水文地質條件對煤層氣賦存的控制作用分析

王浩(中石油煤層氣有限責任公司韓城分公司，陜西 韓城 715400)

水文地質條件對煤層氣賦存的控制作用分析

王浩(中石油煤層氣有限責任公司韓城分公司，陜西 韓城 715400)

煤層氣也就是我們經常提到的“瓦斯”，它是一種非常規的天然氣，經過千萬年的演化逐漸形成并保存于地層之中。近年來，隨著我國經濟的不斷發展，對能源的需要也越來越大，煤層氣作為一種重要的能源，它的控制，開采和利用正在受到社會各界的關注。水文地質條件是影響煤層氣儲存，開采的重要因素之一，能夠對煤層氣賦存的控制起到非常關鍵的作用。因而越來越多的學者專家投身于相關課題的研究。本文以此為基礎，分析水文地質條件對煤層氣賦存的控制作用。

水文地質；煤層氣；賦存；控制作用

我們常常在新聞中聽到“瓦斯泄漏，瓦斯爆炸”等字眼，導致很多人認為煤層氣是非常危險的，有害無益的。這是一種誤解，煤層氣是一種清潔能源，能量大，燃燒效率高。在經濟快速發展的今天，理應作為一種重點能源進行開發和利用。但是，煤層氣的形成和儲存受到多方面地質因素的影響，例如地質構造，煤層條件，性質，壓力，水文條件等，因而煤層氣的控制也就變得十分困難和復雜。本文主要針對水文地質條件這一影響因素進行分析，探究其對煤層氣賦存的控制作用。

1 水動力特質對煤層氣賦存的控制作用

煤層氣存在于煤的縫隙之中，狀態是吸附式的，而地下水水系統可以控制煤層氣的吸附狀態，這就意味著它可以影響煤層氣的儲存或者逸散。越是高壓的地區越容易造成煤層氣的賦存，反之，煤層氣逸散的可能性較大。基本上，水力特質的相關控制作用有三大特點。

1.1 水力的轉移和逸散作用

對于一些導水性比較強的地質區域，水力的轉移和逸散作用比較明顯。地下水在斷層構造發育地區不斷地運動過程中，將吸附在煤的縫隙中的煤層氣轉移，進而逸散開來，導致區域性的煤層氣缺乏。

1.2 水力封閉控氣作用

水力封閉控氣作用能夠控制煤層氣的賦存，一般情況下，在斷裂發育較弱的斜向地帶容易出現這種作用，前提是，這種斷裂帶不具有導水性，甚至斷層形成了一定的隔水層，抑制了導水作用。在水文地質條件比較簡單的前提下，煤層充為含水層，因而水力條件比較弱。地下水的流速流量交小，受到重力的影響又或是以靜水壓力形式流動。水力封閉的控氣作用大多發生在較深的區域，煤層氣因為地下水的壓力傳遞吸附在煤縫隙之中，受到壓力作用，煤層氣區域集中，不易產生逸散和轉移現象。

1.3 水力封堵控氣

對于不對稱向斜和單斜的地質條件，水力封堵控氣作用較為常見，十分有利于煤層氣的賦存。由于地層之間的壓力差的存在，使得煤層氣由高壓區域轉移到相對低壓的區域，或是從深部滲流到淺部。由于壓力的減少，吸附在煤中的煤層氣逸散，并形成逸散區域。在這種情況下，當地下水由淺層向深層移動，那么煤層氣就無法向上逸散，便聚集在一定的區域內，形成大量的煤層氣富集區，這就是所謂的水力封堵控氣作用。

2 地質條件對煤層氣賦存的控制作用

2.1 地質構造的變化作用

千萬年來，地質構造不斷演化，在煤層之上不斷生成覆蓋層，覆蓋層不斷增厚為煤層氣的儲存創作了十分有利的條件，能夠有效對煤層的壓力起到控制作用，并且抑制煤層氣的逸散。此外還應特別強調地質構造的回返抬升，根據學者專家的研究，這種現象對煤層氣的控制能造成較大影響，其特質與煤層氣的儲存量由緊密的聯系。下面筆者將就這一點進行詳細的論證說明。

2.2 地質構造的回返抬升

地質構造不可避免地要經歷回返抬升的過程，即使是埋藏深度一樣的煤層，由于回返抬升的性質，如時間長短，早晚等的不同，其蘊含的煤層氣的儲存量也有所差別。研究表明，煤層氣在回返抬升發生時間較晚時儲存量較大，這是因為回返抬升的時間較短，煤層氣逸散的量也就較小。例如我國的華北地區的東部和西部，其煤層氣儲量的差異的部分原因是回返抬升的時間差異造成的。

2.3 地質構造的形態不同

大自然的鬼斧神工造成了地質構造形態的千奇百怪，不同的形態會對煤層氣的賦存產生不同的作用。基本上封閉性的構造有利于煤層氣的聚集，相對的，較為開發性的構造則會便利煤層氣的逸散，不利于儲存。例如，對于褶皺地形地區，向斜地區和背斜的閉合處對于煤層氣的賦存十分有利。而對于斷層地區，如果壓力較大，地質結構十分緊密，具有閉合性質，其煤層氣的儲量就會比較大。

3 結語

在本文中，筆者從水文，地質兩方面分析了其對煤層氣賦存的控制作用。綜上所述，我們可以得出結論：水文地質條件能夠對煤層氣賦存的控制產生很大的影響。煤層氣的形成，轉移，儲藏等都與水文地質條件有著千絲萬縷的關系。在這一前提下，加強對水文地質條件的研究，因勢利導，提高煤層氣的生產效率顯得很有意義。筆者希望本文能為相關工作和研究提供一定的參考，也希望我國的煤層氣開發和利用能夠不斷發展。

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