第二節

煤層的形成和變化一、煤層的形成和煤層的特征二、煤層厚度、形態變化及其控制因素三、煤系及其特征〔一〕煤層的形成植物的大量繁殖1、泥炭的堆積的條件碎屑沉積物的注入貧乏有機質的保存2、補償方式①過度補償—沼澤水面上升速度<植物遺體的堆積速度②均衡補償—沼澤水面上升速度≈植物遺體的堆積速度③欠補償—沼澤水面上升速度>植物遺體的堆積速度一、煤層的形成和特征〔二〕煤層的結構、頂底板1、煤層的結構簡單結構煤層復雜結構煤層2、煤層頂、底板直接頂、偽頂，根土巖巖石類型、封蓋性、穩定性3、煤層中的結核、包體和化石

結核：黃鐵礦、鈣質、硅質、白云石質煤核：煤層中保有植物化石的結核植物殘體：木質部、管胞、樹皮化石：珊瑚、腕足類和有孔蟲1—鱗木類細根2—櫛羊齒羽片上的原位聚合孢子囊3—植物結構縱切片〔據田寶霖〕太原西山7號煤層123211—宏觀煤核2—顯微照片據楊錫祿12植物細胞結構〔切片〕1—據田寶霖2—據丁丕訓〔一〕煤層厚度二、煤層厚度、形態變化及其控制因素

1、煤層厚度分級薄煤層：≦

1.30m中厚煤層：1.31~3.50m厚煤層：>3.50m2、煤層厚度類型總厚度：煤+夾矸有益厚度：純煤可采厚度：經濟技術條件最低可采厚度：煤種、產狀、資源、開采方式3、儲量計算時煤層厚度確實定方法①煤層中夾矸的單層厚度≦0.05m時，夾矸與煤分層可合并計算；②煤層中夾矸的單層厚度≧最低可采厚度時，被夾矸所分開的煤層應分別作為獨立煤層，并分別計算儲量；③0.05m<煤層中夾矸的單層厚度<最低可采厚度時，煤分層不作獨立煤層。煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時，上、下煤分層應加在一起作為煤層的采用厚度;

0.150.370.700.750.480.360.830.60.050.680.470.540.760.150.250.200.750.680.360.430.650.250.200.550.680.360.730.180.76④對于復雜結構煤層，當各煤分層的總厚度≧最低可采厚度、夾矸不穩定且總厚度不超過煤分層總厚度的1/2時，可將各煤分層的總厚度作為煤層的采用厚度。④〔二〕煤厚和形態變化及其控制因素1、泥炭沼澤基底不平①“頂平底不平〞；②往往在含煤巖系的底部或下部的煤層煤厚變化極為不規那么；③基底古地形低洼處煤層增厚，向突起部位尖滅變薄，呈現超覆樣式。煤層形態〔a〕—藕節狀〔b〕—串珠狀〔c〕—雞窩狀〔d〕—馬尾狀平頂山一礦戊組煤分叉圖2、沉積因素〔1〕沉積體系〔2〕同沉積構造①基底斷裂系②盆內次級同沉積褶皺③盆內同沉積斷裂3、煤層的沖蝕頂凸構造〔a〕透鏡狀分叉〔b〕連續分枝型分叉〔c〕“之〞字型分叉1—鐵法盆地剖面圖2—鐵法盆地煤層形態變化1〕西部煤層分叉尖滅帶結構復雜；2〕中部厚煤帶，結構較簡單；3〕東部薄煤帶，結構簡單12EW德國下萊茵第三紀煤盆地中的同沉積斷層〔據M.Teichmuller,1968〕同沉積斷層的形成機制〔據Bruce,1973〕4、后期構造變動

5、巖漿侵入

6、巖溶作用造成的無煤陷落柱

〔二〕煤層厚度變化類型1、原生變化指在泥炭堆積過程中，由于各種地質作用而引起的煤層形態和煤層厚度的變化。2、后生變化指泥炭層被新的沉積物覆蓋以后，由于構造變動、河流沖蝕等后期地質作用所引起的煤層形態和煤層厚度的變化。一、油氣的儲集層與生儲蓋組合二、油氣的運移與圈閉三、油氣藏的形成與類型第三節油氣藏的形成、運移和聚集

保存蓋層生油層儲油層油氣藏油氣運移〔一〕根本概念1、圈閉圈閉是地下儲集層中能夠阻止油氣繼續向前運移，并且使油氣在其中聚集起來的一種場所。儲集層圈閉形成的必要條件蓋層遮擋條件〔封閉條件〕

2、油氣藏油氣藏是單一圈閉內具有獨立壓力系統和統一油水〔氣、水〕界面的油氣聚集，是地殼中最根本的油氣聚集單位。

一、油氣的儲集層與生儲蓋組合

(二)儲集層特征但凡能夠存儲和滲濾流體〔油、氣、水〕的巖層都可以稱之為儲集層。作為儲集層的條件：孔隙性——直接決定巖層儲集油氣的數量；滲透性——控制了儲層內所含油氣的產能；1、孔隙度孔隙度絕對孔隙度有效孔隙度

砂巖：φe=5～30%，一般10～20%；碳酸鹽巖，φe＜5%。超毛細管孔隙〔d＞500m〕：重力流動2、類型毛細管孔隙〔2＜d＜500m〕：毛管力微毛細管孔隙〔d＜2m〕：范德華力砂巖儲層的孔隙度分級巖石中各種孔隙1—分選良好，排列疏松的砂2—分選良好，排列緊密的砂3—分選不良，含泥、砂的礫石4—經過局部膠結的砂巖5—具有結構性孔隙的粘土6—經過壓縮的粘土7—具有裂隙的巖石8—具有溶隙和溶穴的可溶巖據邁因策爾修改補充3、孔隙結構

指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通關系。2、滲透性指在一定壓差下，巖石允許流體通過的能力。〔1〕滲透率的單位國內外普遍采用的滲透率單位是達西，符號為D〔它相當于SI制單位的〕，1D的物理意義是：當粘度為1cp〔即：1mpa·s〕的流體，在壓差為1atm〔0.0981MPa〕作用下，通過截面積為1cm2、長度為1cm的多孔介質，其流量為1cm3/s時，該多孔介質的滲透率就稱為1D〔達西〕實際上煤儲層的滲透率往往較低，用1D作單位太大，故常用千分之一達西，即毫達西mD〔〕作為單位。1mD=987×10-6μm2=0.987×10-3μm2〔2〕滲透率的級別〔2〕滲透率的實驗與測試絕對滲透率—單相流體有效滲透率/相滲透率相對滲透率(二)儲集層類型

碎屑巖儲集層

巖石類型碳酸鹽巖儲集層其他巖類儲集層孔隙型儲集層裂隙型儲集層空間類型

溶洞-裂隙型儲集層孔隙-裂隙型儲集層孔隙-溶洞-裂隙型儲集層

3、孔隙度與滲透率的關系兩者的關系對于不同的巖石有所不同。1〕碎屑巖類和局部碎屑灰巖、生物灰巖2〕碳酸鹽巖1、碎屑巖儲集層（1）巖石類型礫巖砂礫巖各種砂巖粉砂巖火山碎屑巖（2）成因類型河床砂巖體三角洲砂巖體海灘、堤島砂巖體濁積砂巖體洪積錐、沖積堆砂巖體原生粒間孔隙；〔3〕儲集空間溶孔〔粒間溶孔、粒內溶孔、鑄模孔等〕；裂縫:解理縫、層理縫和層間縫。cba玉門油苗臺灣：激流中的含油巖石將軍溝K1油苗黑油山背斜構造侵蝕油泉裂隙系統據邸世祥等〔1991〕據邸世祥等〔1991〕砂巖儲層的孔隙〔據羅蟄潭，王允誠，1986〕〔4〕物性的影響因素A—巖石的礦物組分 長石比石英容易被石油潤濕，在油層內長石顆粒外表油膜比石英的要厚。這層油膜一般情況下不易流動，因此，減少了孔隙體積和通道面積，降低了滲透率。B—顆粒的排列方式和大小立方體：孔隙體積占47.6%菱面體：孔隙體積占25.9%顆粒大小 C—顆粒的分選和磨圓程度

顆粒的分選和磨圓度越高，即雜質越少，顆粒越接近球形，越有利于形成較高的孔、滲性。D—成巖后生作用壓實作用：使物性變差，但在高壓帶仍可保持很高的孔隙度。

溶解作用：使物性變好，可產生溶蝕孔隙。有機質熱成熟產生有機酸和CO2可使儲集層中的碳酸鹽膠結物及鋁硅酸鹽顆粒大量溶解，從而有助于次生孔隙的形成。

膠結作用：膠結物的數量、類型和成分我國同類碎屑巖砂體產油狀況表2.碳酸鹽巖儲集層孔裂隙原生孔隙粒間孔隙生物格架孔隙生物碎屑生物骨架間孔隙骨骸內孔隙次生孔隙：溶蝕孔隙裂縫裂隙層間縫、縫合線脆性變差序列：白云巖石灰巖白云質灰巖泥質白云巖泥質灰巖溶解度降低序列：灰巖灰質白云巖白云巖泥質灰巖〔1〕〔2〕影響因素①沉積環境水動力條件②成巖后生作用溶解作用膠結作用重結晶作用白云巖化作用

巖漿巖3、其他鹽類的儲集層變質巖粘土巖類

（3）類型孔隙型儲集層(包括礁型)溶蝕型儲集層裂縫型儲集層復合型儲集層碳酸鹽巖與砂巖儲集性質的比較我國主要油氣區儲集層的類型和時代分布▲—碎屑巖儲層★—碳酸鹽巖儲層◆—其它巖類儲層*〔三〕儲層評價的原那么與方法1.宏觀與微觀研究相結合(1)通過區域性相分析，找出有利相帶的部位，并確定其類型、展布和規模；(2)查明地質體(如砂巖體)中孔隙發育的層段、厚度、儲集空間的類型與成因及孔隙結構特征；(3)確定孔隙空間的分布規律及其連通性情況；(4)研究油氣水在其中的分布規律。2.綜合研究(1)野外地質調查，盆地四周出露地層；(2)地層錄井資料分析(氣泡、油相)；(3)測井資料解釋(解釋φ、R、So)；(4)實驗室巖心分析(直接分析孔滲性、孔隙類型大小)；(5)開發動態資料分析(產液量、井間干擾、井漏)。〔四〕生儲蓋組合1、蓋層的定義位于儲集層之上，能封隔儲集層，阻止其中的油氣向上逸散的巖層。2、蓋層的封蓋能力鹽巖、石膏層>泥質巖層>滲透性較差的砂巖、石灰巖、鋁土巖和煤層3、蓋層的封閉機理〔1〕排替壓力差/毛細管/薄膜封閉〔2〕異常壓力封閉〔3〕烴濃度封閉4、生儲蓋組合類型

〔1〕旋回式組合

〔2〕側變式組合

〔3〕混合式組合生(一)油氣在地下運移的方式和狀態

二、油氣的運移與