江西省煤层气资源赋存预测及资源量估算

伯慧 毛绍胜

（江西省煤田地质勘察研究院 江西南昌 330001）

煤层气是优质化石能源，有利于分布式能源系统推广应用，提高能源利用效率。随着技术不断进步，煤层气开发利用技术水平进一步提高，抽采利用率提高，煤层气开发利用政策的完善，煤层气资源的利用指日可待。煤层气（煤矿瓦斯）开发利用可有效增加能源供应，具有广阔的发展前景。

煤层气藏的形成条件包括储集和保存两个方面的条件。

储集条件主要受煤层厚度和煤变质程度影响，而保存条件主要受盖层和地质构造作用的影响。另外，由于煤层的埋藏深度对气成分、储层压力、煤储层的渗透性有重要影响，因而也是控制煤层气藏的一个重要因素。

江西省煤炭资源相对集中，以萍乐坳陷带内、赣南煤炭资源比较丰富，其中煤层特征、构造条件、水文地质条件都有利于煤层气的储存。

1 煤层分布特点

江西省主要煤层分布在上二叠统龙潭组和上三叠统安源组中，主要有三个煤组，分别为龙潭组的B煤组、C煤组以及安源组，其中B煤组相对来说发育比较稳定，厚度比较大。现以位于萍乐坳陷的丰城地区的B4煤层为例，该地区B4煤层厚度较大，平均厚度达到3m多，煤层中夹矸层数少，矸石层薄，煤层结构简单，有利于煤层气的生成。

2 构造特征有利于煤层气的富集

复式向斜具有天然维持地层压力的机制，复式向斜中由于存在多个背、向斜褶曲易于形成低渗带，进一步减缓地层水流动，利于维持地层压力，并且具有地层水的向心流动机制，煤层气被水动力溶解、冲洗作用弱，使得煤层含气量高。

江西省煤层气资源主要分布在萍乡—乐平复式向斜内，该复式向斜西段由一个复背斜和两个复向斜组成，由北至南分别为锦江复向斜、蒙山复背斜、袁水复向斜；复式向斜东段由进贤-乐平复向斜、波阳-景德镇复向斜组成。

本次次要煤层气资源评价区分布在信丰-于都复式向斜中，由信丰复向斜和铁石口向斜组成。

3 煤层的埋藏深度适中，对煤层气勘探有利

埋藏深度是控制煤层气富集的重要因素，当前研究分析，在其它变化不大的情况下，一般随深度增大甲烷含量增高。因为：（1）随着深度的增大，煤的变质程度加深，从而导致甲烷含量增高。（2）随着深度增高，储层压力增大，增大了煤层吸附能力。

以丰城矿区B4煤层埋深（1000m左右）为例，该区B4埋藏深度不但有利于煤层气的富集，而且深度适合开采。

4 主力煤层生、储地质条件好，有利于煤层气富集成藏

在成煤第二阶段，由泥炭演变为煤的煤化作用过程中，不断地产生煤层气，煤的煤化程度越高，产生的气体越多。首先煤层气的产出量直接依赖于煤化程度，其次随着变质程度的加深，煤的气体渗透率下降，气体沿煤层向地表方向运移也就更慢；变质程度越高，煤的吸附能力越大，煤层中可以滞留更多的煤层气。

江西省已探明煤炭资源的煤类比较齐全，有气、肥、焦、瘦、贫和无烟煤等。其中有利生气煤类焦煤-无烟煤资源量135237.58×104t，占探明总资源储量的75.82%。

煤的等温吸附特征是煤储层的重要参数之一。在一定煤储层压力条件下，煤的吸附能力决定煤层含气量的高低，其解吸能力则决定性地影响煤层气井的产能，因此，煤储层的吸附—解吸特征是煤层气井开发成败的关键因素之一。在丰城矿区做过的等温吸附试验看，朗格缪尔吸附常数α 在18.51～42.15m3/t之间，平均为31.46m3/t，其吸附能力是比较强的。

5 水文地质条件简单，有利于煤层气富集

龙潭组老山段B煤组，上部与长兴灰岩含水层间夹王潘里段隔水层，狮子山段隔水层；底部下伏官山段隔水层与茅口灰岩相接触，因此水文地质条件比较简单，地下水活动微弱，有利于煤层气封闭。

根据初步圈定的有利区，采用《煤层气资源/储量规范》（DZ/T 0216-2010）中的体积法，初步估算煤层气资源总量：

Gi=0.01AhDCad

式中：Cad=Cdaf（1-Mad-Aad）Gi—煤层气地质储量，108m3；

A—煤层含气面积，km3；

h—煤层净厚度，m；

D—煤的空气干燥基视密度（煤的容重），t/m3；

Cad—煤的空气干燥基含气量，m3/t；

Cdaf—煤的干燥无灰基含气量，m3/t；

Mad—煤的空气干燥基水分，%；

Aad—煤的空气干燥基灰分，%。

萍乐坳陷内潜在煤炭资源量为291080×104t，保有资源量为94604.9×104t；信丰地区潜在煤炭资源量为16604×104t，保有资源量3582.95×104t。萍乐坳陷有利区甲烷含量在5～25m3/t，最大达41m3/t，平均在13.6m3/t左右，赣南信丰有利区甲烷含量在2.2～9.41m3/t，平均5.74m3/t。计算得出萍乐坳陷煤层气潜在资源量约为395.87×108m3，保有资源量为128.66×108m3；赣南信丰煤层气潜在资源量约为9.53×108m3，保有资源量为2.06×108m3。