沁水盆地煤储层地温场条件及其低地温异常区形成机理
孟召平1
禹艺娜2
李国富3
田永东3
王宇红3
1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城 0480002.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 5500253.煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城 048000
摘要：煤储层地温场条件是影响煤层气赋存与产出的关键因素,从目前沁水盆地煤层气井生产情况来看,煤储层地温低异常区煤层气开发井的产气效果普遍较差,因此,开展煤储层地温场条件研究,揭示低地温异常区形成机理,对于低地温区煤层气开发显得尤为重要.采用沁水盆地煤层气井地温实测数据,系统分析了沁水盆地3号煤层和15号煤层地温及其梯度和大地热流分布特征,揭示了煤储层地温分布规律,提出了煤储层地温梯度等级划分标准,圈定了沁水盆地石炭-二叠系煤储层地温梯度小于1.6℃/hm的地温低异常区,揭示了研究区煤储层地温低异常区分布及其受控机制.研究结果表明,沁水盆地恒温带温度整体呈现由西北向东南逐渐增高的趋势,恒温带深度由北向南逐渐变浅,恒温带温度为13.2～15.2℃,恒温带深度为27.4～33.1 m.沁水盆地煤储层地温及其地温梯度均随深度的增加而增高.3号煤储层温度为14.6～100.9℃,平均为30.58℃,地温梯度为0.008～3.770℃/hm,平均为1.62℃/hm;15号煤储层温度为15.3～111.8℃,平均值为33.28℃,地温梯度为0.046～5.350℃/hm,平均为1.87℃/hm;大地热流值为0.93～94.60 mW/m2,平均为41.5 mW/m2,低于我国大陆地区平均热流值(63 mW/m2),反映出本区处于稳定的构造-热状态之中.根据地温梯度,圈定了研究区3号和15号煤储层地温梯度小于1.6℃/hm的地温低异常区呈条带状分布于盆地东北和东部一带,面积分别占盆地总面积25.2％和27.9％,煤层气资源量近1.0万亿m3.煤储层地温梯度随着底板标高的增加而线性降低,随着煤储层有效埋深的增加而线性增加;进一步揭示了地壳抬升剥蚀作用和地下水补给与渗流作用对研究区煤储层地温低异常区的控制机理.
关键词：煤储层地温场地温低异常区形成机理沁水盆地
分类号：P168.11(射电天文学（无线电天文学）)
资助基金：国家自然科学基金(42172190)山西省科技重大专项资助项目(20201102001)山西省科技重大专项资助项目(20191102001)
论文发表日期：2023-01-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 307-316 )
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