基于主量元素地球化学的岩屑层位源解析

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作者 桂和荣 李俊 +8 位作者 陈永青 余浩 王浩 叶爽 陈大星 梁展 胡洋 郭艳 许继影 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期929-940,共12页

近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基... 近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基于石炭纪太原组薄层灰岩及其碎屑岩夹层的元素地球化学差异特点,选取淮北煤田桃园煤矿为研究区,对太原组上段薄层灰岩L_(1)灰~L_(4)灰地层(注浆治理目的层为L_(3)灰)垂直钻孔岩心进行取样,利用X射线荧光光谱仪(XRF)定量测定了薄层灰岩及其夹层的主量元素背景值,通过聚类分析、因子分析等数理统计手段建立薄层灰岩主量元素地球化学识别模式;同时对地面定向钻水平分支孔岩屑同样开展主量元素测试,并基于已建立的地球化学识别模式进行岩屑层位源解析以及识别模式验证。结果显示:高CaO丰度、烧失量(LOI)可以作为注浆加固改造目的层L_(3)灰的特征指标,MgO(0.5%±)、MnO(0.03%±)、P_(2)O_(5)(0.08%±)丰度可作为注浆目的层上覆标志层J3的识别指标;聚类分析识别模式可有效区分太原组一灰~三灰(L_(1)灰~L_(3)灰);以元素因子得分建立的识别模式可以将太原组碎屑岩夹层与薄层灰岩进行有效区分;以岩样地球化学背景值运行判别模型得到的Fisher判别方程对注浆目的层L_(3)灰岩屑来源解析的准确率为100%。基于上述认识,论证了以确保设计“顺层率”为目标的水平分支孔岩屑地球化学源解析方法应用之可行性,进而提出了一种地面定向钻“顺层率”控制技术方案。本研究基于元素地球化学理论,对地面定向钻岩屑携带的特征地球化学信息进行了目的层层位辨识,在现场快速定量测试技术手段的支持下,可为解决华北型煤田底板灰岩水害区域注浆改造顺层难题提供了新的思路。 展开更多

关键词 主量元素丰度 地球化学识别模式 顺层率 太原组薄层灰岩 底板灰岩水害区域治理

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基于钻井岩屑评价水平井地层力学性质——以鄂尔多斯盆地太原组灰岩为例

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作者 问晓勇 张敏 +4 位作者 牟春国 张广清 李援 徐晓晨 陈欣然 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第1期87-93,共7页

鄂尔多斯盆地太原组致密灰岩气藏储层开发潜力高,规模化开发建产依赖于分段体积压裂技术。水平井井段取心难度大、成本高,难以获取全井段力学性质以支撑压裂方案精细优化,但全井段钻井岩屑可轻易获取。文章创新性地提出了一种基于钻井... 鄂尔多斯盆地太原组致密灰岩气藏储层开发潜力高,规模化开发建产依赖于分段体积压裂技术。水平井井段取心难度大、成本高,难以获取全井段力学性质以支撑压裂方案精细优化,但全井段钻井岩屑可轻易获取。文章创新性地提出了一种基于钻井岩屑评价水平井地层力学性质的方法。通过开展井下岩心的单轴/三轴压缩实验和纳米压痕测试,明确灰岩的微观组分模型,研究单一组分响应与宏观整体响应的关系。针对同井同深度的钻井岩屑和井下岩心开展网格化纳米压痕测试,标定钻井岩屑与井下岩心力学性质的关系,基于钻井岩屑建立水平井地层力学性质连续剖面。应用实例表明,基于钻井岩屑的纳米压痕测试,有利于精细化表征水平井地层岩性和连续反演水平井地层的静态弹性模量分布,为水平井地层压裂甜点识别、压裂段簇及射孔优化提供基础数据。研究结果证明了基于钻井岩屑表征地层岩石力学性质的可行性,为水平井全井段储层力学性质剖面的建立提供新思路,有助于水平井密切割压裂方案的精细优化。 展开更多

关键词 太原组灰岩 钻井岩屑 井下岩心 纳米压痕 岩石力学

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城郊煤矿薄层灰岩水害治理技术研究与实践

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作者 钟蜜 《山东煤炭科技》 2024年第2期126-131,共6页

为解决城郊煤矿井下水害常规注浆治理效果不佳的问题,依托地面水平定向钻进技术形成的区域超前治理技术,为治理该煤矿底板灰岩水害提供了新的技术途径。经过研究论证,该煤矿十四辅助采区地面区域治理选择太原组上段L10灰岩为治理目的层... 为解决城郊煤矿井下水害常规注浆治理效果不佳的问题,依托地面水平定向钻进技术形成的区域超前治理技术,为治理该煤矿底板灰岩水害提供了新的技术途径。经过研究论证,该煤矿十四辅助采区地面区域治理选择太原组上段L10灰岩为治理目的层,防止底板水害。通过施工三个地面孔组(D1、D2、D3孔)共35个水平分支孔,对治理区太原组上段L_(10)灰岩地质、水文地质及隐伏含(导)水构造等进行探查,并通过高压注浆治理将目的层改造成有效隔水层;施工的井下验证钻孔涌水量均小于10 m^(3)/h,治理效果良好;治理后计算十四辅助采区F21405工作面最大突水系数为0.044 MPa/m,符合突水系数安全值不大于0.06 MPa/m的标准,无突水威胁,可以安全回采。 展开更多

关键词 太原组 薄层灰岩 水害防治 区域治理

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鄂尔多斯盆地太原组致密灰岩天然气成藏地质特征与勘探潜力 被引量：7

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作者 付金华 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期20-29,共10页

2021年鄂尔多斯盆地榆探*H在太原组灰岩完钻喜获日产超50万m^(3)的高产工业气流,勘探取得重大突破,同时还有700余口探井在太原组灰岩见到明显的含气显示,展示了盆地太原组灰岩良好的潜力,对于重新认识盆地太原组灰岩勘探领域具有极其重... 2021年鄂尔多斯盆地榆探*H在太原组灰岩完钻喜获日产超50万m^(3)的高产工业气流,勘探取得重大突破,同时还有700余口探井在太原组灰岩见到明显的含气显示,展示了盆地太原组灰岩良好的潜力,对于重新认识盆地太原组灰岩勘探领域具有极其重大的地质意义。对该区烃源岩特征、沉积环境、储集特征及成藏组合等进行综合研究表明:(1)太原组灰岩为陆表海碳酸盐沉积,发育生屑滩、生物丘有利沉积相带,沉积大面积分布的生屑粉晶灰岩、藻黏结灰岩,经准同生期短暂的大气淡水淋滤后,可形成有利储层;(2)太原组灰岩发育多类型储集空间,溶孔、亚微米级及纳米级晶间微孔、微裂缝等叠置组合发育,构成立体网络储集空间,平面上,横山—靖边—志丹生屑粉晶灰岩储层发育,厚4~10 m,佳县—子洲—清涧地区藻黏结灰岩储层发育,厚2~6 m;(3)发育“三明治”成藏模式,灰岩储层夹在主力煤系烃源岩之间,生成的天然气通过断裂、裂缝进入灰岩储层聚集,形成岩性气藏,横山—靖边地区的生屑滩和子洲—清涧的生物丘是太原组灰岩有利勘探区,面积约为1.5万km 2,有望形成天然气增储上产的现实领域。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 太原组 灰岩 生物碎屑粉晶灰岩 藻黏结灰岩 成藏模式 源内致密灰岩气

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鄂尔多斯盆地中东部太原组石灰岩天然气勘探新突破及勘探方向 被引量：1

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作者 刘新社 张涛 +8 位作者 黄道军 董国栋 王康乐 付勋勋 赵小会 卢子兴 于洲 荆雪媛 张君莹 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-11,共11页

近年来,鄂尔多斯盆地中东部下二叠统太原组石灰岩天然气勘探先后有2口水平井测试获得高产气流,展示了该新领域良好的天然气勘探前景,但由于储层致密且相关勘探配套技术支撑不够,制约了该区天然气的勘探。为此,基于钻井岩心、微观薄片和... 近年来,鄂尔多斯盆地中东部下二叠统太原组石灰岩天然气勘探先后有2口水平井测试获得高产气流,展示了该新领域良好的天然气勘探前景,但由于储层致密且相关勘探配套技术支撑不够,制约了该区天然气的勘探。为此,基于钻井岩心、微观薄片和地球化学特征等资料,系统研究了太原组石灰岩的烃源岩条件、储层特征、输导体系以及保存条件等天然气成藏地质条件,建立了太原组石灰岩天然气成藏模式,攻关形成了致密石灰岩微断层与流体地震预测、缝网体积压裂改造等关键配套技术,并预测了天然气勘探有利区带。研究结果表明:①太原组石灰岩天然气藏为源内气藏,上古生界石炭系—二叠系煤层和暗色泥岩是主要烃源岩;②受沉积微相控制,该区发育生屑滩和生物丘相2类石灰岩储层,其中生屑滩相石灰岩储层岩性为生屑石灰岩,储集空间类型主要为残余生屑体腔(溶)孔、晶间微孔,平均孔隙度为2.4%,生物丘相石灰岩储层岩性主要为藻黏结石灰岩,储集空间类型为残余生屑体腔(溶)孔和藻格架(溶)孔,平均孔隙度为2.2%;③断层和裂缝是煤系烃源岩油气向太原组石灰岩储层运移的通道,山西组二段泥岩是良好的盖层,太原组石灰岩天然气藏是具有“三明治”结构的源内气藏特征;④针对石灰岩储层致密、微断层及流体识别难度大、酸化效果不理想等问题,攻关形成了“导向滤波+人工智能+关键地震信息融合”相结合的微断层刻画技术、基于概率神经网络的含气饱和度地震定量预测技术以及“先成缝后成网”的缝网体积压裂改造技术。结论认为,乌审旗—横山—靖边和榆林—米脂—清涧是太原组石灰岩天然气勘探有利区,有利区面积约1.5×10^(4) km^(2),该领域的深化勘探有助于推动整个华北地块太原组石灰岩气藏的勘探进程。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 下二叠统 太原组 石灰岩 成藏地质条件 微断层及流体识别 缝网压裂技术 勘探方向

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区域注浆影响下煤层底板太原组灰岩水水文地球化学演化规律

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作者 郭艳 桂和荣 +7 位作者 魏久传 庞迎春 胡满聪 郭祥东 洪荒 聂锋 崔亚利 叶爽 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3204-3217,共14页

淮北煤田下组煤开采,主要威胁水源是煤层底板灰岩水(包括石炭系太原组及奥陶系灰岩水),淹井事故时有发生。针对底板灰岩水害治理,目前多采用地面定向钻高压注浆技术,对煤层底板太原组第3层薄层灰岩(简称“三灰”)进行区域性加固改造,以... 淮北煤田下组煤开采,主要威胁水源是煤层底板灰岩水(包括石炭系太原组及奥陶系灰岩水),淹井事故时有发生。针对底板灰岩水害治理,目前多采用地面定向钻高压注浆技术,对煤层底板太原组第3层薄层灰岩(简称“三灰”)进行区域性加固改造,以封堵三灰岩溶裂隙并阻断穿过三灰的垂向导水通道。但大规模高压注浆工程的实施,受注含水层地下水流场会受到干扰,在大量浆液析出水的耦合作用下,地下水化学场必然会受到严重扰动。以淮北煤田桃园煤矿太原组灰岩含水层(简称“太灰水”)为研究对象,基于常量组分监测数据统计、Piper图、离子组合比及饱和指数分析,开展了区域注浆前-注浆期间-注浆结束后(即区域注浆前-中-后“三时段”)太灰水水文地球化学演化规律研究。结果表明:(1)三时段太灰水中Na^(+)+K^(+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(−)先减小后增大,Ca2+、SO_(4)^(2-)和pH先增大后减小,Mg2+、TDS则整体减小。注浆治理区域Ca2+、SO_(4)^(2-)相对较高,碱度较大,而Na^(+)+K^(+)、HCO_(3)^(-)含量相对较低。注浆前以SO_(4)·Cl^(−)Na和SO_(4)·Cl^(−)Na·Ca(混合型)为主,区域注浆“中-后”时段,太灰水则以SO_(4)·Cl^(−)Na·Ca和SO_(4)·Cl^(−)Na型居多,混合型水占比增大。(2)注浆期间,太灰水中碳酸盐、硫酸盐溶解作用、脱硫酸作用和阳离子交换作用减弱,方解石、白云石的溶解作用增强,同时浆液析出水的混合影响作用明显。注浆结束后,碳酸盐、硫酸盐溶解作用、脱硫酸作用和阳离子交换作用逐渐增强,方解石、白云石的溶解作用逐渐减弱,浆液析出水的混合影响作用减弱。注浆结束1 a后水化学作用逐渐向注浆前状态恢复,但仍未恢复至注浆前状态,可知区域注浆治理对太灰水化学场扰动影响比较明显。(3)太灰水中白云石、方解石饱和指数较大,多呈现沉淀状态;石膏、岩盐饱和指数较小,多以溶蚀状态存在。三时段太灰水中方解石、白云石和石膏3种矿物饱和指数均呈先增加后降低趋势,其中白云石表现较为明显,而岩盐饱和指数变化不明显。多数矿物饱和指数与pH呈较强的正相关性,而石膏饱和指数则与TDS呈较强正相关性。(4)由于高pH的注浆浆液析出水的混扰,原来离子间平衡被打破,从而导致区域注浆以来太灰水常量指标相关性降低,且注浆结束后比注浆期间相关性更低。 展开更多

关键词 区域注浆扰动 太灰水 水岩作用 淮北煤田

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鄂尔多斯盆地太原组灰岩储层气测录井评价方法

7

作者 滕飞启 阎荣辉 +3 位作者 吴明松 李品伟 周晶 王华杰 《录井工程》 2023年第3期44-48,共5页

太原组灰岩储层作为近几年鄂尔多斯盆地上古生界勘探目标新层系,录井已有明显含气性显示,虽然具备天然气成藏条件,但基于碎屑岩的常规方法气测录井解释结论与试气成果符合率较低。通过筛选气测全烃基值、全烃相对峰面积、储层有效厚度... 太原组灰岩储层作为近几年鄂尔多斯盆地上古生界勘探目标新层系,录井已有明显含气性显示,虽然具备天然气成藏条件,但基于碎屑岩的常规方法气测录井解释结论与试气成果符合率较低。通过筛选气测全烃基值、全烃相对峰面积、储层有效厚度、气测异常显示厚度、全烃基值抬升值5项参数构建气测评价因子,并结合现场试气数据建立气测评价因子解释图板,绘制气测评价因子等值线图定量评价储层含气性,形成了针对灰岩储层地质特征的录井解释新方法。利用该方法评价单井产能与试气结果吻合度较高,对鄂尔多斯盆地太原组灰岩勘探潜力评价和有利目标区优选提供了较为可靠的录井依据。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 太原组 灰岩 气测录井 气测评价因子

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鄂尔多斯盆地中东部太原组灰岩沉积相分析

8

作者 高星 傅于恒 +3 位作者 赵伟波 殷杰 陈娟萍 代榕 《能源与环保》 2023年第6期127-134,141,共9页

为明确鄂尔多斯盆地太原组灰岩沉积相的展布特征,通过岩心观察、薄片鉴定、测井曲线的综合分析,对鄂尔多斯盆地中东部太原组灰岩进行了岩石学特征及沉积环境的研究。研究表明,灰岩沉积主要发育在太原组毛儿沟段和斜道段,平面上集中在研... 为明确鄂尔多斯盆地太原组灰岩沉积相的展布特征,通过岩心观察、薄片鉴定、测井曲线的综合分析,对鄂尔多斯盆地中东部太原组灰岩进行了岩石学特征及沉积环境的研究。研究表明,灰岩沉积主要发育在太原组毛儿沟段和斜道段,平面上集中在研究区中部,最大厚度大于45 m;在毛儿沟段和斜道段沉积时期,研究区北部主要发育泥坪和砂坪微相的混合沉积,灰岩沉积主要发育在潮下带的灰坪和生屑滩微相,岩性以泥晶生屑灰岩和泥晶灰岩为主;研究区中北部在潮下带灰坪沉积背景下,发育面积较大的生物丘沉积微相,岩性以藻凝块灰岩为主。鄂尔多斯盆地中东部太原组灰岩沉积展布特征可以为下一步碳酸盐岩天然气藏储层的评价提供参考。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 上古生界 太原组 灰岩 潮坪相

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带压开采煤层底板破坏深度及承压水防治研究

9

作者 古君 张衡 《现代矿业》 CAS 2023年第12期94-97,共4页

煤矿底板承压水突水事故频发,严重威胁生产安全。以某煤矿带压开采工作面为背景,开展了带压开采煤层底板破坏深度及承压水防治研究与实践。采用经验公式及塑性解理论计算工作面底板最大破坏深度分别为12.78m和17.65m。底板破坏深度已经... 煤矿底板承压水突水事故频发,严重威胁生产安全。以某煤矿带压开采工作面为背景,开展了带压开采煤层底板破坏深度及承压水防治研究与实践。采用经验公式及塑性解理论计算工作面底板最大破坏深度分别为12.78m和17.65m。底板破坏深度已经超过或接近底板隔水层的厚度,具有底板承压突水风险。由于底板承压含水层补给水源充沛,考虑治理成本及环境影响,采用底板局部注浆加固进行治理。 展开更多

关键词 底板突水 太原组灰岩 底板破坏深度 注浆加固 带压开采

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石港煤业F14断层15号煤层防水煤柱留设宽度研究

10

作者 岳建武 《煤炭与化工》 CAS 2023年第4期79-81,共3页

为保障石港煤业F14断层影响下15号煤层的安全生产,以15212综采工作面为背景,进行防水煤柱留设宽度的研究,综合运用资料调研、井下钻探、数值模拟等手段,分析表明,F14断层属于弱富水性和弱导水性断层,建议F14断层防水煤柱留设宽度为30 m... 为保障石港煤业F14断层影响下15号煤层的安全生产,以15212综采工作面为背景,进行防水煤柱留设宽度的研究,综合运用资料调研、井下钻探、数值模拟等手段,分析表明,F14断层属于弱富水性和弱导水性断层,建议F14断层防水煤柱留设宽度为30 m,相较于原设计100 m宽防水煤柱,在保障了工作面的安全生产的同时,可增加煤炭储量45.4万t,具有良好的经济、社会效益。 展开更多

关键词 太灰承压水 防水煤柱 突水系数法

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淮北桃园煤矿北八采区太原组灰岩含水层放水试验与监测成果分析 被引量：12

11

作者 吴基文 翟晓荣 +3 位作者 沈书豪 龚世龙 王大设 张治 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2015年第4期75-81,共7页

桃园煤矿北八采区在开拓掘进过程中地温异常,钻孔揭露太原组灰岩含水层水温高、水压高、水质异常。为了判断北八采区太原组灰岩含水层富水性及其补给水源,在采区和矿井内布置了井上、井下观测系统,在井下对太原组灰岩含水层实施放水试验... 桃园煤矿北八采区在开拓掘进过程中地温异常,钻孔揭露太原组灰岩含水层水温高、水压高、水质异常。为了判断北八采区太原组灰岩含水层富水性及其补给水源,在采区和矿井内布置了井上、井下观测系统,在井下对太原组灰岩含水层实施放水试验,采用自动监测装置记录放水量与观测孔水位。结果表明:北八采区太原组灰岩含水层水位与奥陶系灰岩含水层水位同步下降,而南部采区太原组灰岩含水层水位基本不变;北八采区太原组灰岩水与奥陶系灰岩水之间存在密切的水力联系,接受奥陶系灰岩水的补给;采区内部存在高水位区;北八采区呈现复杂的水文地质条件。研究成果为该采区太原组灰岩含水层水害的防治提供了可靠的水文地质依据。 展开更多

关键词 太原组灰岩含水层 放水试验 水力联系 水位 桃园煤矿

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山西柳林成家庄剖面太原组碳酸盐岩沉积相的特征及其意义 被引量：4

12

作者 景秀春 王训练 +3 位作者 张海军 李尚林 马伯永 高金汉 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1060-1068,共9页

山西柳林成家庄剖面太原组发育7层灰岩,从下到上依次为半沟灰岩、吴家峪灰岩、庙沟灰岩、下毛儿沟灰岩、上毛儿沟灰岩、斜道灰岩和东大窑灰岩。通过详细的野外观测和室内镜下薄片研究,确定了各层灰岩的沉积相类型,恢复了当时的沉积环境... 山西柳林成家庄剖面太原组发育7层灰岩,从下到上依次为半沟灰岩、吴家峪灰岩、庙沟灰岩、下毛儿沟灰岩、上毛儿沟灰岩、斜道灰岩和东大窑灰岩。通过详细的野外观测和室内镜下薄片研究,确定了各层灰岩的沉积相类型,恢复了当时的沉积环境和各层灰岩沉积时相对水体深度的变化。其中庙沟灰岩属中缓坡相沉积,吴家峪灰岩、下毛儿沟灰岩、上毛儿沟灰岩、斜道灰岩和东大窑灰岩均属浅缓坡相沉积,半沟灰岩属后缓坡相沉积。7层灰岩的相对水体深度关系为:庙沟灰岩>斜道灰岩>东大窑灰岩>下毛儿沟灰岩>上毛儿沟灰岩>吴家峪灰岩>半沟灰岩。在太原组内识别出6次沉积间断、7次小型沉积旋回,总体构成2次明显的相对海平面升降旋回。 展开更多

关键词 山西柳林 太原组 石炭系一二叠系 碳酸盐岩沉积微相 相对海平面变化

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沁水盆地寿阳勘探区煤层气井排采水源层判识 被引量：16

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作者 康永尚 陈晶 +6 位作者 张兵 张守仁 叶建平 郭明强 秦绍锋 吴见 王金 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2263-2272,共10页

煤层气井水源层判识,对于单井排采动态诊断、优选作业井层和制定科学的压裂方案均具有重要意义。针对寿阳勘探区煤层气井高产水问题,开展了区域水动力场和能量场、煤系砂岩和灰岩含水性、目标煤层围岩岩性连井对比、井筒与煤层围岩含水... 煤层气井水源层判识,对于单井排采动态诊断、优选作业井层和制定科学的压裂方案均具有重要意义。针对寿阳勘探区煤层气井高产水问题,开展了区域水动力场和能量场、煤系砂岩和灰岩含水性、目标煤层围岩岩性连井对比、井筒与煤层围岩含水层连通关系以及典型煤层气井水源层剖析等方面的研究。研究表明,区域水动力场和煤层渗透率是煤层气井平均产水水平的决定因素,而煤层气井产水量的井间差异主要受控于单井波及范围内局部地质工程因素(断裂、压裂缝类型和高度及岩性组合),水力压裂缝是除断裂外煤层与围岩含水层沟通的一种方式。通过综合分析,本文取得的结论是,煤系砂岩是寿阳勘探区煤层气井的主要水源层,太原组灰岩对排采的影响有限。建议在煤层气开发井层优选和压裂方案设计时,重点考虑目标煤层与砂岩含水层的垂向组合关系。 展开更多

关键词 煤层气井排采 寿阳勘探区 煤系砂岩 太原组灰岩 含水层 岩性组合

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华北型煤田底板灰岩含水层超前区域治理模式与选择准则 被引量：50

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作者 董书宁 郭小铭 +4 位作者 刘其声 王皓 南生辉 郑士田 王宇航 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-10,共10页

为建立系统的超前区域水害探查治理技术体系,分析概括我国石炭–二叠纪煤田煤层赋存及水文地质条件,从水害治理工程的系统性出发,围绕我国煤层底板水害超前区域治理工程施工过程中钻孔施工条件、层位选取、钻进工艺3个主要因素,概化形... 为建立系统的超前区域水害探查治理技术体系,分析概括我国石炭–二叠纪煤田煤层赋存及水文地质条件,从水害治理工程的系统性出发,围绕我国煤层底板水害超前区域治理工程施工过程中钻孔施工条件、层位选取、钻进工艺3个主要因素,概化形成适用于我国华北型煤田地质及水文地质条件的底板含水层注浆改造模式。综合考虑煤层埋深、煤层底板承受水压、底板岩层结构组合等判识指标,确定了各类治理模式的选择准则;结合钻孔布设、注浆材料2项指标,进一步划分出超前区域治理亚类模式。以淮北矿区、韩城矿区2个典型超前区域治理工程实践为例,分析了各区域治理模式的选取原则及工程应用效果。研究成果对指导我国煤层底板含水层超前区域治理工程模式选择与底板注浆工程实施具有重要理论指导作用。 展开更多

关键词 华北型煤田 奥陶系灰岩 太原组灰岩 底板水害 超前区域治理 注浆改造

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淮北煤田太原组灰岩水水文地球化学形成作用及反向模拟研究 被引量：11

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作者 陈陆望 任星星 +2 位作者 张杰 陈逸飞 郑忻 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3999-4009,共11页

随着浅部煤炭资源开采殆尽,华北型隐伏煤田的煤炭开采正逐步向深部发展,破坏了地下水系统原有平衡,以致水文地质条件复杂化,从而使深部地下水动力条件和水化学特征发生改变。通过对淮北煤田石炭系太原组灰岩(简称"太灰")含水... 随着浅部煤炭资源开采殆尽,华北型隐伏煤田的煤炭开采正逐步向深部发展,破坏了地下水系统原有平衡,以致水文地质条件复杂化,从而使深部地下水动力条件和水化学特征发生改变。通过对淮北煤田石炭系太原组灰岩(简称"太灰")含水层地下水化学常规组分进行离子比例分析和主成分分析,探讨该含水层地下水水文地球化学形成作用及其控制因素,并选取淮北煤田南部的临涣矿区太灰含水层为研究示范,应用PHREEQC软件对其进行了反向水文地球化学模拟。研究结果表明:淮北煤田太灰含水层主要水文地球化学形成作用类型为溶滤溶解(包括方解石、白云石、石膏溶滤溶解和黄铁矿氧化)和阳离子交替吸附作用;反向水文地球化学模拟定量分析与离子比例以及主成分定性分析结果基本一致。随时间的延续,采动后淮北煤田南部太灰含水层溶滤溶解作用逐渐减弱,阳离子交替吸附作用逐渐增强,而北部太灰含水层因地层埋藏普遍较浅表现出与之相反的现象。淮北煤田南部太灰含水层水文地球化学形成作用受构造影响表现出较为明显的空间差异;而北部太灰含水层水文地球化学形成作用程度受其径流影响,表现出由东向西逐渐增强的特征。淮北煤田南部的临涣矿区太灰含水层反向水文地球化学模拟验证了水文地球化学形成作用及其空间差异性。 展开更多

关键词 淮北煤田 太灰含水层 水文地球化学形成作用 主成分分析 水文地球化学模拟

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淮北矿区五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水富水性及径流特征 被引量：9

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作者 徐彭远 姚多喜 高红远 《中国煤炭地质》 2012年第4期38-41,共4页

五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水是矿井主采煤层(10煤)的主要充水含水层。通过对矿区水文地质边界条件、地面抽水试验和井下放水试验的分析,认为矿区水文地质边界受制于周边的较大型隔阻水断层,从而形成了较封闭的地下水系统;太原组... 五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水是矿井主采煤层(10煤)的主要充水含水层。通过对矿区水文地质边界条件、地面抽水试验和井下放水试验的分析,认为矿区水文地质边界受制于周边的较大型隔阻水断层,从而形成了较封闭的地下水系统;太原组上段灰岩含水层的富水性在平面上具有不均一性,在垂向具有随着深度的增加,岩溶发育有减弱的趋势,基本上属弱富水含水层,仅在局部构造发育带为中等富水含水层。利用利用surfer软件,绘制出矿区太原组灰岩水位等值线图;从图上可以看出,矿区目前太原组含水层水位标高总体呈北高南低,中间高两边低的态势,并在井田西南部形成以水5孔及J5-1孔为中心的低水位区。该研究对目前矿井防治水工作具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 太原组灰岩 岩溶裂隙水 富水性 径流特征 五沟煤矿

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淮北矿区太原组灰岩含水层富水性与埋深和构造的关系研究 被引量：6

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作者 许庆青 许进鹏 《中国煤炭》 北大核心 2012年第7期29-31,80,共4页

分析了淮北矿区太原组灰岩含水层特征以及矿区内的5个水文地质亚单元的太原组灰岩含水层的富水性,经分析表明,太原组灰岩富水性与井田构造密切相关,并且其富水性具有随着埋深的增加而减弱的规律。

关键词 淮北矿区 太原组 灰岩含水层 富水性 构造 埋深

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淮北煤田太原组灰岩沉积学特征研究 被引量：4

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作者 胥翔 吴基文 汪宏志 《中州煤炭》 2014年第11期102-105,共4页

通过对淮北煤田勘探时期揭露太原组灰岩的钻孔统计分析及采样测试,详细研究了淮北煤田太原组灰岩的厚度、层数、岩性及化学成分等沉积学特征,并分矿区进行了对比,揭示了太灰在研究区内的沉积学特征。研究表明:太原组地层在研究区内自西... 通过对淮北煤田勘探时期揭露太原组灰岩的钻孔统计分析及采样测试,详细研究了淮北煤田太原组灰岩的厚度、层数、岩性及化学成分等沉积学特征,并分矿区进行了对比,揭示了太灰在研究区内的沉积学特征。研究表明:太原组地层在研究区内自西向东厚度增大且灰岩层数增多,自南向北厚度减小且层数也减少,沉积环境多形成于水动力条件较弱的环境。 展开更多

关键词 淮北煤田 太原组灰岩 沉积特征

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淮南煤田太原组灰岩岩溶地下水化学场特征 被引量：5

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作者 傅先杰 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第2期72-77,共6页

基于淮南煤田各矿区各煤矿太原组灰岩岩溶水水质化验样统计和分析,研究了其主要离子含量、水质类型以及主要离子浓度和矿化度分布规律,提出了淮南煤田太原组灰岩地下水补给、迳流条件和构造控水特征。结果表明：淮南煤田是一个封闭~半... 基于淮南煤田各矿区各煤矿太原组灰岩岩溶水水质化验样统计和分析,研究了其主要离子含量、水质类型以及主要离子浓度和矿化度分布规律,提出了淮南煤田太原组灰岩地下水补给、迳流条件和构造控水特征。结果表明：淮南煤田是一个封闭~半封闭的水文地质单元,淮南矿区太原组灰岩岩溶裂隙水接受大气降水补给、径流条件较好,潘谢矿区、阜东矿区和新集矿区则总体赋存封闭较好,补给、迳流条件较差。通过此项研究,为指导淮南煤田水文地质单元划分和太原组灰岩水害防治提供了依据与途径。 展开更多

关键词 淮南煤田 太原组灰岩 地下水 化学场特征

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山西柳林成家庄剖面太原组沉积环境浅析 被引量：3

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作者 徐良才 郭英海 沈玉林 《贵州大学学报（自然科学版）》 2010年第2期41-44,53,共5页

通过对山西柳林成家庄剖面太原组地层宏观岩性特征、结构特征、古生物种类及组合、垂向沉积序列、石灰岩微相及地化的综合研究,分析了该段地层的沉积环境,石灰岩属碳酸盐潮下亚相沉积,包括开阔潮下和局限潮下微相;泥岩与煤层为障壁砂坝... 通过对山西柳林成家庄剖面太原组地层宏观岩性特征、结构特征、古生物种类及组合、垂向沉积序列、石灰岩微相及地化的综合研究,分析了该段地层的沉积环境,石灰岩属碳酸盐潮下亚相沉积,包括开阔潮下和局限潮下微相;泥岩与煤层为障壁砂坝-泻湖沉积体系中的潮坪沉积,包括泥坪和泥炭坪微相。 展开更多

关键词 下二叠统 石灰岩 沉积环境 太原组 成家庄剖面

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