王浩(中石油煤层气有限责任公司韩城分公司，陕西 韩城 715400)

水文地质条件对煤层气赋存的控制作用分析

王浩(中石油煤层气有限责任公司韩城分公司，陕西 韩城 715400)

煤层气也就是我们经常提到的“瓦斯”，它是一种非常规的天然气，经过千万年的演化逐渐形成并保存于地层之中。近年来，随着我国经济的不断发展，对能源的需要也越来越大，煤层气作为一种重要的能源，它的控制，开采和利用正在受到社会各界的关注。水文地质条件是影响煤层气储存，开采的重要因素之一，能够对煤层气赋存的控制起到非常关键的作用。因而越来越多的学者专家投身于相关课题的研究。本文以此为基础，分析水文地质条件对煤层气赋存的控制作用。

水文地质；煤层气；赋存；控制作用

我们常常在新闻中听到“瓦斯泄漏，瓦斯爆炸”等字眼，导致很多人认为煤层气是非常危险的，有害无益的。这是一种误解，煤层气是一种清洁能源，能量大，燃烧效率高。在经济快速发展的今天，理应作为一种重点能源进行开发和利用。但是，煤层气的形成和储存受到多方面地质因素的影响，例如地质构造，煤层条件，性质，压力，水文条件等，因而煤层气的控制也就变得十分困难和复杂。本文主要针对水文地质条件这一影响因素进行分析，探究其对煤层气赋存的控制作用。

1 水动力特质对煤层气赋存的控制作用

煤层气存在于煤的缝隙之中，状态是吸附式的，而地下水水系统可以控制煤层气的吸附状态，这就意味着它可以影响煤层气的储存或者逸散。越是高压的地区越容易造成煤层气的赋存，反之，煤层气逸散的可能性较大。基本上，水力特质的相关控制作用有三大特点。

1.1 水力的转移和逸散作用

对于一些导水性比较强的地质区域，水力的转移和逸散作用比较明显。地下水在断层构造发育地区不断地运动过程中，将吸附在煤的缝隙中的煤层气转移，进而逸散开来，导致区域性的煤层气缺乏。

1.2 水力封闭控气作用

水力封闭控气作用能够控制煤层气的赋存，一般情况下，在断裂发育较弱的斜向地带容易出现这种作用，前提是，这种断裂带不具有导水性，甚至断层形成了一定的隔水层，抑制了导水作用。在水文地质条件比较简单的前提下，煤层充为含水层，因而水力条件比较弱。地下水的流速流量交小，受到重力的影响又或是以静水压力形式流动。水力封闭的控气作用大多发生在较深的区域，煤层气因为地下水的压力传递吸附在煤缝隙之中，受到压力作用，煤层气区域集中，不易产生逸散和转移现象。

1.3 水力封堵控气

对于不对称向斜和单斜的地质条件，水力封堵控气作用较为常见，十分有利于煤层气的赋存。由于地层之间的压力差的存在，使得煤层气由高压区域转移到相对低压的区域，或是从深部渗流到浅部。由于压力的减少，吸附在煤中的煤层气逸散，并形成逸散区域。在这种情况下，当地下水由浅层向深层移动，那么煤层气就无法向上逸散，便聚集在一定的区域内，形成大量的煤层气富集区，这就是所谓的水力封堵控气作用。

2 地质条件对煤层气赋存的控制作用

2.1 地质构造的变化作用

千万年来，地质构造不断演化，在煤层之上不断生成覆盖层，覆盖层不断增厚为煤层气的储存创作了十分有利的条件，能够有效对煤层的压力起到控制作用，并且抑制煤层气的逸散。此外还应特别强调地质构造的回返抬升，根据学者专家的研究，这种现象对煤层气的控制能造成较大影响，其特质与煤层气的储存量由紧密的联系。下面笔者将就这一点进行详细的论证说明。

2.2 地质构造的回返抬升

地质构造不可避免地要经历回返抬升的过程，即使是埋藏深度一样的煤层，由于回返抬升的性质，如时间长短，早晚等的不同，其蕴含的煤层气的储存量也有所差别。研究表明，煤层气在回返抬升发生时间较晚时储存量较大，这是因为回返抬升的时间较短，煤层气逸散的量也就较小。例如我国的华北地区的东部和西部，其煤层气储量的差异的部分原因是回返抬升的时间差异造成的。

2.3 地质构造的形态不同

大自然的鬼斧神工造成了地质构造形态的千奇百怪，不同的形态会对煤层气的赋存产生不同的作用。基本上封闭性的构造有利于煤层气的聚集，相对的，较为开发性的构造则会便利煤层气的逸散，不利于储存。例如，对于褶皱地形地区，向斜地区和背斜的闭合处对于煤层气的赋存十分有利。而对于断层地区，如果压力较大，地质结构十分紧密，具有闭合性质，其煤层气的储量就会比较大。

3 结语

在本文中，笔者从水文，地质两方面分析了其对煤层气赋存的控制作用。综上所述，我们可以得出结论：水文地质条件能够对煤层气赋存的控制产生很大的影响。煤层气的形成，转移，储藏等都与水文地质条件有着千丝万缕的关系。在这一前提下，加强对水文地质条件的研究，因势利导，提高煤层气的生产效率显得很有意义。笔者希望本文能为相关工作和研究提供一定的参考，也希望我国的煤层气开发和利用能够不断发展。

[1]陈跃,汤达祯,田霖,许浩,陶树,李勇,郭乐乐.三交区块水文地质条件对煤层气富集高产控制作用[J].煤炭科学技术,

2017,(02):162-167.

[2]徐锐,汤达祯,陶树,耿昀光,崔义,魏宁.沁水盆地安泽区块煤层气藏水文地质特征及其控气作用[J].天然气工业,2016,(02):

36-44.

[3]郭涛.延川南区块煤层气田构造及水文控气作用研究[J].煤炭科学技术,2015,(12):166-169+103.