1、山西沁水煤層氣田地質特征1自然地理環境沁水煤層氣田位于沁水盆地南部北緯36°以南，行政區劃隸屬于山西省晉城市，包括晉城、高平、沁水、陽城等縣市。區內地形為丘陵山地，溝谷發育，切割較深,地面海拔580m1300m。較大的河流為沁河，其它有固縣河等支流常年有水，大多匯入沁河。氣候為大陸性氣候，晝夜溫差較大。2構造特征里必區地形為山地地形，地表條件復雜，山體陡峭，溝谷切割，基巖出露，地表高差大，海拔高度700-1200m，總體構造形態為一北西傾斜坡帶,地層平緩，地層傾角一般2°7°，平均4°。斷層不發育，斷距大于20m的斷層僅在西南部分布，主要有寺頭斷層以及與

2、之伴生的次一級斷層，呈一組北東向東西向正斷層組成的弧形斷裂帶。區內低緩、平行褶皺普遍發育，呈近南北和北北東向，褶皺的面積和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m，延伸長度5km10km，呈典型的長軸線性褶皺。3含煤層簡況沁水區塊地層由老至新包括下古生界奧陶系中統峰峰組(O2f)、上古生界石炭系中統本溪組(C2b)、上統太原組(C3t)、二疊系下統山西組(P1s)、下石盒子組(P1x)、上統上石盒子組(P2s)、石千峰組(P2sh)、中生界三疊系T、新生界第三系(N)、第四系(Q)，其中主要含煤地層石炭系上統太原組和二疊系下統山西組，在盆地內廣泛分布，是本區煤層氣勘探主要目的層。山西組：為三角洲沉積

3、，一般有三角洲前緣河口砂壩、支流間灣逐漸過渡到三角洲平原相。地層厚度8m90m，一般60m左右，巖性為灰、深灰色砂泥巖互層夾煤層。本組一般含煤2層4層，自上而下編號為1#4#，其中3#煤單層厚度大，全區分布穩定，總體具有東北厚西南薄的趨勢，為山西組主要煤層。沁水地區為3#煤層發育區，厚度3m8m，局部夾炭質泥巖和泥巖夾矸12層。3#煤層頂板巖性主要為泥巖、粉砂質泥巖，底板主要為粉砂巖和泥巖。泥巖作為煤層頂、底板封蓋層有利于煤層氣的保存和集聚。該組底部的K7砂巖，為本組底部的分界標志層，厚度最大可達10m，一般5m左右，以灰、灰白色中細粒長石石英砂巖及石英砂巖為主，局部可相變為粉砂巖。太原組：為

4、一套海陸交互相沉積的復合沉積地層，厚度59m125m,一般大于70m，巖性為中-細粒砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖、灰巖和煤互層，由5個從碎屑巖到石灰巖沉積的垂向層序構成，體現了海退-海進沉積旋回過程。本組含煤層6層12層，自上而下編號為5#16#，其中底部15#煤層單層厚度大、分布穩定，是本區主力煤層，厚度5.2m6.65m。15#直接頂板巖性主要為泥巖或含鈣泥巖，底板主要為泥巖。K2石灰巖常常成為15#煤層的直接頂板，造成煤層氣運移逸散，使煤層氣井產水量增加。該組底部普遍發育的K1砂巖及中上部數層淺海相石灰巖為其重要的區域對比標志層。 3.1K1砂巖。為本溪組與太原組分界的區域標志層。巖性

5、為灰、灰白、灰綠色中粗粒或細粒石英砂巖、石英雜砂巖及巖屑石英雜砂巖，局部可相變為粉砂巖或泥巖。厚度最大可達10m,一般5m左右。3.2K2K5灰巖區內普遍發育4層5層石灰巖，K2K5灰巖分布穩定，是重要的區域對比標志層。其中K5灰巖穩定性較差，在部分地區相變為海相泥灰巖。4分組地層巖性簡述,本區自上而下地層依次為：4.1新生界第四系(Q)井段：巖性為棕黃、褐黃色粘土夾粉中砂層及砂礫層。與下伏地層呈角度不整合接觸。4.2古生界二疊系上統上石盒子組(P2s)上部為灰綠、紫紅色中細砂巖與紫紅色泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖互層；中部為灰白色中粗砂巖、含礫砂巖夾深灰色泥巖、粉砂巖；下部為灰色含鮞礫粘土巖。與

6、下伏地層整合接觸。4.3古生界二疊系下統下石盒子組(P1x)上部綠、灰綠色粉、細砂巖；中部為灰、灰白色中砂巖夾粉細砂巖；下部為灰、深灰色泥巖與灰、淺灰色粉細砂巖互層；底部為灰、灰白色中粒砂巖(K8砂巖)。與下伏地層整合接觸。4.4古生界二疊系下統山西組(P1s)巖性為灰、深灰、灰黑色粉砂質泥巖與淺灰色粉細砂巖、中砂巖及黑色煤互層，底部為灰、灰白色粉砂巖、細砂巖(K7砂巖)。3#煤層為該區主力煤層。與下伏地層整合接觸。4.5古生界石炭系上統太原組(C3t)上段巖性為深灰色、灰黑色泥巖、砂質泥巖、炭質泥巖、灰色細砂巖、泥質粉砂巖。灰巖及煤層組成。中段由深灰色泥巖、砂質泥巖、灰黑色炭質泥巖、灰色灰巖

7、、細砂巖及煤層組成。下段頂為主力煤層15#煤層，其下為深灰色砂質泥巖及灰色細砂巖。與下伏地層整合接觸。4.6古生界石炭系中統本溪組（C2b）灰色鋁土質泥巖、深灰色砂質泥巖、灰黑色炭質泥巖夾灰色細砂巖及黑色煤層。與下伏地層不整合接觸。4.7 古生界奧陶系中統峰峰組（O2f）主要為灰色厚層純灰巖、花斑狀灰巖和角礫狀灰巖。山西煤層氣發展現狀2017年8月23日，山西省國土資源廳發布消息，山西省榆社-武鄉深層煤層氣資源調查項目取得重大突破，經國土資源部專家初步論證，預測煤層氣、頁巖氣資源總量超過5000億立方米(約合4億噸原油當量)，屬超大型氣田，具備建設大型煤層氣產業基地的資源條件。榆社-武鄉區塊是

8、2015年省政府批準實施的煤層氣、頁巖氣綜合勘查項目，工作面積為1219.72平方公里。經勘查，其中煤層氣資源量2414.56億立方米，頁巖氣資源總量3040.95億立方米，為超大型氣田（資源量大于300億立方米為大型氣田）。其中在有利區388.51平方公里內，已獲得煤層氣、頁巖氣資源量1812億立方米。2017年4月5日進行了點火試采，單井日產量可達1000立方米。據山西省國土資源廳廳長許大純介紹，榆社-武鄉區塊氣田煤層埋藏深度大于1300米，突破一般煤層氣勘查在1000米以內的深度，標志著山西省深部煤層氣勘探取得了重要技術創新和突破。山西或成中國第四大天然氣產區在過去十幾年時間當中，山西省

9、因為盛產煤炭而聞名。隨著中國能源結構的調整，中國能源消費逐步向著低碳方向發展，煤炭消費產業受到一定沖擊。但山西省擁有的另外一種資源卻在隨之崛起，這就是伴隨煤炭而存在的煤層氣。據悉，山西省埋深2000米以淺的煤層氣預測資源量約為8.3萬億立方米（約合66億噸石油），占全國總量近1/3。山西煤層氣儲量豐富，這一產業已經被山西當地列為重點發展的產業。8月21日，山西省發布山西省煤層氣資源勘查開發規劃（20162020年）（以下簡稱規劃）。根據規劃，到2020 年，山西省將力爭煤層氣抽采量達到200 億立方米，地面開采產能建設達到300400 億立方米/年。這意味著三年之后，山西省的煤層氣利用率最高可

10、超過200億方，這相當于一個年產1600萬噸的油田，可進入中國油氣田產量排名前十。而且根據規劃的遠景目標，到2025年，預計增加探明地質儲量5000 億立方米，產量達到250350 億立方米/年。而250350 億方煤層氣量，可匹敵塔里木油田和西南油氣田的天然氣年產量，這將使山西省躋身中國的四大天然氣產區之一。截至2015年底，山西省累計探明煤層氣地質儲量5784.01億立方米，約占全國的88%。主要分布在沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣，其中沁水煤田4341.18 億立方米，河東煤田1228.55 億立方米，西山煤田214.28 億立方米。在2015年，山西省煤層氣產量達到60億立方米（約合480

11、萬噸原油當量）。根據山西省的規劃，沁水煤田和河東煤田將成為重點打造的兩大煤層氣產業基地。在山西從事煤層氣開發的多家企業，可能因此獲得新的發展機遇。 誰將分享山西千億元天然氣市場？按照規劃，2020年山西省煤層氣勘探、抽采、運輸、轉化全產業鏈條產值達到1000 億元左右。目前，山西省內從事煤層氣產業的公司包括晉煤集團藍焰煤層氣公司、中石油華北油田山西煤層氣勘探開發分公司、中聯煤層氣有限責任公司、亞美大陸煤層氣公司等。其中山西藍焰煤層氣公司是中國最大的煤層氣開發企業。該公司成立于2003年，是晉城煤業集團下屬的專門從事煤層氣的企業，承擔晉城煤業集團地面煤層氣抽采及利用工作，總部位于沁水縣

12、嘉峰鎮。據悉，山西藍焰煤層氣公司已累計建設完成煤層氣地面抽采井3000余口，日抽采氣量突破330萬立方米，年抽采能力15億立方米，地面煤層氣抽采總量占到全國的60.7。除了山西當地企業，三大石油公司也有參與山西煤層氣的開采，而其中最突出的，莫過于中石油華北油田。中石油華北油田是山西沁水盆地煤層氣田的主要作業者之一。2006年5月29日，華北油田山西煤層氣分公司正式成立，并在當年鉆井超過100口。截止2016年，華北油田山西煤層氣分公司有投產井近2250口，已建產能年20億立方米，日產氣量超過230萬立方米。華北油田在沁水盆地煤層氣的探明儲量有2800多億立方米，產量達到43億立方米。在煤層氣開

13、采技術方面，華北油田已成為國內最領先的企業之一。在煤層氣的地質研究、工程技術、生產管理等方面，都累積了不少經驗。華北油田在沁水的FZP04-5V煤層氣水平井，目前單井累計產量已超過1億立方米。值得一提的是，在山西開發煤層氣過程中，華北油田開展了獨特的數字化氣田建設，在國內也處于領先地位。由于在沁水盆地的煤層氣田地處山區，氣田生產管理極為不便，所以在煤層氣田建設初期，華北油田就開始引入自動化控制技術。自2006年進入山西后，華北油田用6年時間在沁水盆地南部建成了中國第一個數字化、規模化、智能化煤層氣田示范工程。在山西，華北油田還同各類企業展開了煤層氣技術、區塊方面的合作。與其合作的企業包括山西能

14、源集團、格瑞克、亞美大陸、山西潞安集團、山西蘭花集團等。除了自營區塊，華北油田也有多種形式的合作區塊。包括和山西能源的中中合作、和格瑞克（成莊）、亞美大陸（馬必）的中外合作。截止2017年8月，華北油田今年已在山西完鉆107口煤層氣井，并計劃新鉆井157口。在鉆井行業當前低迷的市場環境下，這一業務量可謂耀眼。華北油田計劃到2020年，煤層氣年產量達到20億方。 山西將引發煤層氣革命中國煤層氣資源極為豐富。據悉，中國埋深2000米以淺的煤層氣資源有36.81萬億方，居世界第三位。美國能源情報署（EIA）去年曾發布預測，到2040年，中國煤層氣產量將占到全國天然氣總產量的25%。所以，煤層氣的前景不可謂不誘人。但在過去10年時間當中，煤層氣的勘探開發總體并不十分順利。來自技術、礦權、基礎設施等方面的阻礙，讓煤層氣產量沒有達到最初規劃的目標。對于煤層氣開采，不少企業也開始選擇退出。但隨著全球新一輪天然氣熱潮的興起，中國對煤層氣的熱情又一次燃了起來。國家不僅提高了“十三五”期間煤層氣的補貼，在去年11月還發布了煤層氣勘探開發項目進口物資免征進口稅收的通知。值得注意的是，為了加快資源勘探開發進程，山西省這次推出的煤層氣規劃還提出，除了穩步推進煤層氣勘查開采體制機制改革，有序放開煤層氣上游勘探市場，引入社會資本，還將整合省內煤層氣