多期构造运动对深部煤储层物性特征影响研究

作者：韩文龙; 王延斌; 倪小明; 吴翔; 高向东; 张雨健

来源：煤炭科学技术, 2021, 49(10): 208-216.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021.10.028

• 沁水盆地
• 柿庄区块
• 构造运动
• 构造行迹恢复
• 煤储层物性

煤的孔隙度、渗透率、裂缝和煤体结构等物性参数发育特征受控于构造及其演化特征。以沁水盆地南部柿庄地区为研究对象,基于野外节理和测井天然裂缝产状统计,利用节理(裂缝)的分期和配套、波叠加原理,对燕山期和喜山期构造应力场、构造形迹进行反演;通过地史最大构造曲率r表征了煤层在地质历史时期的变形程度,进而探讨了多期构造作用对煤储层物性的影响特征。研究结果表明:柿庄地区节理(裂缝)走向发育具有五个优势方向,分别为NNE向(10°～25°)、NEE向(45°～85°)、NWW向(85°～110°)、NW向(135°～145°)、NNW向(160°～175°);倾角较大,主要分布在50°～90°,且大于70°的高达76%。自晚古生代以来的燕山期NWW—SEE向挤压和喜山早期NWW—SEE向拉伸运动造成煤层底板形态复杂,煤层物性差异较大。地史最大变形程度控制着煤体真实的损伤程度,随着地史最大变形程度的增加,裂隙发育增多,煤体破碎程度增加,当r<48×10-6m-1时,发育原生结构煤;当48×10-6m-1<r<150×10-6m-1时,发育碎裂结构煤;当r>150×10-6m-1时,发育碎粒结构煤;糜棱结构煤基本不发育。在一定范围内,随地史最大变形程度的增加,煤储层渗透率呈现出先增大后减小的趋势,其界线值在r≈110×10-6m-1处;煤层的孔隙度多受埋深和应力特征控制,地史最大变形程度对其影响不明显。为多期构造活动对煤储层物理性质影响的研究提供了一种新方法,可望应用于柿庄区块及其他煤层气区块的储层物性评价及预测。

• 单位
  深圳大学; 中国矿业大学（北京）; 河南理工大学