[01566204]多热源叠加变质作用对煤层气储层物性的控制机理研究

研究围绕多热源叠加变质作用对煤储层的控制机制的研究核心,首次对五种不同的岩浆侵入模式下的热源叠加作用对煤储层的岩石学特征、储层物性特征、储层吸附特征等的影响进行了系统的研究,尤其是在岩浆热变质对煤的孔隙、裂隙发育的改造作用,对煤的吸附特征的影响规律等的研究上取得了创新性成果。同时,课题将野外和实验室分析结果与煤层气实际勘探资料相结合,系统剖析了岩浆变质作用对红阳矿的煤层气生成、储集和运移影响规律,为该区寻找高丰度和高产煤层气（包括煤成气）藏提供了新的思路。课题最后就岩墙和岩床两种不同的侵入模式,揭示了它们各自的控藏机制,分析了它们对煤层气或煤成气藏的积极的和破坏性的影响规律。研究指出在岩墙附近煤层气极易运移并在渗透性围岩中形成新的煤成气藏的观点,突破了传统的煤层气藏概念的束缚,为煤层气勘探提供了新的思路。同时,研究指出岩墙周围的煤层（成）气藏的特点特别适用于将渗透性围岩层与煤层作为共同的产层,这为煤层气开发方式的选择提供了新的理论依据。取得了主要成果如下：1)揭示了五种典型侵入模式下,岩浆侵入对煤级、煤质和煤岩学特征的影响规律;2)岩浆侵入通过改变煤的吸附特征,煤的孔容发育及煤的围岩环境,从而对煤层气的储集产生了一定的影响;3)一般岩浆侵入处煤层气以游离气富集为主,而吸附气可能含量很少,特别是高变质区;4)基于实际钻孔资料和地质分析资料,重点剖析了红阳矿煤的接触变质作用对煤的煤质、煤层气的富集和运移的影响规律;5)据扫描电镜观察和X 射线CT 扫描分析结果,靠近岩浆接触变质处的煤样多呈现细粒镶嵌结构,并在镜质组组分中成群发育定向排列的浑圆状气孔;6)岩浆侵入会造成煤中的外生微裂隙的显著增加;8)岩浆侵入会造成煤中的孔容、孔表面积和平均孔径都显著增加,特别是对于顶板侵入型和层内侵入型两种类型;9)岩浆侵入对煤储层的孔裂隙性影响的规律十分复杂,岩浆侵入的产状、岩体规模,距离岩体的远近,煤层的宏观展布特征与非均质性,侵入的多期性,侵入时的构造和水文活动都等可能对煤的孔裂隙性产生完全不同的影响;10)系统分析了岩床和岩墙两种侵入模式对煤层气藏的控制模式。