Влияние геологических факторов на газоносность Челябинского угольного бассейна
Насырова А.У. МГУ, Геологический факультет, Москва
Газоносность в отличие от других геологических признаков угольных факторов месторождений является наиболее изменчивым параметром, подверженным влиянию очень многих геологических факторов.
Газоносность
угольных пластов и вмещающих пород обусловлена особенностями геологического
развития, важнейшим из которых является степень угленасыщенности и
коллекторские угленосных отложений, тектоническое строение, разрывная тектоника,
покровные отложения и др. Прежде всего на газоносность угольных пластов влияет
глубина их залегания, чем вызвана существование газовой зональности в угольных
отложениях. Чем ближе к дневной поверхности залегают угли, тем в большей
степени они дегазированы. Вблизи дневной поверхности метан полностью
отсутствует не только во вмещающих породах, но и в угольных пластах. По мере
перехода на более нижние горизонты происходит закономерная смена газовых зон в
следующей последовательности: зона полной деметанизации, метано-азотная, азотно-метановая,
метановая зоны. Граничная поверхность метановой зоны проходит на глубинах от
Одним
из важнейших геологических факторов, отражающихся на метаноносности угольных
пластов является тектоническое строение района. К примеру, в Еманжелинском
районе влияние на газоносность структурно-тектонического фактора может служить
положение поверхности метановой зоны, в изолинии глубин залегания которой в
общих чертах повторяет конфигурацию складчатых структур. Наибольшей глубины
(свыше
Метаноносность
углей во многом зависит от величины наклона угольных пластов в совокупности с
сильной нарушенностью. Чем выше угол наклона, тем ниже метаноносность угольного
пласта. Только этим в совокупности с сильной нарушенностью можно объяснить
низкую метаноносность углей Батуринского углеразреза 3 – 4, угол наклона
которых достигает 70-80о, а в отдельных случаях они стоят на «головах», т.е.
почти вертикально. Лишь в единичных случаях природная метаноносность углей
достигает 2,
Деметанизация угольного пласта происходит, когда в его кровле или почве залегает водоносный горизонт, иногда и сами угольные пласты в силу своих коллекторских свойств становятся водоносными. Изменение гидрогеологического режима нарушает и газовое равновесие, что приводит к миграции газа. Обводненные пласты обычно менее газообильны по сравнению с необводненными. Таким образом, газоносность угленосной толщи или отдельных ее слоев во многом зависит от гидрогеологических условий. В Челябинском бассейне водоносными являются угли, песчаники, конгломераты, которые разделены водоупорными аргиллитами и алевролитами. Невыдержанность слоев по простиранию, частая перемежаемость, выклинивание и расщепление, многопачечное строение пластов создают условия для гидравлической взаимосвязи отдельных водоносных горизонтов, поэтому вся толща угленосных отложений рассматривается как единый водоносный комплекс со слабыми фильтрационными свойствами (дебит до 2, 5 л/с, удельный дебит до 0, 8 л/с), коэффициент фильтрации до 0, 9 м/сут. Промытость тощи пород создает благоприятные условия для погружения как зоны активного водообмена, так и зоны метановых газов. Близость водоносного горизонта тоже способствует выносу метана из угольного пласта, снижая в нем газовое давление.