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西山古交矿区2号煤层为1.47m-5.22m,平均为3.28m,东部和西部厚度小,中部厚度大。而8号煤层为1.25m-5.81m,平均3.41m,煤层厚度为1.25~5.81m,平均3.41m,厚度变化较大,中部较厚。煤层厚度条件,有利煤储层部位为中部地带。而在研究区内,东南部、东北部断层发育,尤其小断层比较发育,断层导致煤层气藏的封闭保存条件破坏,煤层气大量逸散,造成含气量与含气饱和度降低。中部和西部断层较少,保存情况相对较为理想,是煤层气开发的有利地带。从2号8号煤的围岩封闭情况来看,2号煤顶、底板多为泥岩,有不错的韧性,密闭性好。8号煤层顶板为灰岩,有时相变为泥灰岩,其间有时以炭质泥岩或泥岩相隔。底板以粉砂质泥岩、粉砂岩为主,局部相变为细粒砂岩或中粒砂岩。致密性不如2号煤层围岩。从围岩的岩性上来看,2号煤层的围岩密闭性要优于8号煤层,更易于煤层气的保存。
矿区2号、8号煤储层裂隙发育的规模和尺度存在较大差异,2号煤煤层中裂隙比较稀少,且裂隙的规模较小,罕见切穿煤层顶底板的大型裂隙。同时由于煤层中稳定发育两层夹矸,将煤层分成3个分层。由于煤层中有机组分和无机组分之间力学性质的差异,煤层中的仅有的少数裂隙也只是发育在各个分层中,缺乏大尺度上的联系和沟通。8号煤中裂隙无论是在发育的尺度和密度上均优于2号煤,同样煤层中的夹矸发育稳定,为煤层在力学稳定性和坚固性上提供了较好的划分标准。8煤中的裂隙无论是上分层发育的垂直煤层层面的裂隙,还是中间分层的共轭裂隙,还是同时切穿中间分层和底部的小型断层构造,均断面稳定清晰,且断面内部往往没有后期的沉积物(方解石)充填。通过大量煤层气井压裂数据的统计,该区2号煤层的破裂压力普遍大于8号煤层破裂压力,也在印证,8煤储层裂隙发育程度要明显优于2号煤储层。对于单个煤层来说,煤层在垂向上,裂隙发育的类型和程度也存在差异。具体的说,煤储层中各个分层中发育的裂隙具有一定的规律,裂隙往往是成群组出现,且产状和规模大致相同。
区内煤储层中软煤发育,尤其2号煤层,这种现象常有发生,所以特别需要注意煤粉现象。在研究区西北端,由于煤层埋藏相对较深、地应力较高而给煤层气开发增加困难。
区内2号煤储层与8号煤储层煤层气地质条件相对比具有如下特点:研究区内断层发育,虽然不会导致煤层气藏的逸散破坏,但它也造成煤体的自然分割,在组织井网生产时会出现诸多邻井产量异常现象。2#煤储层总体上比较破碎,内部大裂隙系统弱发育。在煤层气开发中可能出现下列工程问题:其一、由于比较多的断层与外生节理密集带发育条件估计煤层气直井实施压裂操作会比较困难;二、2号煤储层由于缺少大型裂隙通道,煤层渗透性差,煤层气运移通道不畅,煤层压裂后很难形成气体运移的主通道,压裂范围变小,压裂效果差;三、可能在排采过程中产生比较明显的煤粉堵塞现象。8号煤储层处于较高地应力区,有较高的张应力,内部大裂隙系统较发育,围岩岩性变化较大,很可能导致煤层气藏的封闭保存条件破坏,造成煤层气逸散,同时含气量与含气饱和度降低。
区块东北部因受构造因素影响,煤层围岩破坏较严重,煤层气的封闭性较差,气量损失较多,是较差的开发区块。西部和西南部受煤储量条件的制约,开发前景一般,只有在中北部的富煤中心,其封闭性和渗透性都优于其它区块,是该区煤层气开发的有利选区。