~82%），其次为惰质组（10%~25%），壳质组极少（1%~5%）^[31]。研究区西部2号煤层镜质组含量垂向变化不大，惰质组、壳质组含量有一定变化，其中Y3井区2号煤层惰质组含量从底板向顶板逐渐增大，壳质组含量从底板向顶板呈现出先减小后增大的趋势。煤岩结构以原生结构、碎裂结构为主（图2a—图2b），局部可见碎粒结构和糜棱结构，多位于局部断裂带附近^[25]。晋中区块的样品则主要选自榆社构造带J1井和武乡构造带J2井太原组15号煤层的钻井煤心。J1井15号煤层厚度为5.4 m，J2井15号煤层厚度为5.8 m，按照0.5 m的取样间隔，分别取样11块和12块。煤岩组分以半亮和半暗煤为主，具有高镜质组含量、低灰分含量的特点。其中镜质组体积分数介于79.8%~97.2%，平均为87.5%；灰分质量分数介于6.7%~14.8%，平均为9.55%。煤岩结构相对完整，以原生结构、碎裂结构为主（图2c—图2d），武乡构造带的局部地区可见碎粒结构。

2.2　实验方法

实验分析工作由中国石化华东油气分公司实验研究中心完成，针对煤心分别开展了煤岩现场含气量、宏观描述、矿物组成、显微组分、煤岩物性、煤岩微观孔隙结构等实验分析项目。煤岩含气量测试在取心现场完成，涉及Y3井、J1井和J2井，实验过程遵循中华人民共和国国家标准《煤层气含量测定方法》（GB/T 19559—2021），采用仪器为自研的NCM系列含气量测试仪，煤岩其他分析测试在室内实验室完成。宏观描述重点观察了煤岩组分、煤体结构和煤岩类型。采用日本理学Ultima IV组合型多功能水平X射线衍射仪对32块样品的矿物组成进行了定量分析，实验过程遵循中华人民共和国石油天然气行业标准《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》（SY/T 5163—2018）。采用德国蔡司MY9000偏光荧光显微镜对16块样品的显微组分进行了统计分析，实验过程遵循中华人民共和国国家标准《煤的显微组分和矿物测定方法》（GB/T 8899—2013）。采用美国岩心公司PoroPDP-200覆压孔隙度渗透率测试仪对32块煤岩样品进行了物性测试，实验过程遵循中华人民共和国国家标准《岩石渗透率测定方法》（GB/T 29172—2012）。采用国产麦特微SD3000A显微镜及步进电机对16块样品进行了反射光大面积图像拼接。实验使用5倍物镜和10倍目镜，根据每块样品大小，每块拼图张数为800~1 200张，图像处理软件为SD Power Mosaic，重点分析了煤岩裂隙和孔隙的分布、形态和类型。采用德国蔡司SIGMA热场发射扫描电子显微镜对16块煤岩样品进行了微观孔隙结构观察，重点分析了煤岩纳米级基质孔隙特征。采用美国麦克ASAP2020全自动比表面积及微孔物理吸附分析仪和AUTO PORE Ⅳ 9520压汞仪对16块煤岩样品进行了CO₂吸附、N₂吸附和压汞实验，联合测试得到了煤心的全尺度孔径分布特征。

3　结果

收起

3.1　煤岩煤质特征

煤岩显微组分及X射线衍射全岩分析结果表明：2个区块煤岩主要由有机组分和无机组分组成，有机组分的体积分数介于65%~80%，平均值为73%，无机组分的体积分数介于15%~35%，平均值为27%。有机组分以镜质组和惰质组为主，无机组分以黏土矿物为主，还包含有少量的碳酸盐矿物、黄铁矿、石英、长石等。延川南区块2号煤层有机组分体积分数平均值为76.3%，其中镜质组的体积分数为69.8%，惰质组的体积分数为6.5%，无机组分的体积分数平均值为23.7%，碳酸盐矿物的体积分数为3.0%。晋中区块15号煤有机组分的体积分数平均值为76.1%，其中镜质组体积分数为63.5%，惰质组体积分数为12.6%，无机组分体积分数平均值为23.9%，碳酸盐矿物的体积分数为1.1%（图3）。2个区块有机组分和无机组分总量基本相当，但延川南区块镜质组的体积分数高，晋中区块惰质组的体积分数更高。

3.2　储集空间特征

对延川南区块山西组2号煤和晋中区块太原组15号煤的煤岩光片图像进行总结分析，其主要的储集空间可分为孔隙和裂隙两大类，其中孔隙根据成因可细分为胞腔孔、气孔、粒间孔、黏土矿物晶间孔、黄铁矿晶间孔和溶蚀孔等6个亚类。裂隙根据成因可细分为割理缝、层理缝和构造缝等3个亚类（表1）。

对延川南区块山西组2号煤心的煤岩光片进行了反射光大面积图像拼接，从图像上来看，2号煤显微组分以镜质组为主，其次为惰质组，壳质组的含量极低，局部还可见少量的结核状黄铁矿（图4a）。镜质组中大部分为无结构镜质体中的均质镜质体，光学显微镜下看表面纯净光滑，孔隙较少（图4a），扫描电镜下观察到普遍存在纳米级的圆形气孔（图4e）；其次为无结构镜质体中的基质镜质体，大量基质镜质体胶结了其他有机质碎片和黏土矿物，这些有机质碎片、黏土矿物和基质镜质体间可见大量微纳米级粒间孔（图4b）；局部可见结构镜质体胞腔孔发育（图4c）；惰质组中组分主要为丝质体和半丝质体，表面保存了较好的植物细胞结构，形成的胞腔孔是煤心的原生孔隙之一，其次可见惰质组中的粗粒体，表面胞腔孔也极为发育（图4d）。煤心整体裂隙发育程度一般，光学显微镜下可见随机分布的少量微米级割理缝和构造缝（图4a），扫描电镜观察微裂隙零星分布（图4f）。因此，延川南区块山西组2号煤层的储集空间类型主要以气孔和胞腔孔为主，其次为粒间孔，另发育有少量的割理缝、构造缝和黄铁矿晶间孔（图4g）。

相对于延川南区块2号煤，晋中区块太原组15号煤储集空间特征有明显的区别。从图像上来看，太原组15号煤表面纯净光滑的均质镜质体含量明显更少，惰质组的丝质体和半丝质体以及混合有机质碎片和黏土矿物的基质镜质体含量明显更多（图5a），丝质体和半丝质体表面可见大量的胞腔孔，孔径可达数十甚至是数百微米（图5b—图5d）；基质镜质体表面的粒间孔和气孔也极为发育，孔径多为数十微米（图5e—图5f），扫描电镜下可观察到大量纳米级的气孔（图5g）。除此之外，太原组15号煤裂隙更为发育，大量割理缝和构造缝广泛分布，将孔隙连接形成了更为复杂的孔隙-裂隙网络（图5a），扫描电镜下也观察到微裂隙（图5h）。因此，晋中区块太原组15号煤层的储集空间类型主要为割理缝、构造缝，其次为胞腔孔、气孔和粒间孔，少量层理缝、黏土矿物晶间孔。

3.3　孔径分布特征

CO₂吸附、N₂吸附和压汞实验联测实验的结果表明，延川南区块2号煤和晋中区块15号煤均具有“两端发育”的孔径分布特征，即小于2 nm的微孔占比最高，其次为大于10 000 nm的大孔，中间部分2个区块的孔径体积占比基本相当，不同的是，晋中区块15号煤微孔比例更高，可达51.5%，延川南区块2号煤微孔比例为42.9%；延川南区块2号煤大于10 000 nm的孔隙-裂隙占比更高，可达41.7%，晋中区块15号煤大于10 000 nm的孔隙-裂隙占比为33.3%（图6）。

3.4　裂隙发育特征

对2个区块煤岩光片反射光大面积拼图照片进行图像处理，延川南区块Y3井山西组2号煤面孔率为1.42%，裂隙开度平均为86.52 μm，裂隙发育密度平均为1.32 条/cm²（图7a），晋中区块J1井太原组15号煤面孔率为3.20%，裂隙开度平均为62.57 μm，裂隙发育密度平均为6.61 条/cm²（图7b）。延川南区块2号煤裂隙发育程度更低，面孔率和裂隙发育密度明显小于晋中区块15号煤，裂隙缝宽主要集中在85~95 μm区间。晋中区块15号煤裂隙系统更发育，尤其是大量垂直于层理方向的割理缝极为发育，形成了更为复杂的孔隙-裂隙网络，缝宽范围可从最小小于50 μm直至最大大于100 μm，缝宽小于75 μm的裂隙占比可达41.4%（图7c）。

3.5　含气性特征

煤岩现场含气量测试结果表明：延川南区块Y3井总含气量为19.50 cm³/g，吸附气含量为18.32 cm³/g，游离气含量为1.18 cm³/g（图8a），吸附气比例为94%，游离气比例为6%（图8b）。晋中区块总含气量和游离气比例更高，其中J1井总含气量为26.03 cm³/g，吸附气含量为22.35 cm³/g，游离气含量为3.68 cm³/g（图8a），吸附气比例为86%，游离气比例为14%（图8b）；J2井总含气量为27.50 cm³/g，吸附气含量为23.92 cm³/g，游离气含量为3.58 cm³/g（图8a），吸附气比例为87%，游离气比例为13%（图8b）。

4　讨论

收起

4.1　孔隙-裂隙发育的主控因素

从煤岩光片的光学显微镜和电子显微镜图像上来看，不同煤岩显微亚组分表面，孔隙发育类型和程度均有明显的差异。2个区块煤岩中，镜质组主要包括均质镜质体和基质镜质体。其中，均质镜质体大多表面纯净光滑，几乎不发育孔隙，局部可见少量微裂缝，对储集空间贡献有限（图9a）；基质镜质体在生烃过程中形成圆形的气孔，在凝胶化过程中常包裹有黏土矿物、有机碎屑等，由成岩作用或生烃作用还会形成大量粒间孔，相对于胞腔孔，粒间孔孔径更小，从纳米级至微米级均有（表1）。惰质组主要包括丝质体、半丝质体和粗粒体：丝质体和半丝质体占主要部分，大多保留有原始母质的组织结构，表面大量有机组分细胞残余的胞腔孔，孔径大多可达数十至数百微米，是基质孔隙最主要的贡献者（图4c、图5b）；粗粒体表面也发育有少量的胞腔孔，但由于含量较少，对整体影响较小（图9b）。无机组分整体占比相对较小，对储集空间的影响有限，主要体现在：黏土矿物平均含量约为15%，多以填充或胶结形式存在于胞腔、裂隙内，发育有黏土矿物晶间孔（图9c），对储集空间有一定贡献；碳酸盐矿物表面发育有少量溶蚀孔，黄铁矿晶间发育有晶间孔，二者含量较少，对储集空间贡献有限（表1）。由于不同组分表面孔隙发育类型和程度均有较大差异，2个区块煤岩组成特征直接决定了其孔隙发育特征。延川南区块和晋中区块有机组分总含量基本相当，但显微亚组分存在差异。延川南区块2号煤层镜质组含量更高，镜质组生烃潜力更强，表面形成的气孔更多，而晋中区块15号煤惰质组含量更高，丝质体或半丝质体表面的胞腔孔更多。除此之外，延川南区块2号煤无机组分中碳酸盐矿物含量更高，碳酸盐矿物表面的溶蚀孔更多（图9d）。因此，煤岩孔隙发育类型和程度主要受煤岩组成的影响。

裂隙系统是煤岩相对于砂岩、页岩等其他储层差异最明显的结构特征，常将煤岩切割成若干个立方基质块，每个基质块经裂隙系统联通起来，成为煤岩储层最主要的储集空间和渗流通道。前人关于煤岩裂隙类型有多种划分方案，按成因可分为内生裂隙和外生裂隙，按力学性质可分为张裂隙和剪裂隙，按与层理的关系可分为垂直裂隙、斜交裂隙和顺层裂隙，按规模可分为宏观裂隙和微观裂缝^[46-47]。2个研究区裂隙的划分主要按照成因进行，主要包括内生裂隙的割理缝、层理缝、外生裂隙的构造缝。内生裂隙中割理缝的发育主要受煤岩的成岩作用及上覆地层的静岩压力，与煤岩的热演化程度和埋深有关；层理缝更多与沉积环境相关，仅在部分煤岩中可见，不是储集空间的主要贡献者。外生裂隙的发育主要是由构造作用或其他应力导致煤岩的破裂而形成，与构造活动密切相关^[45]。造成2个区块煤岩裂隙系统具有明显差异的主要原因是成岩作用及埋深。从煤岩组成来看，2个区块有机组分和无机组分基本相当，主要区别在于镜质组和惰质组含量的差异，延川南区块2号煤镜质组含量更高，从镜质组本身的力学性质来看，镜质组更易发生脆性变形，易发生破裂而形成裂隙，但从实际的显微结构中来看，含有更低镜质组含量的晋中区块15号煤却发育有更多的裂隙，因此，煤岩组成不是造成研究区煤岩裂隙系统差异的主要原因。从煤岩成熟度来看，延川南区块2号煤成熟度介于2.50%~2.53%，平均值为2.52%，晋中区块15号煤成熟度R_o介于2.31%~2.98%，平均值为2.59%，晋中区块15号煤整体略高一些，值得一提的是图7b中晋中区块J1井这块样品的成熟度R_o达到2.98%，明显高于延川南区块2号煤，晋中区块15号煤处于成岩阶段的晚期。同时，样品深度达到1891.40 m，由上覆地层的静岩压力导致产生了大量垂直于层理面的短小割理缝，样品右侧甚至可见缝宽超过100 μm的裂隙，因此，更深的埋深对煤岩的裂隙发育有较大的影响。

4.2　孔裂隙结构对吸附解吸特征的影响

延川南区块2号煤层和晋中区块15号煤层的显微结构特征表明，2个区块煤岩的储集空间是由基质孔隙和裂隙系统共同构成，基质孔隙为煤层气储存提供了大量空间，对孔隙度贡献较大；而裂隙系统则将基质孔隙联通起来，成为煤层气渗流的主要通道，对渗透率的贡献极大。因而，煤岩的孔隙-裂隙结构对煤层气的吸附解吸特征有着重要的影响。基质孔隙中孔径大小的分布情况，直接影响了煤岩比表面积和吸附能力，进而影响了煤层气的吸附特征；裂隙系统的复杂程度，直接影响了煤层气在煤岩中的渗流能力，进而影响了煤层气的解吸行为；煤岩的等温吸附及现场解吸速率曲线即是上述二者的综合表现。

值得一提的是，由于孔径分布特征表征的是各孔径范围的相对百分含量，从实测的孔隙度数据上来看，晋中区块15号煤的孔隙-裂隙发育程度明显高于延川南区块2号煤，晋中区块15号煤的孔隙度平均值为8.99%，延川南区块2号煤的孔隙度则仅为3.76%。从CO₂吸附的比表面积结果上，更能反映这一特点，延川南区块2号煤比表面积介于84.5~110.1 m²/g，平均值为96.9 m²/g，而晋中区块15号煤比表面积介于147.1~173.1 m²/g，平均值高达158.5 m²/g，说明晋中区块大量发育的微孔提供了大量的表面积，这一特征极大地影响了煤岩等温吸附特征，从比表面积和吸附量的相关性图可以进一步证实，比表面积和吸附量具有明显的正相关性，微孔发育的结构对煤岩吸附性有更大的影响。从等温吸附曲线上来看，晋中区块15号煤在初始压力端吸附量极大，在压力达到5 MPa时，已基本吸附了超过最大吸附量的80%的CH₄，而延川南区块2号煤的等温吸附曲线则平缓得多。对等温吸附曲线曲率进行一阶求导，吸附量增幅和增速发生转折所对应的压力为敏感解吸压力^[47-48]，计算得到的延川南区块Y3井敏感解吸压力为3.06 MPa，晋中区块J1井为2.18 MPa，J2井为2.46 MPa（图10a）。从现场煤心含气量测试的解吸速率曲线上来看，晋中区块15号煤的解吸速率更快，图10b中J1井、J2井和Y3井3块样品的含气量分别为28.99 cm³/g、23.82 cm³/g和17.27 cm³/g，尽管总含气量值有差距，但晋中区块15号煤的最大解吸速率是延川南区块2号煤的近5倍，这与晋中区块15号煤大量发育的裂隙系统密切相关。与等温吸附实验的结果不同，由于等温吸附实验采用的粉末样品，更多的是评价煤岩基质部分的吸附能力，影响其特征的主要因素为基质孔隙及其孔径分布特征，而现场含气量测试则是煤心整个孔隙-裂隙系统渗流能力的综合反映，其中裂隙系统对渗流能力的影响最大。

4.3　不同孔隙-裂隙体系煤层勘探开发建议

鉴于2个区块在气藏工程特征与储层孔隙-裂隙结构的差异，基于孔隙-裂隙耦合机制，二者在开发策略上应各有侧重点，其指导思想为“延川南造缝促解吸、晋中区控缝稳渗流”。针对延川南区块山西组2号煤这类以基质孔隙主导、吸附气稳定解吸（敏感解吸压力为3.06 MPa）的储层特征，建议采用“增大压裂规模、提高造缝效果、快排降压生产”的开发方案，通过提升前置液量实现扩展缝长的复杂缝网构建，结合阶梯式快速降压制度（初期日降压介于0.15~0.20 MPa），有效激活微孔系统的吸附气解吸边界^[6]。而针对晋中区块太原组15号煤这类裂隙-孔隙复合型的煤层气储层，宏观裂隙密度大，前期解吸速率高，但后续解吸气补充不足（敏感解吸压力介于2.18~2.46 MPa），建议采用“提高波及范围、大砂量远支撑、控压生产”的开发方案，采用大粒径陶粒配合大砂量实现远场支撑，同步实施储层压力闭环调控，既保障宏观裂隙系统的导流能力，又维持微孔系统的持续解吸动力。

5　结论

收起

1）延川南区块山西组2号煤是以基质孔隙为主导、吸附气稳定解吸（吸附气比例为94%）的煤层气储层，储集空间以气孔和胞腔孔为主，次为粒间孔，发育少量割理缝、构造缝和黄铁矿晶间孔。晋中区块15号煤则是裂隙-孔隙复合、前期解吸速率快（游离气比例为14%）的煤层气储层，储集空间以割理缝、构造缝为主，次为胞腔孔等，发育少量层理缝和黏土矿物晶间孔。

2）煤岩储集空间差异主因包括煤岩组分、煤体结构及构造运动。孔隙类型受控于煤岩组分：基质镜质体发育气孔与粒间孔，丝质体类多形成胞腔孔，黏土矿物则产生晶间孔；裂隙系统受煤体结构与构造作用共同影响：内生割理缝受成岩作用及埋深控制，外生构造缝源于构造活动，层理缝与沉积环境相关但贡献小。

3）煤岩的孔隙-裂隙结构对煤层气的吸附解吸特征有着重要的影响。基质孔隙中孔径大小的分布情况，直接影响了煤岩比表面积和吸附能力，进而影响了煤层气的吸附特征；裂隙系统的复杂程度，直接影响了煤层气在煤岩中的渗流能力，进而影响了煤层气的解吸行为。

4）基于孔隙-裂隙耦合机制，延川南区块和晋中区块的开发策略应遵循“延川南造缝促解吸、晋中区控缝稳渗流”的指导思想。其中延川南山西组2号煤建议以“增大压裂规模、提高造缝效果、快排降压生产”的开发方案，有助于高产。晋中太原组15号煤建议以“提高波及范围、大砂量远支撑、控压生产”的开发方案，有助于稳产。

参考文献

收起

文献

收起

参考文献引证文献

排序方式：

郭旭升,赵培荣, 申宝剑, 等. 中国深层煤层气地质特征与勘探实践[J]. 石油与天然气地质,2024,45(6): 1511-1523.

GUO

Xusheng

, ZHAO

Peirong

, SHEN

Baojian

, et al. Geological features and exploration practices of deep coalbed methane in China[J]. Oil & Gas Geology, 2024, 45(6): 1511-1523.

杨敏芳, 孙斌, 鲁静, 等. 准噶尔盆地深、浅层煤层气富集模式对比分析[J]. 煤炭学报, 2019, 44(): 601-609.

YANG

Minfang

, SUN

Bin

, LU

Jing

, et al. Comparative analysis on the enrichment patterns of deep and shallow CBM in Junggar Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2019, 44(): 601-609.

陈世达, 汤达祯, 侯伟, 等. 深部煤层气地质条件特殊性与储层工程响应[J]. 石油学报, 2023, 44(11): 1993-2006.

CHEN

Shida

, TANG

Dazhen

, HOU

Wei

, et al. Geological particularity and reservoir engineering response of deep coalbed methane[J]. Acta Petrolei Sinica, 2023, 44(11): 1993-2006.

何希鹏, 肖翠, 高玉巧, 等. 鄂尔多斯盆地延川南煤层气田地质特征及勘探开发关键技术[J]. 煤田地质与勘探, 2025, 53(3): 54-71.

Xipeng

, XIAO

Cui

, GAO

Yuqiao

, et al. Geological characteristics and key technologies for exploration and development of the Yanchuannan coalbed methane field, Ordos Basin[J]. Coal Geology & Exploration, 2025, 53(3): 54-71.

郑永旺, 崔轶男, 李鑫, 等. 深层高阶煤层CO₂-ECBM技术研究与应用启示: 以沁水盆地晋中地区为例[J]. 石油实验地质, 2025, 47(1): 143-152.

ZHENG

Yongwang

, CUI

Yinan

, LI

Xin

, et al. Research and insights for application of CO₂-ECBM technology in deep high⁃rank coal seams: A case study of Jinzhong block, Qinshui Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2025, 47(1): 143-152.

桑树勋, 韩思杰, 周效志, 等. 华东地区深部煤层气资源与勘探开发前景初探[J]. 油气藏评价与开发, 2023, 13(4): 403-415.

SANG

Shuxun

, HAN

Sijie

, ZHOU

Xiaozhi

, et al. Deep coalbed methane resource and its exploration and development prospect in East China[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2023, 13(4): 403-415.

王良军, 王勇, 章新文, 等. 鄂尔多斯盆地南部聚煤作用控气和煤层气勘探潜力: 以旬宜探区石炭系太原组为例[J]. 油气藏评价与开发, 2025, 15(2): 175-184.

WANG

Liangjun

, WANG

Yong

, ZHANG

Xinwen

, et al. Coal accumulation control on gas and coalbed methane exploration potential in southern Ordos Basin: A case study of Carboniferous Taiyuan Formation in Xunyi exploration area[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2025, 15(2): 175-184.

张学英, 杨延辉, 张雅兰, 等.一种测定煤储层水相赋存空间的新方法[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2024, 48(5): 122-128.

ZHANG

Xueying

, YANG

Yanhui

, ZHANG

Yalan

, et al. A new method to investigate water occurrence space in coals[J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science), 2024, 48(5): 122-128.

张文, 黄红星, 刘莹, 等. 鄂尔多斯盆地保德区块煤层气井可采储量与产气特征研究[J]. 油气藏评价与开发, 2025, 15(2): 257-265.

ZHANG

Wen

, HUANG

Hongxing

, LIU

Ying

, et al. Research on recoverable reserves and gas production characteristics of coalbed methane wells in Baode block of Ordos Basin[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2025, 15(2): 257-265.

姚红生, 陈贞龙, 何希鹏, 等. 深部煤层气“有效支撑” 理念及创新实践: 以鄂尔多斯盆地延川南煤层气田为例[J]. 天然气工业, 2022, 42(6): 97-106.

YAO

Hongsheng

, CHEN

Zhenlong

, HE

Xipeng

, et al. “Effective support” concept and innovative practice of deep CBM in South Yanchuan Gas Field of the Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry, 2022, 42(6): 97-106.

姚红生, 房大志, 包凯, 等. 渝东南地区龙潭组煤层气甜点地质评价及有效压裂工艺[J]. 煤炭科学技术, 2023, 51(): 132-140.

YAO

Hongsheng

, FANG

Dazhi

, BAO

Kai

, et al. Geological evaluation and effective fracturing technology of Longtan Formation CBM in Nanchuan Block, Southeast Chongqing, China[J]. Coal Science and Technology, 2023, 51(): 132-140.

马立涛, 吴鹏, 杨江浩, 等. 鄂尔多斯盆地东部深部煤系储层微观孔隙结构特征及启示[J]. 油气藏评价与开发, 2025, 15(2): 217-226.

Litao

, WU

Peng

, YANG

Jianghao

, et al. Microscopic pore structure characteristics and implications of deep coal measure reservoirs in eastern Ordos Basin[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2025, 15(2): 217-226.

胡鑫, 姚卫江, 胡正舟, 等. 准噶尔盆地白家海地区西山窑组深部煤岩储层孔隙结构表征及发育主控因素[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2024, 48(4): 12-23.

Xin

, YAO

Weijiang

, HU

Zhengzhou

, et al. Pore structure characterization and main control factors of deep coal reservoir of Xishanyao Formation in Baijiahai area, Junggar Basin[J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science), 2024, 48(4): 12-23.

徐凤银, 肖芝华, 陈东, 等. 我国煤层气开发技术现状与发展方向[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(10): 205-215.

Fengyin

, XIAO

Zhihua

, CHEN

Dong

, et al. Current status and development direction of coalbed methane exploration technology in China[J]. Coal Science and Technology, 2019, 47(10): 205-215.

余莉珠, 师伟, 姚晓莉, 等. 临汾区块深层煤层气水平井定量化排采控制技术[J]. 煤炭学报, 2018, 43(): 499-504.

Lizhu

, SHI

Wei

, YAO

Xiaoli

, et al. Quantitative control technology for deep coalbed methane horizontal wells in Linfen Block[J]. Journal of China Coal Society, 2018, 43(): 499-504.

刘长松, 赵海峰, 陈帅, 等. 大宁–吉县区块深层煤层气井酸压工艺及现场试验[J]. 煤田地质与勘探, 2022, 50(9): 154-162.

LIU

Changsong

, ZHAO

Haifeng

, CHEN

Shuai

, et al. Acid fracturing technology of deep CBM wells and its field test in Daning-Jixian Block[J]. Coal Geology & Exploration, 2022, 50(9): 154-162.

刘洪林, 王红岩, 李景明. 利用碳封存技术开发我国深层煤层气资源的思考[J]. 特种油气藏, 2006, 13(4): 6-9.

LIU

Honglin

, WANG

Hongyan

, LI

Jingming

. Technology of CO₂sequestration for developing deep coal bed methane in China[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2006, 13(4): 6-9.

房大志, 程泽虎, 李佳欣. 渝东南地区超深层煤层气高效压裂技术及精细排采制度研究与实践: 以NY1井为例[J]. 煤田地质与勘探, 2022, 50(5): 50-56.

FANG

Dazhi

, CHENG

Zehu

, LI

Jiaxin

. Eefficient fracturing technology and fine drainage system of ultra-deep coalbed methane in southeast Chongqing: A case study of NY1 well[J]. Coal Geology & Exploration, 2022, 50(5): 50-56.

郭旭升, 胡宗全, 李双建, 等. 深层—超深层天然气勘探研究进展与展望[J]. 石油科学通报, 2023, 8(4): 461-474.

GUO

Xusheng

, HU

Zongquan

, LI

Shuangjian

, et al. Progress and prospect of natural gas exploration and research in deep and ultra-deep strata[J]. Petroleum Science Bulletin, 2023, 8(4): 461-474.

张军涛, 郭庆, 汶锋刚. 深层煤层气压裂技术的研究与应用[J]. 延安大学学报(自然科学版), 2015, 34(1): 78-80.

ZHANG

Juntao

, GUO

Qing

, WEN

Fenggang

. Research and application of deep coalbed methane fracturing technology[J]. Journal of Yan’an University (Natural Science Edition), 2015, 34(1): 78-80.

李曙光, 王成旺, 王红娜, 等. 大宁—吉县区块深层煤层气成藏特征及有利区评价[J]. 煤田地质与勘探, 2022, 50(9): 59-67.

Shuguang

, WANG

Chengwang

, WANG

Hongna

, et al. Reservoir forming characteristics and favorable area evaluation of deep coalbed methane in Daning-Jixian Block[J]. Coal Geology & Exploration, 2022, 50(9): 59-67.

江同文, 熊先钺, 金亦秋. 深部煤层气地质特征与开发对策[J]. 石油学报, 2023, 44(11): 1918-1930.

JIANG

Tongwen

, XIONG

Xianyue

, JIN

Yiqiu

. Geological characteristics and development countermeasures of deep coalbed methane[J]. Acta Petrolei Sinica, 2023, 44(11): 1918-1930.

熊先钺, 甄怀宾, 李曙光, 等. 大宁—吉县区块深部煤层气多轮次转向压裂技术及应用[J]. 煤田地质与勘探, 2024, 52(2): 147-160.

XIONG

Xianyue

, ZHEN

Huaibin

, LI

Shuguang

, et al. Multi-round diverting fracturing technology and its application in deep coalbed methane in the Daning-Jixian block[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(2): 147-160.

郭绪杰, 支东明, 毛新军, 等. 准噶尔盆地煤岩气的勘探发现及意义[J]. 中国石油勘探, 2021, 26(6): 38-49.

GUO

Xujie

, ZHI

Dongming

, MAO

Xinjun

, et al. Discovery and significance of coal measure gas in Junggar Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2021, 26(6): 38-49.

苗禾垚, 张军建, 杨斌, 等.巨野煤田深部煤层CO₂地质封存潜力评价及有利区优选[J]. 山东科技大学学报(自然科学版), 2025, 44(3): 56-67.

MIAO

Heyao

, ZHANG

Junjian

, YANG

Bin

, et al. CO₂ geological storage potential evaluation and optimization off avorable areas in deep coal seams of Juye Coal field[J]. Journal of Shandong University of Science and Technology (Natural Sciences), 2025,44(3): 56-67.

姚红生, 肖翠, 陈贞龙, 等. 延川南深部煤层气高效开发调整对策研究[J]. 油气藏评价与开发, 2022, 12(4):545-555.

YAO

Hongsheng

, XIAO

Cui

, CHEN

Zhenlong

, et al. Adjustment countermeasures for efficient development of deep coalbed methane in southern Yanchuan CBM Field[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2022, 12(4): 545-555.

周立春, 崔新瑞, 吕宏玖. 沁南煤层气田单支水平井钻完井工艺优化[J]. 中国煤层气, 2017, 14(1): 21-23.

ZHOU

Lichun

, CUI

Xinrui

, Hongjiu

LYU

. Drilling and completion process optimization for the CBM single branch horizontal well in southern Qinshui[J]. China Coalbed Methane, 2017, 14(1): 21-23.

高玉巧, 李鑫, 何希鹏, 等. 延川南深部煤层气高产主控地质因素研究[J]. 煤田地质与勘探, 2021, 49(2): 21-27.

GAO

Yuqiao

, LI

Xin

, HE

Xipeng

, et al. Study on the main controlling geological factors of high yield deep CBM in Southern Yanchuan Block[J]. Coal Geology & Exploration, 2021, 49(2): 21-27.

王博. 沁水盆地晋中区块构造解释及有利区带预测[D]. 成都: 成都理工大学, 2017.

WANG

. Structural interpretation and favorable zone prediction of Jinzhong block in Qinshui basin[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2017.

常辉. 晋中区块深层煤层气藏储层地质特征研究[J]. 山东化工, 2021, 50(15): 141-143.

CHANG

Hui

. Deep CBM geological features analysis in Jinzhong Region[J]. Shandong Chemical Industry, 2021, 50(15): 141-143.

姚红生, 陈贞龙, 郭涛, 等. 延川南深部煤层气地质工程一体化压裂增产实践[J]. 油气藏评价与开发, 2021, 11(3): 291-296.

YAO

Hongsheng

, CHEN

Zhenlong

, GUO

Tao

, et al. Stimulation practice of geology-engineering integration fracturing for deep CBM in Yanchuannan Field[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2021, 11(3): 291-296.

蒋永平, 杨松. 鄂尔多斯盆地东缘延川南区块煤层气井排水采气新工艺[J]. 油气藏评价与开发, 2021, 11(3): 384-389.

JIANG

Yongping

, YANG

Song

. New technology of dewatering gas recovery for CBM wells in southern Yanchuan Block, eastern margin of Ordos Basin[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2021, 11(3): 384-389.

郭涛, 王运海. 延川南煤层气田2号煤层煤体结构测井评价及控制因素[J]. 煤田地质与勘探, 2014, 42(3): 22-25.

GUO

Tao

, WANG

Yunhai

. Evaluation of logging of coal texture of seam 2 in southern Yanchuannan and analysis of its main controlling factors[J]. Coal Geology & Exploration, 2014, 42(3): 22-25.

郭广山, 徐凤银, 刘丽芳, 等. 鄂尔多斯盆地府谷地区深部煤层气富集成藏规律及有利区评价[J]. 煤田地质与勘探, 2024, 52(2): 81-91.

GUO

Guangshan

, XU

Fengyin

, LIU

Lifang

, et al. Enrichment and accumulation patterns and favorable area evaluation of deep coalbed methane in the Fugu area, Ordos Basin[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(2): 81-91.

曾雯婷, 徐凤银, 张雷, 等. 鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气排采工艺技术进展与启示[J]. 煤田地质与勘探, 2024, 52(2): 23-32.

ZENG

Wenting

, XU

Fengyin

, ZHANG

Lei

, et al. Deep coalbed methane production technology for the eastern margin of the Ordos Basin: Advances and their implications[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(2): 23-32.

赵喆, 徐旺林, 赵振宇, 等. 鄂尔多斯盆地石炭系本溪组煤岩气地质特征与勘探突破[J]. 石油勘探与开发, 2024, 51(2): 234-247.

ZHAO

Zhe

, XU

Wanglin

, ZHAO

Zhenyu

, et al. Geological characteristics and exploration breakthroughs of coal rock gas in Carboniferous Benxi Formation, Ordos Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2024, 51(2): 234-247.

郭晨, 秦勇, 易同生, 等. 基于生产特征曲线的煤层气合采干扰判识方法:以黔西地区织金区块为例[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(5): 977-986.

GUO

Chen

, QIN

Yong

, YI

Tongsheng

, et al. A method for identifying coalbed methane co-production interference based on production characteristic curves: A case study of the Zhijin block, western Guizhou, China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2022, 49(5): 977-986.

徐凤银, 侯伟, 熊先钺, 等. 中国煤层气产业现状与发展战略[J]. 石油勘探与开发, 2023, 50(4): 669-682.

Fengyin

, HOU

Wei

, XIONG

Xianyue

, et al. The status and development strategy of coalbed methane industry in China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2023, 50(4): 669-682.

王红岩, 段瑶瑶, 刘洪林, 等. 煤层气水平井开发的理论技术初探: 兼论煤层气和页岩气开发条件对比[J]. 煤田地质与勘探, 2024, 52(4): 47-59.

WANG

Hongyan

, DUAN

Yaoyao

, LIU

Honglin

, et al. Preliminarily exploring the theories and technologies for coalbed methane production using horizontal wells: Comparison of conditions for coalbed methane and shale gas exploitation[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(4): 47-59.

吴鹏, 胡维强, 李洋冰, 等. 临兴–神府区块深部煤层气地球化学特征及其影响因素[J]. 煤田地质与勘探, 2024, 52(5): 56-66.

Peng

, HU

Weiqiang

, LI

Yangbing

, et al. Geochemical characteristics and influencing factors of deep coalbed methane in the Linxing-Shenfu block[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(5): 56-66.

郭涛, 金晓波, 武迪迪, 等. 川东南南川区块龙潭组深部煤层气成藏特征及勘探前景[J]. 煤田地质与勘探, 2024, 52(4): 60-67.

GUO

Tao

, JIN

Xiaobo

, WU

Didi

, et al. Accumulation characteristics and exploration prospects of deep coalbed methane in the Longtan Formation of the Nanchuan block on the southeastern margin of the Sichuan Basin[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(4): 60-67.

李树刚, 周雨璇, 胡彪, 等. 低阶煤吸附孔结构特征及其对甲烷吸附性能影响[J]. 煤田地质与勘探, 2023, 51(2):127-136.

Shugang

, ZHOU

Yuxuan

, HU

Biao

, et al. Structural characteristics of adsorption pores in low-rank coals and their effects on methane adsorption performance[J]. Coal Geology & Exploration, 2023, 51(2): 127-136.

何希鹏, 汪凯明, 罗薇, 等. 四川盆地东南部南川地区煤层气地质特征及富集主控因素[J]. 石油实验地质, 2025, 47(1): 64-76.

Xipeng

, WANG

Kaiming

, LUO

Wei

, et al. Geological characteristics and main enrichment controlling factors of coalbed methane in Nanchuan area, southeastern Sichuan Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2025, 47(1): 64-76.

刘晓, 崔彬, 吴展. 煤层气井堵塞型递减原因分析及治理: 以延川南煤层气田为例[J]. 油气藏评价与开发, 2022, 12(4): 626-632.

LIU

Xiao

, CUI

Bin

, WU

Zhan

. Cause analysis and treatment of coal-bed gas well plugging decline: A case study of southern Yanchuan CBM Field[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2022, 12(4): 626-632.

杨松, 刘晓, 申建, 等. 延川南气田近薄层煤层气开发实践及其示范意义[J]. 天然气工业, 2023, 43(8): 90-97.

YANG

Song

, LIU

Xiao

, SHEN

Jian

, et al. Development practice of near-thin bed CBM in the Yanchuannan gas field and its demonstration significance[J]. Natural Gas Industry, 2023, 43(8): 90-97.

刘洪林, 王红岩, 张建博. 煤储层割理评价方法[J]. 天然气工业, 2000, 20(4): 27-29.

LIU

Honglin

, WANG

Hongyan

, ZHANG

Jianbo

. Evaluation method of cleats in coal reservoir bed[J]. Natural Gas Industry, 2000, 20(4): 27-29.

王冠民, 祝新怡, 刘海, 等. 沉积微相在致密砂岩可压裂性分析中的应用: 以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段为例[J]. 地质力学学报, 2024, 30(6): 893-905.

WANG

Guanmin

, ZHU

Xinyi

, LIU

Hai

, et al. The application of sedimentary microfacies on the fracability of tight sandstone reservoir in Chang 7 member of Longdong area in the Ordos Basin[J]. Journal of Geomechanics, 2024, 30(6): 893-905.

姚红生.南川地区浅层常压页岩气吸附解吸机理与开发实践[J].天然气工业, 2024, 44(2):14-22.

YAO

Hongsheng

.Adsorption and desorption mechanism and development practice of shallow normal pressure shale gas in Nanchuan area[J]. Natural Gas Industry, 2024, 44(2):14-22.

2026年第16卷第2期

引用本文

BibTeX

文章信息

doi: 10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2025028

接收时间：2025-04-03
首发时间：2026-10-30
出版时间：2026-03-26

补充材料

相关文章

文章信息

作者

出版历史

收稿日期：2025-04-03
修回日期：2025-03-26
录用日期：2025-04-03

基金

作者信息

¹　中国石化华东油气分公司勘探开发研究院，江苏　　南京　　210019

²　中国石化深层煤层气勘探开发重点实验室，江苏　　南京　210019

参考文献

分享链接

https://castjournals.cast.org.cn/joweb/yqcpjykf/CN/10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2025028

分享至

全文二维码

扫描看全文

引用本文

BibTeX

本文的引用情况

2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

关闭全屏

BibTeX
EndNote
RefWorks
TxT

大类	亚类	特征描述	孔隙-裂隙范围	成因
孔隙	胞腔孔	主要发育于惰质组中的丝质体、半丝质体、粗粒体等保留有植物细胞的胞腔内，胞腔内也常有黏土矿物、方解石等矿物胶结，或伴有团块镜质体填充，是煤岩中最主要的原生孔隙	10~200 μm	原生结构
气孔	煤岩生烃过程中在有机质表面形成的孔隙，由于镜质组比惰质组有更强的生烃能力，因此大部分的气孔发育于镜质体表面，是煤岩中最主要的次生孔隙	2 nm~2 μm	生烃作用
粒间孔	基质镜质体在凝胶化过程中，融合了黏土矿物、有机碎片等碎屑，由于成岩作用或生烃作用形成的孔隙，既包含由原始结构经成岩作用压实形成的孔隙，也包含成烃母质经成岩作用形成的气孔	20 nm~5 μm	成岩作用生烃作用
黏土矿物晶间孔	黏土矿物晶间发育的孔隙	10~500 nm	成岩作用
黄铁矿晶间孔	黄铁矿晶体内部发育的孔隙	10~200 nm	成岩作用
溶蚀孔	裂隙或胞腔内胶结方解石等碳酸盐矿物，表面发育少量溶蚀孔	10~300 nm	成岩作用
裂隙	割理缝	包括与层面近似平行且延伸相对较长的面割理，以及发育于2条相邻的面割理之间、与层面近似垂直且连续性相对较差的端割理，面割理和端割理都是煤岩中主要的内生裂隙	缝宽：1~200 μm 缝长：50 μm~1 cm	成岩作用
构造缝	是煤岩中最常见的外生裂隙，是煤层在地质构造运动中，受应力作用产生的裂隙^[39]	缝宽：10~800 μm 缝长：50 μm~1 cm	构造作用等
层理缝	在沉积和成岩过程中，在纹层间形成的裂隙	缝宽：微米级缝长：200 μm~2 cm	沉积成岩作用

大类

亚类

特征描述

孔隙-裂隙范围

成因

成像特点

孔隙

胞腔孔

主要发育于惰质组中的丝质体、半丝质体、粗粒体等保留有植物细胞的胞腔内，胞腔内也常有黏土矿物、方解石等矿物胶结，或伴有团块镜质体填充，是煤岩中最主要的原生孔隙

10~200 μm

原生结构

气孔

煤岩生烃过程中在有机质表面形成的孔隙，由于镜质组比惰质组有更强的生烃能力，因此大部分的气孔发育于镜质体表面，是煤岩中最主要的次生孔隙

2 nm~2 μm

生烃作用

粒间孔

基质镜质体在凝胶化过程中，融合了黏土矿物、有机碎片等碎屑，由于成岩作用或生烃作用形成的孔隙，既包含由原始结构经成岩作用压实形成的孔隙，也包含成烃母质经成岩作用形成的气孔

20 nm~5 μm

成岩作用

生烃作用

黏土矿物晶间孔

黏土矿物晶间发育的孔隙

10~500 nm

成岩作用

黄铁矿晶间孔

黄铁矿晶体内部发育的孔隙

10~200 nm

成岩作用

溶蚀孔

裂隙或胞腔内胶结方解石等碳酸盐矿物，表面发育少量溶蚀孔

10~300 nm

成岩作用

裂隙

割理缝

包括与层面近似平行且延伸相对较长的面割理，以及发育于2条相邻的面割理之间、与层面近似垂直且连续性相对较差的端割理，面割理和端割理都是煤岩中主要的内生裂隙

缝宽：1~200 μm

缝长：50 μm~1 cm

成岩作用

构造缝

是煤岩中最常见的外生裂隙，是煤层在地质构造运动中，受应力作用产生的裂隙^[39]

缝宽：10~800 μm

缝长：50 μm~1 cm

构造作用等

层理缝

在沉积和成岩过程中，在纹层间形成的裂隙

缝宽：微米级

缝长：200 μm~2 cm

沉积

成岩作用