沁水盆地煤岩顶板天然气充注与运移机制研究

"栾伟娜，林玉祥，吴玉琛的研究深入探讨了沁水盆地煤岩顶板致密砂岩中的天然气充注过程及其运移机制，该研究发表于2015年《山东科技大学自然科学学报》第34卷第3期。" 在沁水盆地，石炭-二叠系的煤层中蕴藏着大量的煤层气资源，而通过测井数据发现，煤岩上方的致密砂岩层中也存在天然气。研究人员从沁水盆地的煤岩生烃演化历史出发，对煤岩顶板致密砂岩中游离气的充注过程进行了详尽的分析。他们指出，煤岩是顶板砂岩天然气的主要来源，这主要得益于气体在浓度梯度驱动下的扩散作用。 煤岩在生成甲烷的过程中，不仅产生了大量气体，同时也对顶板砂岩的气充注起到了关键作用。在这个过程中，煤岩生烃产生的压力增加为气体从煤岩向砂岩的渗流提供了必要的压力差和微裂隙通道。生烃增压作用在此起到了至关重要的推动作用。 在分析气体运移机理时，研究发现扩散和渗流是两种主要的运移方式。在煤岩中生成的游离气主要通过扩散进入顶板砂岩，尤其是当孔隙大小发生变化时，这种扩散和渗流可以互相转换。这意味着孔隙结构对气体运移的影响不可忽视，它能影响气体在不同条件下的迁移模式。 此外，研究还强调了沁水盆地地质环境的独特性对气体充注和运移的影响，这包括地质构造、地层压力以及煤岩和砂岩的物理特性等。这些因素共同作用，使得煤层气能够从煤岩有效地转移到致密砂岩中储存。 该研究揭示了沁水盆地煤岩顶板致密砂岩天然气充注与运移的复杂过程，为煤层气和致密砂岩气的勘探开发提供了理论依据，有助于提高资源的开采效率和环境保护。通过深入理解这一动态过程，科学家和工程师可以更好地设计和实施采气策略，以充分挖掘沁水盆地的天然气资源潜力。