科普进展 |中国矿业大学：秦勇 - 中国深层煤层气地质研究进展
本文综述了深层煤层气地质研究的历史和进展，并综述了存在的问题和勘探方向，可为适应性勘探开发技术的发展提供参考。
分析表明，近20年来，我国深层煤层气地质研究主要取得了三大进展。 首先，界定了深部煤层气的基本概念和科学内涵，发现深部煤层吸附瓦斯含量存在临界深度，主要取决于地热梯度与地应力梯度的耦合关系，其他地质因素对临界深度有调节作用吸附气体含量的降低可能导致游离气体含量的增加，导致煤层气在深度序列上形成有序聚集，在深度形成高度饱和-过饱和的煤层气藏中富含游离气体。 其次，深部煤层地质性质研究取得显著进展，认识到深部煤层吸附减弱和游离瓦斯含量增加是地层压力正向作用与地层温度负向作用动态平衡的结果研究发现，在深度剖面的地应力状态过渡带附近存在煤层"高渗窗口"，与深煤层改造相关的地层温度和压力指标可能具有"阈 值"性能、温度补偿效应和变孔隙压缩系数效应可显著降低深部煤层渗透率的衰减速率。 （3）深部煤层气成藏与地质评价研究逐步深化，成藏原理主要集中在煤层含气量、渗透率垂直分布和埋深变化引起的地质控制五个方面，初步揭示了煤层气成藏情况"景深效果"。
田间案例分析由盆地走向有利区域，由有利区域走向有利区域"甜点"以及从控藏到控生产的认识不断加深。 分析结论认为，基础地质（成藏过程）、勘探地质（评价优化）和开发地质（动力过程）三个方面的有机联系和深部耦合是深层煤层气勘探工程一体化勘探的重点方向，建议未来研究重点"景深效果"，包括深层煤层气储层特征的系统描述和储层工程对地质条件的响应表征。
文中的主要图纸
结论与展望
深层煤层气的定义和科学内涵逐渐清晰。 吸附气体含量的临界深度是客观存在的。 临界深度既是确定的深度，又是地层状态，主要取决于地热梯度、地应力梯度以及两者的耦合关系，其他地质因素在临界深度中都能起到调节作用。 如果满足保存条件，在煤层总含气量随埋深增加而增加的总体背景下，吸附气体含量的降低必然导致游离瓦斯含量的增加，煤层气在深度序列上有序聚集，在深部形成富含游离瓦斯的高饱和-过饱和煤层。
深部煤层性质地质研究取得重大进展。 随着深度的增加，煤层吸附减弱，游离气体含量增加，这是深部地层压力正向作用与地层温度负作用之间动态平衡的结果。 在深度剖面图中，煤层在地应力状态过渡带附近存在“高渗透窗口”，微观结构控制着深部高渗透煤层“甜蜜点”的分布。 与深部煤层可变形性相关的地层温度和压力指标可能具有“阈值”。
深部煤层的渗透率并不像传统理解的那么低，但其内在机理及其与转化技术原理的关系有待进一步研究。 深部煤层气解吸行为研究不断深入，但目前未考虑游离气含量的特殊因素，很少涉及水富集度差异这一重要特征。 此外，深温、深压条件对煤层气扩散及其与煤层气产量关系的地质约束相对分散。
深部煤层气成藏和地质评价研究逐步深入。 堆积原理侧重于埋深变化引起的煤层含气量（含气量、饱和度和相）、渗透率和地质控制的垂直分布特征，初步揭示了堆积的“深度效应”，建立了深部煤层综合地质模型。 现场案例研究经历了从盆地到有利区、从有利区到“甜蜜点”、从储控到生产控制的深化认识过程，使积累因素分析更具针对性建立了中段煤层气高饱和-过饱和带成藏模型和深部差异含气体系模型。 以鄂尔多斯盆地东部为主的深层煤层气有利区和“甜点”地质评价取得重大进展，促进了勘探开发，实现了产气突破。
深部煤层气地质研究仍面临诸多问题，亟待解决。 基础地质（堆积过程）、勘探地质（评价优化）、发育地质（动力过程）的有机衔接和深层耦合是勘探的大方向。 未来研究应聚焦于“深度效应”，可分解为深部煤层气储层系统地质描述和气藏工程响应描述两个方向，前者具体研究内容包括瓦斯丰富度、渗透率、地层能、储层改造等，后者研究应瞄准深层煤层气产能释放模式创新，驱动效益发展。
文献**
秦勇. 中国深层煤层气地质研究进展[J].石油学报， 2023， 44（11）： 1791-1811
qin yong. progress on geological research of deep coalbed methane in china[j]. acta petrolei sinica, 2023, 44(11): 1791-1811.