煤層氣成藏動力條件及其控藏效應(yīng)

內(nèi)容概要

秦勇、傅雪海、韋重韜、侯泉林、姜波等編著的《煤層氣成藏動力條件及其控藏效應(yīng)》作為國內(nèi)第一部系統(tǒng)探討煤層氣成藏動力學(xué)的學(xué)術(shù)專著，以沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣為主要研究對象，重點(diǎn)針對“煤層氣成藏效應(yīng)與聚散機(jī)制”這一科學(xué)問題，從構(gòu)造動力學(xué)過程及其對煤層氣成藏的控制作用、地下水動力系統(tǒng)與煤層氣聚集關(guān)系及其機(jī)制、熱力場控制煤層氣儲集和分布的特征與機(jī)理、動力場耦合過程及對煤層氣富集高滲區(qū)帶的控制作用四個方面開展研究，提出了煤層彈性能及其控藏效應(yīng)的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了煤層氣成藏演化歷史的數(shù)值分析，建立了煤層氣成藏動力學(xué)條件耦合分析的思路與方法，構(gòu)建了基于動力條件的煤層氣有利區(qū)優(yōu)選理論框架，對影響煤層氣成藏條件的粒度效應(yīng)、深度效應(yīng)、煤級效應(yīng)、地應(yīng)力效應(yīng)等進(jìn)行了擴(kuò)展性思考。
《煤層氣成藏動力條件及其控藏效應(yīng)》適宜于煤層氣、頁巖氣地質(zhì)研究領(lǐng)域科研人員以及大型煤層氣勘探開發(fā)企業(yè)決策人員參考，也可作為科研院所研究生的參考教材。

書籍目錄

序一
序二
前言
第一章  研究基礎(chǔ)
  第一節(jié)  研究意義
  第二節(jié)  研究現(xiàn)狀
    一、構(gòu)造和熱動力學(xué)條件及其控氣作用
    二、沉積動力學(xué)條件及其控氣作用
    三、地下水動力學(xué)條件及其控氣作用
    四、煤層氣成藏動力學(xué)研究發(fā)展趨勢
  第三節(jié)  科學(xué)問題
    一、現(xiàn)存主要問題
    二、重點(diǎn)解決的科學(xué)問題
  第四節(jié)  研究方案
    一、主要研究內(nèi)容
    二、研究流程與技術(shù)方法
    三、預(yù)期目標(biāo)
第二章  煤層氣地質(zhì)背景
  第一節(jié)  地層與含煤地層
    一、沁水盆地地層與含煤地層
    二、鄂爾多斯盆地東緣南段地層與含煤地層
  第二節(jié)  構(gòu)造及巖漿活動
    一、區(qū)域地質(zhì)發(fā)展史
    二、沁水盆地構(gòu)造特征
    三、鄂爾多斯盆地東緣南段構(gòu)造特征
    四、巖漿活動
  第三節(jié)  煤級與煤層含氣量
    一、沁水盆地煤級與煤層含氣量
    二、鄂爾多斯盆地東緣南段煤級與煤層含氣量
  第四節(jié)  煤層氣資源
第三章  煤層氣成藏構(gòu)造動力條件
  第一節(jié)  基本概念與研究方法
    一、構(gòu)造應(yīng)力與構(gòu)造應(yīng)力場
    二、古構(gòu)造應(yīng)力場與現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場
    三、構(gòu)造應(yīng)力場研究流程
    四、構(gòu)造應(yīng)力場有限元數(shù)值模擬
  第二節(jié)  盆地構(gòu)造應(yīng)力場及其演化
    一、沁水盆地構(gòu)造應(yīng)力場
    二、鄂爾多斯盆地構(gòu)造應(yīng)力場
  第三節(jié)  盆內(nèi)構(gòu)造分異及其控氣特征
    一、區(qū)域構(gòu)造背景與盆地構(gòu)造形成
    二、現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場對煤層滲透性的控制
    三、構(gòu)造曲率對煤層滲透性的控制作用
    四、煤層微觀應(yīng)變及其成藏動力意義
  第四節(jié)  構(gòu)造動力條件耦合控氣格局
第四章  煤層氣成藏?zé)釀恿l件
  第一節(jié)  石炭二疊系煤層埋藏歷史
    一、含煤地層上覆地層厚度恢復(fù)
    二、煤層埋藏歷史與埋藏階段
    三、煤層埋藏史地質(zhì)模式
    四、煤層埋藏史與煤層氣的保存
  第二節(jié)  地溫場特征及其演化
    一、區(qū)域地溫場及其演化歷史
    二、沁水盆地地溫場及其演化歷史
    三、鄂爾多斯盆地東緣南段地溫場及其演化歷史
  第三節(jié)  燕山運(yùn)動中期構(gòu)造熱事件
    一、構(gòu)造熱事件發(fā)生時期
    二、構(gòu)造熱事件的強(qiáng)烈性、非均一性和瞬時性
    三、異常高熱古地溫場形成的地質(zhì)一地球化學(xué)機(jī)制
  第四節(jié)  熱動力特征與煤層氣富集條件
    一、沁水盆地古熱場的控氣地質(zhì)特征
    二、鄂爾多斯盆地東緣古熱場的控氣地質(zhì)特征
第五章  煤層氣成藏水動力條件
  第一節(jié)  水文地質(zhì)單元邊界及其控氣特征
    一、沁水盆地水文地質(zhì)單元及其邊界控氣特征
    二、鄂爾多斯盆地東緣水文地質(zhì)單元及其邊界控氣特征
  第二節(jié)  現(xiàn)代地下水動力場與煤層氣富集
    一、沁水盆地現(xiàn)代地下水動力場與煤層氣富集
    二、鄂爾多斯盆地東緣現(xiàn)代地下水動力場與煤層氣富集
  第三節(jié)  現(xiàn)代地下水地球化學(xué)場及其控氣特征
    一、沁水盆地地下水地球化學(xué)場與煤層氣保存條件
    二、鄂爾多斯盆地東緣地下水地球化學(xué)場與煤層氣保存條件
  第四節(jié)  地下水系統(tǒng)與煤層氣成藏能量動態(tài)平衡
    一、甲烷在煤層水中溶解度的溫壓物理模擬
    二、煤儲層氣一水兩相流在煤層氣聚散中的作用
    三、盆地內(nèi)部地下水動力條件控氣作用的顯現(xiàn)形式
第六章  煤層滲透率與成藏動力條件
  第一節(jié)  耦合分析理論與方法
    一、煤儲層應(yīng)力滲透率及其數(shù)學(xué)模型
    二、煤儲層氣一水兩相流特性物理模擬
    三、煤層氣解吸誘導(dǎo)煤儲層滲透率變化數(shù)值模擬
  第二節(jié)  沁水盆地南部煤層的應(yīng)力滲透率
    一、煤儲層應(yīng)力滲透率地質(zhì)模型
    二、煤儲層應(yīng)力滲透率力學(xué)模型
    三、煤儲層應(yīng)力滲透率及其解析模型
  第三節(jié)  相對滲透率對煤層氣成藏過程的影響
    一、沁水盆地煤相對滲透率的基本特點(diǎn)
    二、煤層氣聚散歷史中的煤儲層氣一水兩相流
    三、煤層氣解吸誘導(dǎo)的煤儲層滲透率演化
  第四節(jié)  煤基塊彈性自調(diào)節(jié)作用與成藏效應(yīng)
    一、煤層裂隙開合程度及其對成藏效應(yīng)的影響
    二、煤基塊彈性自調(diào)節(jié)效應(yīng)物理模擬
    三、煤基塊彈性自調(diào)節(jié)效應(yīng)模式
    四、高煤級煤成藏的彈性自封閉效應(yīng)
第七章  煤層氣聚散歷史及其區(qū)域分異
  第一節(jié)  煤層氣聚散歷史數(shù)學(xué)模型
    一、煤層氣聚散動態(tài)平衡子模型
    二、煤層氣生成一儲層壓力一賦存子模型
  第二節(jié)  煤層氣聚散歷史數(shù)值模擬軟件系統(tǒng)
    一、數(shù)值模擬軟件基本功能
    二、數(shù)值模擬軟件基本結(jié)構(gòu)
  第三節(jié)  沁水盆地煤層氣聚散作用
    一、沁水盆地煤層氣地質(zhì)模型
    二、沁水盆地煤層氣聚散作用階段
    三、沁水盆地煤層氣聚散作用區(qū)域分異
  第四節(jié)  鄂爾多斯盆地東緣煤層氣聚散作用
第八章  煤層彈性能及其控藏效應(yīng)
  第一節(jié)  煤層彈性能的物理與數(shù)學(xué)描述
    一、煤層彈性能總體構(gòu)成
    二、煤層彈性能數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)
    三、煤層彈性能的一般影響因素
  第二節(jié)  煤層彈性能成藏貢獻(xiàn)的定量表征
    一、煤層氣成藏宏觀動力能和微觀動力能
    二、煤層氣壓力系統(tǒng)發(fā)育程度定量表征
    三、煤層氣運(yùn)移系統(tǒng)發(fā)育程度定量表征
  第三節(jié)  煤層彈性能及其參數(shù)的成藏演化
    一、煤層彈性能地質(zhì)演化歷史
    二、煤層氣壓力系統(tǒng)地質(zhì)演化歷史
    三、煤層氣運(yùn)移系統(tǒng)地質(zhì)演化歷史
  第四節(jié)  基于彈性能的煤層氣成藏類型與聚散模式
    一、煤層氣成藏效應(yīng)三元判識模式
    二、煤層氣成藏能量聚散模式
第九章  基于動力條件的煤層氣有利區(qū)優(yōu)選
  第一節(jié)  煤層氣有利區(qū)優(yōu)選方法發(fā)展歷史
  第二節(jié)  煤層氣有利區(qū)動力條件優(yōu)選思路與流程
    一、煤層氣有利區(qū)動力條件優(yōu)選思路
    二、煤層氣有利區(qū)動力條件優(yōu)選流程
  第三節(jié)  沁水盆地煤層氣富集高滲區(qū)帶
    一、表象動力條件疊合法優(yōu)選
    二、煤層氣成藏效應(yīng)法優(yōu)選
    三、煤層氣能量聚散模式優(yōu)選
    四、煤層氣有利區(qū)帶綜合優(yōu)選
  第四節(jié)  鄂爾多斯盆地東緣南段煤層氣富集高滲區(qū)帶
    一、表象動力條件疊合法優(yōu)選
    二、煤層氣成藏效應(yīng)法優(yōu)選
    三、煤層氣能量聚散模式法優(yōu)選
    四、煤層氣有利區(qū)帶綜合優(yōu)選
第十章  煤層氣成藏動力學(xué)研究的擴(kuò)展思考
  第一節(jié)  影響煤層滲透性發(fā)育的地應(yīng)力效應(yīng)
    一、我國地應(yīng)力分布規(guī)律與特點(diǎn)
    二、地應(yīng)力場與煤層滲透性
  第二節(jié)  影響煤層氣成藏動力條件的深度效應(yīng)
    一、深部煤層氣資源及其開發(fā)潛力
    二、地溫場和應(yīng)力場耦合作用下的煤層含氣量臨界深度
    三、深部應(yīng)力場作用下的煤層滲透性分布特點(diǎn)
    四、深部煤層流體動力分布特點(diǎn)
  第三節(jié)  影響煤層含氣動力條件的煤級效應(yīng)
    一、低煤級煤層氣資源及其開發(fā)潛力
    二、低煤級煤的孔隙結(jié)構(gòu)與吸附性
    三、低煤級煤層氣的賦存狀態(tài)
  第四節(jié)  影響煤層氣成藏動力條件的粒度效應(yīng)
    一、我國構(gòu)造煤分布規(guī)律與特點(diǎn)
    二、構(gòu)造煤煤層氣資源及其開發(fā)潛力
    三、煤吸附行為粒度效應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)及其啟示
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣均位于華北板塊中部。華北板塊雨緣桑嶺適山帶為多旋回復(fù)合造山帶（任紀(jì)舜等，1990；程裕淇等，1994）。華北板塊與揚(yáng)子板塊的碰撞最遲始于加力東期，形成了以加里東旋回為主旋回的北秦嶺多旋回造山帶，兩板塊的全面拼貼、焊接完成于印支期。同位素年齡給出了主碰撞期的時限：大別山區(qū)C型榴輝巖的Sm—Nd礦物等時線年齡為244Ma，輝石侵入體的Sm—Nd年齡為231Ma（李曙光，2004）；南秦嶺多硅白云母39Ar—40Ar同位素年齡為216～232Ma（Mattauer，1985）。華北板塊北緣天山一興安造山帶于早二疊世全面碰撞拼貼，但印支期仍受西伯利亞板塊自北而南的擠壓作用（程裕淇等，1994）。 印支期，華北板塊南北邊緣造山帶的強(qiáng)烈擠壓作用，導(dǎo)致華北板塊遭受近SN方向的水平擠壓作用，形成了一些近EW向構(gòu)造。但這種水平擠壓力由華北板塊邊緣向板內(nèi)逐漸衰減。因此，華北板塊邊緣的擠壓褶皺和逆沖推覆變形較為強(qiáng)烈，板塊內(nèi)部則表現(xiàn)得并不十分明顯。在該期構(gòu)造應(yīng)力場作用下，沁水盆地南緣（陽城以南）及其外圍下古生界地層中形成了一些樞紐方向近EW的褶皺構(gòu)造和逆掩斷層；在陽城以北則未見到樞紐方向近EW的褶皺構(gòu)造和逆掩斷層，很有可能表現(xiàn)為地殼抬升。在山西南部，中侏羅統(tǒng)云崗組與下伏中三疊統(tǒng)二馬營組呈角度不整合接觸；但在山西北部寧武一靜樂盆地，下侏羅統(tǒng)大同組則假整合于上三疊統(tǒng)延長組之上（山西省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989）。在鄂爾多斯盆地內(nèi)部，印支期構(gòu)造變形不顯著，構(gòu)造應(yīng)力場具有SN向擠壓、EW向伸展的特征，最大主壓應(yīng)力產(chǎn)狀為179°～359°，傾角2°～3°；最小主壓應(yīng)力軸的平均走向?yàn)?8°～268°，傾角幾近水平；中間主壓應(yīng)力軸略有偏斜，平均傾角83°（張泓，1996）。總體來看，印支期近SN向水平擠壓應(yīng)力場對沁水盆地和鄂爾多斯盆地的影響不大，未在其內(nèi)部形成明顯的地質(zhì)構(gòu)造，但導(dǎo)致沁水盆地南部產(chǎn)生一定程度的隆起抬升，造成中侏羅統(tǒng)云崗組與下伏中三疊統(tǒng)二馬營組呈角度不整合接觸，鄂爾多斯盆地東緣中段柳林鼻狀構(gòu)造的基礎(chǔ)可能形成于這一時期。 燕山期，華北板塊南北邊緣的兩條造山帶再次經(jīng)受造山作用，中國東部的構(gòu)造發(fā)展逐步置于環(huán)太平洋構(gòu)造域的控制之下，在中國東部產(chǎn)生了指向NW—NWW向的水平擠壓應(yīng)力，擠壓作用由東向西逐漸減弱，在亞洲大陸外側(cè)形成了宏偉的燕山期造山帶。

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