Геолого-промышленная оценка метаноресурсного потенциала и перспектив углеметанового промысла в углегазоносных бассейнах Северо-Востока России

• Автор: Гресов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 25.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 347 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. УГЛЕГАЗОНОСНЫЕ БАССЕЙНЫ СЕВЕРО-ВОСТОКА

РОССИИ

Геоструктурное положение и формационный состав бассейнов

Основные углегазоносные бассейны и площади

Углегазопосные бассейны и площади с верхнеюрско-нижнемеловой угленосностью

Углегазоносные бассейны и площади с нижнемеловой угленосностью

Углегазоносные бассейны и площади с верхнемеловой угленосностью

Углегазоносные бассейны и площади с верхнемеловой-палеогеновой угленосностью

Углегазоносные бассейны и площади с палеоген-неогеновой угленосностью.
Характеристика периодов угленакопления и угленосности
Цикличность отложений в угленефтегазоносных бассейнах
Формационный состав отложений
Структурно-тектоническая классификация углегазоносных бассейнов
Северо-Востока России
Геокриологические и гидрогеологические условия
Геокриологические условия
Г идрогеологические условия
ЧАСТЬ И. ПРИРОДНАЯ ГАЗОНОСНОСТЬ
Состав и генезис углеводородных газов
Геохимическая классификация углеводородных газов
Сопутствующие газовые компоненты
Газовая зональность
Метаноносность угольных пластов и вмещающих пород
Генерационные стадии метанообразования
Потенциальная метаноемкость углей
Метаноносность угольных пластов и вмещающих пород
Влияние геологических факторов на метаноносность угольных пластов
ЧАСТЬ III. ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ОЦЕНКА МЕТАНОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА УГЛЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

Горно-геологические и горнотехнические критерии оценки
ресурсов угольного метана
Основные принципиальные положения
Горно-геологические и горнотехнические показатели оценки ресурсов метана..
Интерпретация данных и подсчёт ресурсов метана
Горно-геологическая оценка метаноресурсного потенциала залежей
свободного и растворенного газа
Особенности формирования залежей свободного и растворенного метана
в углегазоносных бассейнах Северо-Востока России
Геолого-промышлснная оценка ресурсов метана угольных пластов
Масштабность, плотность и структурное распределение ресурсов метана
Углегазоносные бассейны и площади Верхояно-Чукотских мезозоид
и Камчатской кайнозойской области складчатости
Углегазоносные бассейны Сибирской платформы
Метаноносность угольных пластов и глубина их залегания
Угленосность продуктивных интервалов, мощность и сложность
структуры угольных пластов
Зольность углей
Г еодинамнческие условия
Тектоника и магматизм
Газопроницаемость угольных пластов
Удельный дебит скважин
Экономическая и экологическая целесообразность добычи метана
Геолого-технологические этапы изучения и развития
углеметанового промысла
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Термины, определения и принятые сокращения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Угленосные формации являются одним из основных газоматеринских комплексов недр Земли, в которых по разным оценкам сконцентрировано от 115 до 350 трлн м3 перспективных ресурсов угольного метана (УМ). Извлечение и промышленное использование УМ в настоящее время эффективно осуществляется в 14 странах мира в объемах 75-80 млрд м3/год, из них 95 % добывается в странах Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР): США - 56, Канаде - 7,5; Китае - 5,8; Австралии - 5,3 млрд м3/год. Анализ состояния ресурсов УМ и эффективного его использования в странах АТР свидетельствует об актуальности проблемы в России, обладающей основными перспективными для извлечения ресурсами УМ, составляющими по разным оценкам 51-84 трлн м3 (Голицын М.В и др. Угольная база России. T.VI. М.: Геоинформмарк, 2004. С. 419^153; Сторонский Н.М., Хрюкин В.Т, Митронов Д.В. и др. и др. Нетрадиционные ресурсы метана угленосных толщ // Рос. хим. журн., 2008. № 6. С. 63-72; Гресов А.И. Метаноресурсная база угольных бассейнов Дальнего Востока и перспективы её промышленного освоения. Том II. Владивосток: Дальнаука, 2012. 468 с.).
Большинство угольных бассейнов Северо-Востока России характеризуются высокой метаноносностью угольных пластов, достигающей 36 м3/т.с.б.м (тонна сухой беззольной массы), перспективными для извлечения ресурсами УМ - около 5 трлн м3 с плотностью их распределения 34-554 млн м3/км2 и, по геолого-промышленной значимости относятся к углегазоносным. Угольный метан, с одной стороны, является опасным спутником угля, с другой - ценным углеводородным сырьём. В 2011 году приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 570-ст УМ включен в Общероссийский классификатор как самостоятельное полезное ископаемое. Необходимость изучения геологических закономерностей формирования газоносности, ресурсов метана угольных бассейнов и горно-геологических условий их освоения является актуальной проблемой стратегии разведки и комплексной разработки углеводородных ресурсов Северо-Востока России. Первым этапом решения этой проблемы является геолого-промышленная оценка ресурсов УМ углегазоносных бассейнов, позволяющая определиться в научно-обоснованных направлениях первоочередного и перспективного решения вопросов не только широкомасштабной добычи УМ, но и местного газоснабжения малочисленных территориально изолированных поселков, целиком зависящих от завоза топливных ресурсов.
В целом, актуальность исследований представляется своевременной не только с научноприкладных, но и с социально-экологических и геополитических позиций - снижение природных выбросов метана в атмосферу и получение значительных объёмов топливно-энергетического, химического сырья для развития промышленности и инфраструктуры региона

прогибания площади на аллювиальной равнине среди конусов выноса временных потоков; укугутский - пластов и пропластков бурого угля мощностью от 0,05 до 2,6 м в прибрежноморских условиях. В региональном плане нижнеюрская угленосность промышленного значения не имеет, коэффициент общей угленосности составляет 0,6-2,0; рабочей - 0,3-1,0 % (табл. 1).
Среднеюрское углеобразование известно в континентальных отложениях озерного типа якутской свиты Вилюйской синеклизы и дурайской - Южно-Якутского прогиба (см. рис. 9), в которых было сформировано до 93 пропластков и пластов бурого и каменного угля, в т. ч. рабочих - 10-21 со средней мощностью 0,9-2,1 м. Коэффициент общей угленосности якутской и дурайской свит составляет 1,2 и 5,2 %; рабочей - 0,7 и 2,7 % соответственно. На остальной территории Северо-Востока России в среднеюрское время существовал морской режим или происходили процессы размыва горных сооружений.
Верхнеюрское время является самым крупным периодом юрского углеобразования. В Ленском бассейне в нижневилюйской, марыкчанской и бергеинской свитах (рис. 10) сформировалось от 30 до 62 пропластков и угольных пластов суммарной мощностью 52 м, в т. ч. рабочих - 14-22 суммарной мощностью 40 м (см. табл. 1). Пласты каменного угля марочного состава Д-Т приурочены к Верхоянскому передовому (краевому) прогибу, бурого (ЗБ-Д) - к внутриплатформенным впадинам Вилюйской синеклизы.
Угленосные отложения Ленского бассейна верхнеюрского времени относятся к паралическому типу, нижне-и среднеюрские - к лимническому. Первый - характеризуются значительной мощностью угленосных отложений, перемежаемостью их с прибрежно-морскими осадками, наличием мощных угольных пластов (до 7-12 м, см. рис. 10) и их выдержанностью по площади и в разрезе, второй - незначительной мощностью угленосных осадков, линзообразным характером угольных залежей и линзовидным залеганием вмещающих пород.
В Южно-Якутском бассейне верхнеюрская угленосность приурочена к кабактинской, беркакитской и нерюнгринской свитам. Для кабактинской, свиты характерно накопление торфяников и образование газа в условиях интенсивного прогибания территории с бассейновым типом осадконакопления; беркакитской — накопление торфяников в условиях замедления темпов прогибания территории. Генезис отложений этих свит - озёрный, исходный материал для образования угля и газа — сапропелево-гумусовый. Для нерюнгринской свиты, установлено формирование торфяников мощных и сверхмощных угольных пластов (до 79 м) в условиях блоковых движений фундамента, с преобладанием аллювиальных фаций в разрезе угленосных формаций. В целом, в бассейне в этот период сформировалось 130 пропластков и угольных пластов суммарной мощностью 104 м, в т. ч. рабочих-29, средней суммарной мощностью 31 и 32 м соответственно. Коэффициент общей угленосности кабактинской, беркакитской и нерюнгринской свит составляет 4,1—12,7; рабочей —2,1—10,7 %.