煤层气是非常规天然气资源的重要组成部分。贵州西部上二叠统龙潭组发育多层叠置煤层,煤层气资源潜力较大,但储层高成熟、强非均质,层间含气性和工程可改造性差异明显。研究以黔西区块DX1井为对象,综合有机地球化学、煤岩物性、孔隙结构、含气性与气体地球化学资料。结果表明,龙潭组共发育15层煤,煤岩以半亮煤和原生结构煤为主,整体属高阶无烟煤;储层低孔、超低渗,介孔占优势,兼具利于吸附储气的“墨水瓶”孔和利于运移的狭缝/平行板孔。煤层含气量平均11.72 cm³/g,以次生热成因裂解气为主,甲烷平均体积分数86.75%。

图1. DX1井龙潭组煤层气成因识别与含气性分析
研究揭示,龙潭组多层叠置煤层气富集受煤阶、顶底板、煤体结构、埋深、构造、煤厚及水动力条件共同控制,体现“生、储、保、采”的全过程耦合。高煤阶提供充足气源和吸附能力,低孔低渗泥质顶底板、向斜稳定部位及弱径流环境有利于保存,适中埋深和较完整煤体有利于开发;高产有利区主要位于600~800 m埋深的宽缓向斜核部。进一步采用灰色关联分析构建综合评价因子(CEF),将储层划分为四类:1#、8#、11#为I类首选层,2#、3#、12#、13#、14#为II类重点层。研究实现了富集机理与工程层位优选的衔接,为贵州西部多煤层协同开发及分层压裂提供地质依据。

图2. 贵州西部龙潭组煤层气综合富集模式
相关研究成果近期发表在地质学领域国际重要期刊《Engineering Geology》。论文通讯作者为Beat365中文官方网站(华东)徐尚教授,第一作者为博士生贺前阳,合作者包括Beat365中文官方网站(北京)克拉玛依校区冯一丁,Beat365中文官方网站(华东)苟启洋。研究得到高校青年教师科研创新能力支持项目(U40)的资助。
论文信息:HeQianyang, XuShang*, FengYiding, GouQiyang. 2026. Mechanism of coalbed methane enrichment in the multi-layer superimposed of the Longtan Formation in the Western Guizhou Region and delineation of favorable layers[J]. Engineering Geology, 369: 108830. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2026.108830.