我國(guó)煤層氣地質(zhì)條件較為復(fù)雜,多遭受劇烈的后期改造,地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重,大部分煤層氣資源埋深較深,使得勘探開(kāi)發(fā)難度增大。煤層含氣性作為計(jì)算煤層氣資源量的關(guān)鍵參數(shù),對(duì)含氣性影響因素進(jìn)一步分析至關(guān)重要。基于全國(guó)41個(gè)主要煤層氣區(qū)塊/礦區(qū)的地質(zhì)資料,選取煤階和地層壓力這兩個(gè)最重要的因素進(jìn)行分析,結(jié)果表明:①型煤體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生韌性變形,地層壓力釋放,割理縫寬度減小,煤體重新壓實(shí),導(dǎo)致壓力梯度高,含氣量最高;型煤體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性變形,地層壓力釋放,割理裂縫發(fā)育地層壓力梯度低,含氣量最小;②地層壓力與含氣量基本是正相關(guān)關(guān)系,地層異常高壓區(qū)對(duì)含氣量有正向貢獻(xiàn),異常低壓區(qū)不利于氣體保存,正常壓力區(qū)含氣量高低不一;③壓力梯度與煤體結(jié)構(gòu)可通過(guò)構(gòu)造變形為紐帶,產(chǎn)生耦合關(guān)系,影響儲(chǔ)層含氣性。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè). 2020年S2期 北大核心

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不同煤階地層壓力梯度與Ro,max關(guān)系

圖1 不同煤階地層壓力梯度與Ro,max關(guān)系基于以上分析認(rèn)為：(1)我國(guó)煤儲(chǔ)層普遍具有常壓、低壓特征，同一區(qū)塊儲(chǔ)層壓力梯度分布范圍較廣，地層壓力與含氣量為正相關(guān)關(guān)系。(2)異常壓力的存在能對(duì)含氣性起主控作用：異常高壓區(qū)一般對(duì)應(yīng)著Ⅲ類煤體結(jié)構(gòu)，含氣量和飽和程度均較高，其成因機(jī)理與煤巖圍巖順層滑脫，形成強(qiáng)烈的揉皺變形，但地層壓力并未釋放，形成自封閉型氣藏相關(guān)；異常低壓區(qū)含氣量一般較低，含氣飽和程度也較低，其成因機(jī)理為構(gòu)造抬升剝蝕導(dǎo)致氣體散失。(3)正常壓力狀態(tài)下，地層壓力梯度不能作為評(píng)價(jià)含氣性的指標(biāo)，對(duì)含氣性其他主控因素（除煤階外）的分析應(yīng)從影響地層壓力梯度大小的各地質(zhì)因素出發(fā)逐個(gè)進(jìn)行探討。

基于上述干煤中Langmuir體積隨煤階的U型變化及平衡水分煤中孔隙度隨煤階的變化規(guī)律，表明：(1)在煤化作用早期（低煤階），煤巖由于含大量的梭基和羥基等極性官能團(tuán)，具有明顯的親水性，對(duì)氣體的吸附能力很低（圖3）。隨著煤巖成熟度的增加，氣體吸附能力迅速增加。(2)在中煤階區(qū)，水分含量降低至較低且穩(wěn)定狀態(tài)，水分對(duì)吸附能力的干擾大大降低，微孔逐漸增多，比表面積進(jìn)一步增大，吸附能力繼續(xù)增強(qiáng)。(3)在高煤階區(qū)，隨著煤化程度的不斷增加，煤中的微裂隙繼續(xù)增多，吸附能力持續(xù)增強(qiáng)，煤的中孔和微孔體積達(dá)到最大，導(dǎo)致Langmuir體積在高煤階區(qū)隨Ro,max的增加不斷隨增加，且最終達(dá)到演化過(guò)程中的最大值。2.3 煤體結(jié)構(gòu)與含氣性的關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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