《煤層氣成藏動(dòng)力條件及其控藏效應(yīng)》作者秦勇、傅雪海、韋重韜、侯泉林、姜波等以沁水盆地和鄂爾多斯盆地為主要對(duì)象，于2003年在國內(nèi)率先啟動(dòng)了煤層氣成藏動(dòng)力條件的系統(tǒng)研究。本書即是在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了作者本世紀(jì)前十年的相關(guān)研究成果和思考，期望形成具有一定系統(tǒng)性且符合我國地質(zhì)條件的煤層氣成藏地質(zhì)理論，并對(duì)推動(dòng)煤層氣勘探與開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新有所貢獻(xiàn)。

本書作為國內(nèi)部系統(tǒng)探討煤層氣成藏動(dòng)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(duì)象，重點(diǎn)針對(duì)“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(dòng)力學(xué)過程及其對(duì)煤層氣成藏的控制作用、地下水動(dòng)力系統(tǒng)與煤層氣聚集關(guān)系及其機(jī)制、熱力場(chǎng)控制煤層氣儲(chǔ)集和分布的特征與機(jī)理、動(dòng)力場(chǎng)耦合過程及對(duì)煤層氣富集高滲區(qū)帶的控制作用四個(gè)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(dòng)力學(xué)條件耦合分析的思路與方法，構(gòu)建了基于動(dòng)力條件的煤層氣有利區(qū)優(yōu)選理論框架，對(duì)影響煤層氣成藏條件的粒度效應(yīng)、深度效應(yīng)、煤級(jí)效應(yīng)、地應(yīng)力效應(yīng)等進(jìn)行了擴(kuò)展性思考。

本書適宜于煤層氣、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。

目錄

 

序一 賈承造

序二 戴金星

前言

章 研究基礎(chǔ)

節(jié) 研究意義

第二節(jié) 研究現(xiàn)狀

一、構(gòu)造和熱動(dòng)力學(xué)條件及其控氣作用

二、沉積動(dòng)力學(xué)條件及其控氣作用

三、地下水動(dòng)力學(xué)條件及其控氣作用

四、煤層氣成藏動(dòng)力學(xué)研究發(fā)展趨勢(shì)

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?jī)?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

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(dòng)

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(dòng)

第三節(jié) 煤級(jí)與煤層含氣量

一、沁水盆地煤級(jí)與煤層含氣量

二、鄂爾多斯盆地東緣南段煤級(jí)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(dòng)力條件

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(chǎng)

二、古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)與現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)

三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)研究流程

四、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)有限元數(shù)值模擬

第二節(jié) 盆地構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)及其演化

一、沁水盆地構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)

二、鄂爾多斯盆地構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)

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(chǎng)對(duì)煤層滲透性的控制

三、構(gòu)造曲率對(duì)煤層滲透性的控制作用

四、煤層微觀應(yīng)變及其成藏動(dòng)力意義

第四節(jié) 構(gòu)造動(dòng)力條件耦合控氣格局

第四章 煤層氣成藏?zé)釀?dòng)力條件

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(chǎng)特征及其演化

一、區(qū)域地溫場(chǎng)及其演化歷史

二、沁水盆地地溫場(chǎng)及其演化歷史

三、鄂爾多斯盆地東緣南段地溫場(chǎng)及其演化歷史

第三節(jié) 燕山運(yùn)動(dòng)中期構(gòu)造熱事件

一、構(gòu)造熱事件發(fā)生時(shí)期

二、構(gòu)造熱事件的強(qiáng)烈性、非均一性和瞬時(shí)性

三、異常高熱古地溫場(chǎng)形成的地質(zhì)地球化學(xué)機(jī)制

第四節(jié) 熱動(dòng)力特征與煤層氣富集條件

一、沁水盆地古熱場(chǎng)的控氣地質(zhì)特征

二、鄂爾多斯盆地東緣古熱場(chǎng)的控氣地質(zhì)特征

第五章 煤層氣成藏水動(dòng)力條件

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(dòng)力場(chǎng)與煤層氣富集

一、沁水盆地現(xiàn)代地下水動(dòng)力場(chǎng)與煤層氣富集

二、鄂爾多斯盆地東緣現(xiàn)代地下水動(dòng)力場(chǎng)與煤層氣富集

第三節(jié) 現(xiàn)代地下水地球化學(xué)場(chǎng)及其控氣特征

一、沁水盆地地下水地球化學(xué)場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)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(chǔ)層氣水兩相流在煤層氣聚散中的作用

三、盆地內(nèi)部地下水動(dòng)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(dòng)力條件

節(jié) 耦合分析理論與方法

一、煤儲(chǔ)層應(yīng)力滲透率及其數(shù)學(xué)模型

二、煤儲(chǔ)層氣水兩相流特性物理模擬

三、煤層氣解吸誘導(dǎo)煤儲(chǔ)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(chǔ)層應(yīng)力滲透率地質(zhì)模型

二、煤儲(chǔ)層應(yīng)力滲透率力學(xué)模型

三、煤儲(chǔ)層應(yīng)力滲透率及其解析模型

第三節(jié) 相對(duì)滲透率對(duì)煤層氣成藏過程的影響

一、沁水盆地煤相對(duì)滲透率的基本特點(diǎn)

二、煤層氣聚散歷史中的煤儲(chǔ)層氣水兩相流

三、煤層氣解吸誘導(dǎo)的煤儲(chǔ)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(duì)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(jí)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

節(jié) 煤層氣聚散歷史數(shù)學(xué)模型

一、煤層氣聚散動(dòng)態(tài)平衡子模型

二、煤層氣生成儲(chǔ)層壓力賦存子模型

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)

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(dòng)力能和微觀動(dòng)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(shí)模式

二、煤層氣成藏能量聚散模式

第九章 基于動(dòng)力條件的煤層氣有利區(qū)優(yōu)選

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(dòng)力條件優(yōu)選思路與流程

一、煤層氣有利區(qū)動(dòng)力條件優(yōu)選思路

二、煤層氣有利區(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力學(xué)研究的擴(kuò)展思考

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(chǎng)與煤層滲透性

第二節(jié) 影響煤層氣成藏動(dòng)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(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)耦合作用下的煤層含氣量臨界深度

三、深部應(yīng)力場(chǎng)作用下的煤層滲透性分布特點(diǎn)

四、深部煤層流體動(dòng)力分布特點(diǎn)

第三節(jié) 影響煤層含氣動(dòng)力條件的煤級(jí)效應(yīng)

一、低煤級(jí)煤層氣資源及其開發(fā)潛力

二、低煤級(jí)煤的孔隙結(jié)構(gòu)與吸附性

三、低煤級(jí)煤層氣的賦存狀態(tài)

第四節(jié) 影響煤層氣成藏動(dòng)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)