新时代煤炭地质勘查工作发展方向研究成果展

 域天然气水合物勘查技术与重大发现

(1) 项目概况

2008年11月中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所与青海煤炭地质局105勘探队共同在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物实物样品，使我国成为世界上第一个在中低纬度陆域钻获天然气水合物的国家。对这一重大发现，国土资源部于2009年9月25日通过新闻发布会向外界正式发布。这一发现证明了我国低纬度陆域冻土区存在天然气水合物资源，对天然气水合物成藏规律认识、寻找新能源具有重大意义。由于木里煤田天然气水合物在煤系中发现，其成因、赋存条件与煤、煤层气必然有重要联系，此后受其推动，青海煤炭地质局等单位联合开展了10余项有关天然气水合物和煤炭、煤层气资源研究项目，在陆域天然气水合物综合研究与资源评价方面取得了重要突破。

从多能源资源的角度出发，制定了以青海省木里煤田为工作示范区，充分应用现代矿产资源预测评价的理论和先进技术手段，以聚煤规律和构造控煤作用研究为切入点，深入开展煤型气源天然气水化合物、煤矿床、煤层气等多能源矿床形成机制和赋存规律的综合研究，并重点在冻土区天然气水合物成因研究和资源评价方面取得突破。

在煤炭、煤层气、天然气水合物多能源矿产研究的基础上，从木里煤田特定的地质环境条件和地质作用过程出发，以天然气水合物成因类型和成藏机制为切入点，深入研究煤化作用-构造作用-地质环境条件之间的时空耦合关系，揭示区域地质背景与演化及其气候效应对天然气水合物形成的控制作用，查明木里煤田天然气水合物烃类气体的来源、成藏过程及其主控因素。形成特有的陆域天然气水合物研究与评价技术路线。

(2) 核心技术

首先研究了木里煤田天然气水合物成因，经过对天然气水合物气体组分、碳氢同位素等的综合分析，确定木里煤田天然气水合物中的主要组分主要来自煤层气，为煤型气源天然气水合物。同时研究了冻土带的分布范围，预测天然气水合物稳定带距地面20米以下，一直到400余米均可能产出天然气水合物，形成了陆域冻土地区天然气水合物稳定带确定技术。

通过稳定带的研究、气源分析、储层特征研究和断层的疏导作用的研究，初步提出木里煤田天然气水合物的成藏模式，形成了陆域冻土地区天然气水合物成藏规律研究技术。通过测井解释，建立了中纬度陆域高山冻土带天然气水合物测井曲线识别和解释方法体系，基于地质与地球物理相结合的方法进一步研究了天然气水合物的空间分布，编制了厚度分布图和最浅深度分布图，形成了陆域冻土地区天然气水合物测井技术。

采用煤炭资源总量理论产气量法、天然气水合物体积法、冻土带天然气水合物稳定带体积法三种方法，估算了木里煤田煤型气源天然气水合物的潜在资源量，采用三种方法所估算出的天然气水合物潜在资源量较为接近，估算结果取平均值约300亿立方米。

开展沉积环境和煤系层序地层学研究，划分了侏罗纪煤系的三级层序，认为同一层序不同体系域内厚煤层主要发育在湖侵体系域，其次为高位体系域，揭示了侏罗纪聚煤特征。查明了木里煤田构造发育规律，建立了控煤构造样式类型，将木里煤田控煤构造样式划分为两大类和具体小类，分析了各类构造样式的控煤意义。


(3) 推广应用

项目研究成果推动了青海冻土地区天然气水合物及煤炭、煤层气资源多能源研究，并在木里、沱沱河等冻土地区开展了煤炭资源勘查，取得了重要发现。成果先后获中国煤炭工业协会科技进步奖一等奖和青海省科学技术进步奖一等奖。