Диссертация (1172988), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Важно отметить, что разработка угольныхпластов в зонах развития повышенной трещиноватости и тектонических разломовзначительно осложняется тем, что возможны перетоки пластовой воды черезтрещины и разломы.По химическому составу подземные воды являются гидрокарбонатными сосмешанным катионным составом, преимущественно натриевым. Минерализация восновном изменяется в пределах 690-2150 мг/л, при средней величине 1200 мг/л.Показатель pH воды колеблется от 7,2 до 8,9, в среднем 8,1. Микроэлементы восновном представлены стронцием, литием, барием, марганцем, кальцием, селеном,хромом, цинком и рубидием.
Содержания микроэлементов незначительны и равныв основном тысячным и десятитысячным долям процента [52, 53].2.5Угленосные свиты и угленосностьГеолого-литологическая колонка угленосных отложений на участке QDпоказана на рисунке 2.4. Угленосными свитами на участке QD являются Тайюаньсвита верхнего отдела карбона и Шаньси свита нижнего отдела перми. Средняямощность угленосных свит составляет 163,02м.
В разрезе этих двух свитсодержатся 17 угольных пластов суммарной мощностью 14,67 м. Рабочаяугленосность достигает 9,1%. Среди всех угольных пластов, пласты S Шаньсисвиты и SW Тайюань свиты, суммарная мощность которых составляет 10,7м,представляют наибольший интерес для промысловой добычи МУП.2.5.1 Угольный пласт SУгольный пласт S расположен в нижней части свиты Шаньси. Абсолютныеотметки подстилающих пород пласта S показаны на рисунке 2.5. На этом участкепласт S имеет устойчивую мощность.
Мощность пласта в среднем составляет 6,40м. Абсолютные отметки залегания пласта, отсчитываемые от уровня моря,составляют 17,10-321,20 м. Мощность 1-3 прослоев аргиллитов или глинистыхалевролитов не больше 0,50 м, и мощность отдельного прослоя меньше 0,30 м.Структура пласта простого типа, и по степени устойчивости пласт относится кустойчивым.45Рисунок 2.4 Геолого-литологическая колонка угленосных отложенийна участке QDПодстилающие угольный пласт S породы представлены аргиллитами иглинистыми алевролитами, реже алевролитами. Толщина подстилающих пород всреднем составляет 3,95 м.
Перекрывающие породы представлены чернымиаргиллитами, глинистыми алевролитами, реже мелкозернистыми песчаниками. Ихсредняя мощность составляет 5,0 м. Пористость и проницаемость перекрывающихи подстилающих угольный пласт S на участке QD пород показаны в таблице 2.2.46Рисунок 2.5 Абсолютные отметки подошвы пласта SТаблица 2.2 Характеристики кровли и подошвы пласта SНомерскв.П1П2П3П4П5П6ПористостьПроницаемость ПористостьПроницаемостьперекрывающих перекрывающих подстилающих подстилающихпород, %пород, мДпород, %пород, мД2,570,0041,870,0053,790,0022,820,0035,220,0104,840,0063,090,0032,410,0044,350,0072,780,0062,330,0021,590,001Из таблицы 2.2 видно, что значения пористости и проницаемостиперекрывающих и подстилающих пород сравнительно равномерно распределяютсяпо всей площади участка.
Проницаемость перекрывающих и подстилающих породочень низка, ее значения колеблются от 0,001 до 0,01 мД, в следствии чего эти47породы обладают высокой герметичностью, что является одним из достоинствзалежи, поскольку обеспечивает высокие газоизоляционные характеристики, и,соответственно, высокую метаноносность.
Поэтому в дальнейшем перекрывающиеи подстилающие породы будем называть кровлей и подошвой соответственно поаналогии с нефтегазовой терминологией.2.5.2 Угольный пласт SWИсследуемый угольный пласт SW расположен в нижней части свиты Тайюань,и находится на расстоянии 85,9 - 95,7 м от вышележащего пласта S. Мощностьпласта SW в среднем составляет 4,17 м. Мощность прослоев аргиллита не больше0,6 м. Структура пласта простого-сложного типа, и пласт относится к устойчивым.Подошва пласта SW представлена аргиллитами толщиной 5 м, реже песчаноглинистыми породами. Кровля пласта представлена известняками К 2 толщинойоколо 9 м, и между известняком К2 и пластом SW иногда присутствует аргиллитытолщиной 0,20 - 0,30 м. Исследования метаноносности пласта показали, что 17%скважин имеют ложные кровли, т.е.
вышеупомянутые аргиллиты, но онипрактически не оказывают влияние на метаноносность угольного пласта SW [51,54]. По степени устойчивости, кровля и подошва пласта SW относятся кустойчивым, и имеют устойчивую мощность. Для кровли характерны большиепрочность и твердость известняков, и хорошая степень сохранности растительныхостатков. Подошва представлена аргиллитами с содержанием оксида алюминия,которое составляет до 30%, в результате чего подошва обладает очень низкойпроницаемостью и хорошей герметичностью [55].Несмотря на то, что система трещины в кровле пласта на участке QDсравнительно хорошо развита, большинство трещин заполнены кальцитом,вследствие чего величина эффективного раскрытия трещин низкая.
Это объясняет,почему содержание воды в кровле участка низкое кроме зон повышеннойтрещиноватости и тектонических разломов. Пористость и проницаемостьизвестняков, как правило, низкие, тем более большинство трещин в кровле пластазаполнены кальцитом. Пористость и проницаемость кровли и подошвы пласта SWна участке QD показаны в таблице 2.3, из которой видно, что их значения48сравнительно равномерно распределяются по всей площади участка.
Пористостьизвестняков кровли низкая, и колеблется в пределах от 0,75% до 2,13%, в среднемсоставляет 1,23%. Это означает, что известняки плотные. Проницаемость кровлитакже низкая, почти на два порядка меньше, чем проницаемости угольного пластаSW. Значения проницаемости колеблются в относительно узких пределах от 0,001до 0,028 мД, в среднем составляет 0,011 мД, поэтому известняки на этом участкемогут хорошо служить кровлей.Таблица 2.3 Характеристики кровли и подошвы пласта SWНомерскв.П1П2П3П4П5П62.6Пористость Проницаемость Пористость Проницаемостькровли, % кровли, мДподошвы, % подошвы, мД0,980,0111,690,0051,310,0012,890,0041,100,0122,750,0042,130,0103,560,0021,120,0282,930,0030,750,0052,030,001Качественные характеристики угля2.6.1 Структура угляСтруктура угля определяет трещиноватость, степень сообщаемости трещин,проницаемость, метаноносность, сорбционные свойства угольных пластов и т.д.Умеренная деформация угольного пласта, с одной стороны, создает благоприятныеусловия для фильтрационных, диффузионных и десорбционных процессов приразработке угольных пластов, а с другой понижает метаноносность при прочихравных условиях.По структуре угли участка QD относятся к ненарушенным и кусковым, оченьредко гранулированным.
Доля углей ненарушенного строения составляет 67%,кусковой – 22%, и гранулированной – 11%. Структура углей в зоне, где находитсяскважина П2, является гранулированной, поэтому можно судить, что чем ближе кразлому, тем больше степень структурной неоднородности и тем более развитыгранулированные угли.492.6.2 Мацералы и минеральные компоненты углейМикроскопический состав и минеральные компоненты углей участка QDприведены в таблице 2.4.
Из таблицы видно, что мацералы углей пласта Sпреимущественно состоят из витринита, содержание которого составляет от 57,8%до 86,1%, и в среднем 73,21%; содержание минеральных компонентов составляетот 1,9% до 16,4%. Среди минеральных компонентов, преобладает глина,содержание которой колеблется от 1,2% до 15,2%. Содержание карбонатовсоставляет от 0,2% до 1,7%, содержание сульфидов от 0,2% до 0,7%, и содержаниеоксидов от 0,2% до 0,5%. Для углей пласта SW мацералы также преимущественносостоят из витринита, содержание которого составляет от 62,1% до 84,5%, и всреднем 73,25%; содержание минеральных компонентов составляет от 6,4% до23,2%. Среди минеральных компонентов, преобладает глина, содержание которойколеблется от 5,1% до 22,0%.
Содержание карбонатов составляет от 0,2% до 0,7%,содержание сульфидов от 0,2% до 2,9%, и содержание оксидов от 0,2% до 0,5%.Для участка QD характерно обширное распределение углей высокой степениметаморфизма. Показатель отражения витринита Romax углей пласта S варьируетсяот 2,771% до 3,567%, в среднем 3,048%, и для углей пласта SW значения этогопоказателя от 2,289% до 3,679%, в среднем 3,019%.
Угли имеют металлическийблеск, цвет - черный, и в углях иногда отмечаются включения пирита. Угли имеютнизкое содержание золы и сверхнизкое содержание серы. В углях развиты трещиныпервичной отдельности или «эндокливажа».2.6.3 Технический анализ углейТехнический анализ углей участка QD бассейна Qinshui проводили постандартным методикам на образцах керна из шести параметрических скважин.Результаты анализа представлены в таблице 2.5, из которой следует, что влажность(Mad) исследуемых углей сравнительно низка, что предпочтительно для повышенияметаноносности, и ее значения колеблются в пределах от 0,10 до 1,02%, присредней величине в 0,58%. Выход летучих веществ на сухое беззольное состояние(Vdaf) находится в более узких пределах от 7,72 до 9,78%, при средней величине в9,12%.50Таблица 2.4 Мацералы, минеральные компоненты и показатель отражения витринита Romax углейНомер Номерскв.пластаSП1SWSП2SWSП3SWSП4SWSП5SWSП6SWНомерпробы121212121212121212121212Органические компоненты, %Неорганические компоненты, %Romax/%Витринит Инертинит Экзинит Мацералы Глина Сульфиды Карбонаты Оксиды73,420,4093,86,0-0,2-2,90483,18,2091,36,5-1,70,53,05884,56,5091,08,5-0,5-3,67977,511,5089,010,01,0--2,99265,524,6090,18,70,21,0-3,06057,826,7084,513,7-1,60,22,94062,119,7081,817,20,5-0,52,98964,717,9082,615,41,50,5-2,91280,017,4097,41,70,20,7-2,96186,112,0098,11,20,7--3,20166,918,7085,610,82,90,7-3,10472,421,0093,45,11,30,2-2,93374,620,0094,63,7-1,50,22,89381,210,6091,87,7--0,52,77174,312,3086,611,31,70,20,22,88975,118,5093,66,00,20,2-2,84262,521,1083,615,2-0,70,53,56757,934,3092,27,1-0,7-3,25674,113,7087,810,81,2-0,22,28965,411,4076,822,00,50,7-2,92673,420,4093,86,0-0,2-2,90483,18,2091,36,5-1,70,53,05884,56,5091,08,5-0,5-3,67977,511,5089,010,01,0--2,99251Таблица 2.5 Результаты технического анализа и расчета пористостиНомерскв.НомерпластаSП1SWSП2SWSП3SWSП4SWSП5SWSП6SWНомеробразца121212121212121212121212Mad, %0,180,130,120,110,940,960,950,970,580,810,710,401,011,020,440,600,850,880,970,900,280,100,120,11Ad , %11,5312,6217,0825,428,5425,0928,8922,7621,759,7814,6418,3514,3020,4412,1023,568,675,3613,5226,1313,4817,2617,0825,42Vdaf, %ρt, т/м³8,978,468,629,559,709,029,239,479,349,729,759,069,729,139,089,468,187,728,069,659,789,038,629,551,52-1,57-1,52-1,50-1,51-1,52-1,58-1,52-1,50-1,48--1,521,57--ρa, т/м³ Φ, %1,46-1,49-1,44-1,42-1,42-1,44-1,50-1,43-1,42-1,40--1,461,49--4,55-5,10-5,26-5,33-5,96-5,26-5,06-5,92-5,33-5,40--3,955,10--Элементный анализ, %CdafHdafNdaf---92,503,401,02---------92,563,721,07---92,703,681,07---91,404,041,07---91,304,041,07---88,274,301,14---89,884,241,10---92,793,621,07---92,433,751,1691,843,621,06---91,254,001,07----52В таблице 2.5: ad - воздушно-сухое состояние угля,d - сухое состояние угля,daf - условное состояние угля без общей влаги и золы.На этом участке хорошо отражена отрицательная корреляция между значениямивыхода летучих веществ и показателя отражения витринита, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
