1、 第三章第三章 煤储层煤储层 组成及孔裂结构特征组成及孔裂结构特征 第一节第一节 煤储层的物质组成煤储层的物质组成 第二节第二节 煤储层的孔裂隙结构系统煤储层的孔裂隙结构系统 第三节第三节 煤储层裂隙发育的地质控制煤储层裂隙发育的地质控制依僧弃淆花冒需媳归尊猖腆刘褂糕剔硬褒蛙姚匈框鹊晋协杠移莉设剔谭县3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征 第一节第一节 煤储层的物质组成煤储层的物质组成煤煤储储层层系系由由煤煤基基质质块块（被被裂裂隙隙切切割割的的最最小小基基质质单单元元）、气气、水水（油油）三三相相物物质质组组成成的的三三维维地地质质体体。其其中中气气组组分分具具有有三三种种
2、相相态态，即即：游游离离气气（气气态态）、吸吸附附气气（准准液液态态）、吸吸收收气气（固固溶溶体体）；水水（油油）组组分分也也有有三三种种形形态态，即即：裂裂隙隙、大大孔孔隙隙中中的的自自由由水水、显显微微裂裂隙隙、微微孔孔隙隙和和芳芳香香层层缺缺陷陷内内的的束束缚缚水水、与与煤煤中中矿矿物物质质结结合合的的化化学学水水；煤煤基基质质块块则则由由煤煤岩岩和和矿矿物物质质组组成成。在在一一定定的的压压力力、温温度度、电电、磁磁场场中中各各相相组组分分处处于于动动平平衡衡状态。状态。筐狠碗霖曾乘秋捍萍挺莽舷萎君源街许藐浙涪僳跳键宏眯慈匿唇碴淤撂抒3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构
3、特征三相介质三相介质煤基质块煤基质块气（准液态）气（准液态）水（油）水（油）三元结构三元结构 宏观裂隙宏观裂隙 显微裂隙显微裂隙 孔隙孔隙颗忽武侯撵懦秩卜多由掣衫伞示胺炉疾饵凿炳坍迭协惩挛慑瓦江矽鸿冰泻3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征一、一、煤储层中的固相介质煤储层中的固相介质 （一）煤的显微组成（一）煤的显微组成镜质组镜质组VitriniteVitrinite 有机显微组分有机显微组分 惰质组惰质组 Inertinite Inertinite壳质组壳质组 Exinite Exinite 无机显微组分无机显微组分 矿物质矿物质煤薄片煤薄片煤砖光片煤砖光片粉煤光片粉煤光片
4、且申酵吼炽抉今冯抑萌带勃滩桶奄品帧鹃较粒构届痉殖签腕指绒靡帛酮拔3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征1、镜质组镜质组煤中含量在煤中含量在5080%以上，强覆水、还原条件下经生以上，强覆水、还原条件下经生物地球化学凝胶化作用而形成。物地球化学凝胶化作用而形成。透射光下：橙红色、褐红色透射光下：橙红色、褐红色反射光下：灰色、浅灰色，具有弱的荧光性反射光下：灰色、浅灰色，具有弱的荧光性性脆，裂隙和微孔隙发育性脆，裂隙和微孔隙发育O较高，、挥发分中等，较低，粘结，结焦性好较高，、挥发分中等，较低，粘结，结焦性好加氢液化时转化率较高加氢液化时转化率较高煤化过程生成少量油，较多甲烷气煤
5、化过程生成少量油，较多甲烷气在煤层中呈透镜状产生在煤层中呈透镜状产生淡岳那履堤佛裙瓮褂奇逾衡棱豁阑画桂实桔瞬闪窝茶驳腺粘呕仁掖枕摧逐3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征结构镜质体结构镜质体按按细胞保存程度和形态特征划分细胞保存程度和形态特征划分无结构镜质体无结构镜质体碎屑镜质体碎屑镜质体（1）结构镜质体）结构镜质体 保存有植物的细胞结构保存有植物的细胞结构，胞壁、胞腔清晰可辨。，胞壁、胞腔清晰可辨。结构镜质体结构镜质体胞腔呈圆形，椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列胞腔呈圆形，椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列整齐，胞壁不膨胀或稍有膨胀。整齐，胞壁不膨胀或稍有膨胀。结构镜质体结构镜质体胞
6、壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小，胞壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小，大小不一，排列不规则大小不一，排列不规则伐如怯第夷秤甄绍扫鳖鲸塞沟浆梭猖况舰督确戮蒋阀默平钉犬茅凛哪发拯3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征14 1231、2结构镜质体1；3、4 结构镜质体2吉担累昧码兢退媳痰颇踏糠婪茄戏彩棵穴酝铁蓄琼纤峻铱墅略夯迢劝丙诺3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征（2）无结构镜质体）无结构镜质体显微镜下观察不到植物的细胞结构。显微镜下观察不到植物的细胞结构。均质镜质体：均质镜质体：透镜状或条带状产出，轮廓清楚，透镜状或条带状产出，轮廓清楚，成分均一，不含
7、杂质。成分均一，不含杂质。基质镜质体：基质镜质体：基质状，无固定形态，成分非均一，基质状，无固定形态，成分非均一，可包裹其它组分，矿物质含量较多。可包裹其它组分，矿物质含量较多。胶质镜质体：胶质镜质体：充填植物胞腔中，或其它空腔中沉淀充填植物胞腔中，或其它空腔中沉淀成凝胶，成分均一成凝胶，成分均一团块镜质体：团块镜质体：呈圆形或椭圆形，常呈个体或群体出现，呈圆形或椭圆形，常呈个体或群体出现，团块状，轮廓清晰，成分均一。团块状，轮廓清晰，成分均一。枉擅茹悍馁启伦蔓幼侍屁逐凑劲以择宦柴玄刊采买茁循赁凰绩兽朱害礁葵3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征12341均质镜质体；2基质镜
8、质体；3胶质镜质体；4团块镜质体算泉馁掉感凯泉义投拼核瞥饲寓涂蓄残坊五瑞钠闺搜瘪找将税硕肚扩谁遏3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征（3）镜屑体）镜屑体 粒度小于粒度小于10um，比较少见，泥炭阶段分解的植物或，比较少见，泥炭阶段分解的植物或 腐植泥炭的碎屑，与基质镜质体在一起时不易区分，与腐植泥炭的碎屑，与基质镜质体在一起时不易区分，与 壳质组或惰质组在一起时，易于辨认壳质组或惰质组在一起时，易于辨认。讨超宰帧儒舔歌牟骏泊邹掉宣盗家得孤倡瘤章瓶您骂芭拥剔铲印脸贱论栓3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3、壳质组（类脂组、稳定组）、壳质组（类脂组、稳定组
9、透射光：黄色，少数为绿黄色，红橙色透射光：黄色，少数为绿黄色，红橙色反射光：深灰色，灰色、有突起，发黄色的荧光反射光：深灰色，灰色、有突起，发黄色的荧光腐泥煤、残植煤、油页岩中富集，密度低，重液腐泥煤、残植煤、油页岩中富集，密度低，重液易分离易分离、Q、挥发分最高、挥发分最高液化液化炼焦炼焦生油生油类型：类型：孢子体角质体孢子体角质体藻类体荧光体藻类体荧光体木栓体树脂体木栓体树脂体沥青质体沥青质体渗透沥青质渗透沥青质壳屑体壳屑体橇瑞是屯淬枢凡咙真陋邢唤漏硕渠赠缮揩副臀赂坡欢蟹瘟颁蹲憨簿孔脱营3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征孢子体孢子体孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下
10、来的是其外胞壁。孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下来的是其外胞壁。特征：特征：闭合长环状，拐角圆滑，有时表面具有纹饰。闭合长环状，拐角圆滑，有时表面具有纹饰。异孢植物，有雌雄之分异孢植物，有雌雄之分同孢植物，无雌雄之分。同孢植物，无雌雄之分。雌：大雌：大孢子孢子 雄：雄：小孢子小孢子 花粉：花粉：种子植物的繁殖器种子植物的繁殖器 官，大小约为官，大小约为0.05mm，与小孢子难与小孢子难 以分别。以分别。秀辫锌舞胞芍争胺菏路撞桅都掺席晰臼谱阀浪歉檀这但划技曹蹿拯且后醉3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征角质体角质体 叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄叶、叶柄、细茎、种
11、子、果实上的一层透明薄 膜，不具有细胞结构。膜，不具有细胞结构。特征：特征：细长条状，一边平滑，一边呈锯齿状，拐角尖锐细长条状，一边平滑，一边呈锯齿状，拐角尖锐 薄壁角质体：厚薄壁角质体：厚520um厚壁角质体：厚壁角质体：50um取决于植物种类、植物组织、生长环境取决于植物种类、植物组织、生长环境羔赶渴背啊舒弥赐碟禽烟渝践啥悯封吼追棉恬传亥峙疵勋烤焕版衔妒蓄态3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征树脂体树脂体植植物物分分泌泌的的产产物物：树树脂脂、树树胶胶、胶胶乳乳、脂脂肪肪、蜡蜡质质、琥琥珀珀特征：特征：边缘平滑，球形、卵形、纺锤形，充填于胞腔中，内边缘平滑，球形、卵形、
12、纺锤形，充填于胞腔中，内部均一，无细胞结构。部均一，无细胞结构。有机化学成分：萜烯体、异戊间二烯的缩聚。有机化学成分：萜烯体、异戊间二烯的缩聚。悬螺球滋瑰佩佛矽泻棵捏岿懈隆没不刊哈瘴淆掉持霞气潭纫谅腮且锌奎苞3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征木栓质体木栓质体树皮中木栓组织转变而来。树皮中木栓组织转变而来。特特征征：数数层层至至十十几几层层扁扁平平的的长长方方形形木木栓栓细细胞胞所所形形成成，波波浪浪状状排排列列紧紧密密，纵纵切切面面呈呈叠叠瓦瓦状状结结构构，横横切切面面呈呈鳞鳞片片状状结结构构，荧荧光光呈呈现现褐褐黄黄色色或或暗暗褐褐色色，荧荧光光色色不不均均匀匀。木木栓
13、栓化化细胞壁除纤维素和木质素外，还含有细胞壁除纤维素和木质素外，还含有25-50%25-50%木栓体。木栓体。斯饯辱傲闷观巷狄逃环室眩萍榔侍钱噎右盅见富饱袋垫拷锐碎划辆美节耍3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征藻类体藻类体腐泥煤，腐植、腐泥煤，油页岩中常见。腐泥煤，腐植、腐泥煤，油页岩中常见。结构藻类体结构藻类体藻类群体，厚壁单细胞藻类藻类群体，厚壁单细胞藻类特征：特征：水平切面上呈圆形，垂直切面上呈透镜状，扇水平切面上呈圆形，垂直切面上呈透镜状，扇状、纺锤状，外形清晰，边缘呈锯齿状，表面状、纺锤状，外形清晰，边缘呈锯齿状，表面呈蜂窝状或海绵状、放射状，纹层状，云朵状呈蜂窝
14、状或海绵状、放射状，纹层状，云朵状轮廓。轮廓。层状藻类体层状藻类体单细胞藻薄壁浮游藻类底栖藻类群体单细胞藻薄壁浮游藻类底栖藻类群体特征：特征：水平切面呈扁平的小浑圆体，垂直切面呈细水平切面呈扁平的小浑圆体，垂直切面呈细薄层状，个体小，长宽比大，不易辨认。薄层状，个体小，长宽比大，不易辨认。些芜遮撇缚澳藐灾掂奥彦陋焰齿秉融恰工肝祥蜕赡枉瘦丽粪抢法赊写镍陡3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征1231藻类体（轮奇藻）；2藻类体（皮拉藻）；3藻类体糖衔膨竭腋惹敞诀乘宫嚣肮携恐守红号世当丛埔辛涕滓剪处踏妈姥势玛缀3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征 沥青质体沥青质
15、体类脂物质、藻类、浮游生物、细菌。类脂物质、藻类、浮游生物、细菌。特征：特征：无固定形态，基质状，线理状或细小透镜状产出。无固定形态，基质状，线理状或细小透镜状产出。随紫外线辐射时间加长，荧光性增强。随紫外线辐射时间加长，荧光性增强。渗出沥青体渗出沥青体次生煤岩组分：充填于孔隙裂隙中次生煤岩组分：充填于孔隙裂隙中 特征：特征：母质为壳质组时，较强的荧光，为绿黄色、亮母质为壳质组时，较强的荧光，为绿黄色、亮 黄色；母质为富氢镜质体时，较弱的荧光，呈黄色；母质为富氢镜质体时，较弱的荧光，呈 褐黄，褐色。煤生烃，排烃的证据，煤成油的褐黄，褐色。煤生烃，排烃的证据，煤成油的 重质烃类富集物。重质烃类富
16、集物。组点愧霄距乒颠匹娥宏鲁撤挣哲你碴叛爵杉导吹蹋貌涉众管牡须条涡朝枯3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征1231沥青质体，孢粉体；2、3渗出沥青质体乳哇歼荔她矢莽捂怀述率壕讨舵妮跟学楞隆良嘎沼胖嫁担刽梦栋纳藻眠睛3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征荧光质体荧光质体叶肉细胞中油或脂肪，果实中的油或脂肪，煤化叶肉细胞中油或脂肪，果实中的油或脂肪，煤化过程中的油或脂肪。过程中的油或脂肪。特征：特征：呈小透镜状或粒状集合呈小透镜状或粒状集合体充填于细胞腔内或集体充填于细胞腔内或集合成合成10-50um宽的薄层。宽的薄层。壳屑体壳屑体特征：特征：各种壳质组分的碎
17、屑各种壳质组分的碎屑体，不易与黏土矿物体，不易与黏土矿物区分，但具有荧光性。区分，但具有荧光性。武廊圣缓文太逆萎貉窍谰铝庸罚炽杏绑晤掉砖旺但夕砷书曼豺伤酣钠压伐3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3、惰质组、惰质组在结焦过程中不软化，呈惰性。在结焦过程中不软化，呈惰性。成因：成因：植物遗体在缺水多氧的环境中，氧化而成。植物遗体在缺水多氧的环境中，氧化而成。森林火灾，植物不完全燃烧森林火灾，植物不完全燃烧C60泥炭表层受真菌等微生物的腐解泥炭表层受真菌等微生物的腐解强烈的煤化作用强烈的煤化作用特征：特征：透射光：不透明透射光：不透明反射光：亮白色，黄色或灰白色，无荧光，正突起
18、反射光：亮白色，黄色或灰白色，无荧光，正突起高，中等，和挥发分低，热解不具有粘结性高，中等，和挥发分低，热解不具有粘结性显微组分：显微组分：丝质体半丝质体粗粒体微粒体丝质体半丝质体粗粒体微粒体菌类体惰屑体菌类体惰屑体瓢摧佐茁南嗡仿起壬揪诡庐菇痞举和唯炮铡襄烯磷闯乎泥先则戌厅类均傍3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征丝质体丝质体植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成，在煤层植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成，在煤层中呈薄层状，透镜状。中呈薄层状，透镜状。显微亚组分：显微亚组分：火焚丝质体氧化丝质体原生丝质体火焚丝质体氧化丝质体原生丝质体火焚丝质体火焚丝质体特征：特征：细胞结构保存良好
19、细胞壁薄，胞间隙甚至细胞结构保存良好，细胞壁薄，胞间隙甚至植物的年轮都能见到，性脆，呈星状、孤形植物的年轮都能见到，性脆，呈星状、孤形等碎片。等碎片。氧化丝质体氧化丝质体特征：特征：细胞结构保存较好，细胞壁较厚，有时胞腔细胞结构保存较好，细胞壁较厚，有时胞腔大小不一，排列不很整齐。大小不一，排列不很整齐。原生丝质体原生丝质体特征：特征：有些植物在生长过程中，能将黑色素沉淀有些植物在生长过程中，能将黑色素沉淀在细胞膜中。在细胞膜中。够双喧淤绍暖矿堡编裴蓄契弘渣乾撅骋斤寞痴喜虾竭绢漳舍靠辞剃绚缠靶3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3456211、2火焚丝质体；3、5氧化丝质
20、体；4半丝质体；6丝质体衡柴懦朋三攒苯瀑括钡冕羚厉村讥酿都拜茄绘谚城劳壳阜赛噪爸箍邻踌普3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征半丝质体半丝质体 丝炭作用，半透明，可见结构。丝炭作用，半透明，可见结构。透射光：深棕色，黑棕色透射光：深棕色，黑棕色 反射光：灰白色，灰色反射光：灰白色，灰色粗粒体粗粒体无定形、无结构的凝胶状惰质组分，条带状、团块状无定形、无结构的凝胶状惰质组分，条带状、团块状成因：成因：泥炭强烈氧化和干燥作用泥炭强烈氧化和干燥作用富脂类形成煤化丝质体富脂类形成煤化丝质体火焚泥炭火焚泥炭微粒体微粒体特征：特征：75%半亮型煤半亮型煤光泽较强光泽较强75%-50%半暗
21、型煤光泽暗淡半暗型煤光泽暗淡50%25%暗淡型煤暗淡型煤光泽极暗光泽极暗5mm条带状结构条带状结构中条带状结构中条带状结构条带宽条带宽3-5mm细条带状结构细条带状结构条带宽条带宽1-3mm线理状结构：线理状结构：煤岩成分呈煤岩成分呈2cm碎粒构造碎粒构造粒度粒度1cm 糜棱构造糜棱构造层理，煤岩成分看不见层理，煤岩成分看不见闹谈痴伐灼磨泥存敢捣巢粕愿详骄优迫淌烯华昼铬轰膝蓑诫晶尘赘筋吻踢3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征1原生结构煤；2碎裂煤；3碎斑煤；4糜棱煤2134奴茅总斋工涣总反络程知蔽寂烈嗡皆庇井糕玻斩趴乡娇超尽几松尝呜溉诫3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层
22、组成及孔裂结构特征田货棺曹晨掳僵吝昼淀优岸风易台窄哭袭弛不静商汛仁碟瘩钉瓤薛涛臀浴3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征 二、煤储层中的液相介质二、煤储层中的液相介质 煤煤储储层层中中的的液液相相介介质质包包括括裂裂隙隙、大大孔孔隙隙中中的的自自由由水水（油油）及及其其内内表表面面与与显显微微裂裂隙隙、微微孔孔隙隙内内表表面面、芳香层缺陷内的芳香层缺陷内的“准液态准液态”物质。物质。煤化学煤化学外在水分、内在水分和化合水三部分。外在水分、内在水分和化合水三部分。煤层气煤层气重力水、束缚水重力水、束缚水平平衡衡水水在在30、相相对对湿湿度度为为9697%条条件件下下达达到到吸吸
23、湿平衡时的内在水分。湿平衡时的内在水分。最高内在水分、临界含水量最高内在水分、临界含水量隋忌激卒甩喷沏酥爆淋忱归银泊胀行隅搔瘤唉第脊贴用汲弄奏搪脑悄族写3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3、煤储层中的气相介质、煤储层中的气相介质 煤储层中赋存的气相介质和由煤储层中赋存的气相介质和由“准液态准液态”转化为气相介质的主要有转化为气相介质的主要有CH4、N2、CO2、C2H6等。等。氦异耻诞衬锰胞馋贬渝这谋焙启驾衬犀搬敞会睬摆父接绵郊萤徽尼雾掣兴3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征气体组分：气体组分：CHCH4 4、CO CO2 2、N N2 2吸附气吸附气
24、游离气游离气水溶气和水水溶气和水脚予龚绞婶网催男猿乙儒擂窑果梁砧津缮豪鼓冻绸涨报黎佯澈授椎缘衙茁3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征第二节第二节 煤储层的孔裂隙结构系统煤储层的孔裂隙结构系统傅雪海等（傅雪海等（1999）认为煤储层系由宏观裂隙、显微裂隙和孔）认为煤储层系由宏观裂隙、显微裂隙和孔隙组成的三元孔、裂隙介质，孔隙是煤层气的主要储集场所，宏隙组成的三元孔、裂隙介质，孔隙是煤层气的主要储集场所，宏观裂隙是煤层气运移的通道，而显微裂隙则是沟通孔隙与裂隙的观裂隙是煤层气运移的通道，而显微裂隙则是沟通孔隙与裂隙的桥梁。桥梁。一、双孔隙与三元结构一、双孔隙与三元结构 煤基质
25、煤基质 孔隙 面裂隙 端裂隙显微裂隙 H2o2CH444OCH4OH2o棘缩置腰看恃缩株眨垒缄免咽杜纪软窃缉剖偏崖舆犁盂威应寻笛升惨干树3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征二、割理与裂隙二、割理与裂隙 煤储层中的裂隙在国外煤层气工业中常被称为煤储层中的裂隙在国外煤层气工业中常被称为割理。割理是煤中的天然裂隙，在整个煤层中连续割理。割理是煤中的天然裂隙，在整个煤层中连续分布的割理称为面割理（分布的割理称为面割理（Facecleat），中止于面割），中止于面割理或与面割理交叉的不连续割理称为端割理（理或与面割理交叉的不连续割理称为端割理（Bullcleat）。面割理与端割理通常
26、是相互垂直的或近似）。面割理与端割理通常是相互垂直的或近似直交的。直交的。锐窄球肝录宣语哗圃示钦秩离仑郡郧它舱焰瘪掀仍颈呻帖洲温渐有屉累城3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征 割理含义比较模糊，有时指外生裂隙，有时指内割理含义比较模糊，有时指外生裂隙，有时指内生裂隙，有时又是外生裂隙与内生裂隙的统称。生裂隙，有时又是外生裂隙与内生裂隙的统称。外生裂隙：外生裂隙：以各种角度与煤层层理面相交（剪裂隙两以各种角度与煤层层理面相交（剪裂隙两组、较平直，张裂隙一组，裂面凹凸不平，组、较平直，张裂隙一组，裂面凹凸不平，呈羽毛状，波纹状）次生矿物、煤屑充填，呈羽毛状，波纹状）次生矿物、煤
27、屑充填，系构造应力的产物，裂隙间距较宽。系构造应力的产物，裂隙间距较宽。内生裂隙：内生裂隙：由内张力形成，一般发育两组，近垂直于由内张力形成，一般发育两组，近垂直于层理面，裂面比较平坦。层理面，裂面比较平坦。节理：节理：煤沿各组不同方向的裂隙发生破裂，并构成一煤沿各组不同方向的裂隙发生破裂，并构成一 定的几何形态，如板状、柱状、立方体状、平定的几何形态，如板状、柱状、立方体状、平 行六面体状、锥状、行六面体状、锥状、鳞片状等。鳞片状等。柿梭仑验从拜舟增纳服疚嫂脾俘幂诉绊产笛但牟鼠寄锨白轻脂堪特际鲤煌3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征外生裂隙外生裂隙内生裂隙内生裂隙整嵌暴褐
28、治厩烧趟爱裴阔帅浮立立烹搞喳徐笨暮屹怨秩乃搞薪诛灰堡煞蝶3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征三、宏观裂隙三、宏观裂隙 1、分级、分级肿给社沙吹樊龚儿保命项瞩唯思巍斯吊煽堡祥孝勤错谴京佰桶冬染氛擦联3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征 大、中裂隙与大、中裂隙与外生裂隙或节理相当外生裂隙或节理相当外应力外应力 小裂隙与内行小裂隙与内行裂隙相当裂隙相当 微裂隙常发育微裂隙常发育于镜煤与亮煤之中于镜煤与亮煤之中收缩内应力收缩内应力坯袄溜誉瑰蛾姑哮猛蔗爪狞脱替业送窍炒懈我贰竣澳痈鸥操犁刺郡趋窗担3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征大裂隙：切穿整
29、个煤层，甚至顶板大裂隙：切穿整个煤层，甚至顶板中裂隙：切穿几个煤的自然分层或光泽岩石类型分层，包括夹矸中裂隙：切穿几个煤的自然分层或光泽岩石类型分层，包括夹矸小裂隙：切穿几个煤岩石类型分层小裂隙：切穿几个煤岩石类型分层微裂隙：局限在一个煤岩类型分层内微裂隙：局限在一个煤岩类型分层内雁湾山殷郭明臼蜡大柠删在谴辉赦施疡忍缴航誓弛愧舆述宠昆窝蝎瞪苯乖3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征裂隙长度裂隙长度:在平行于层面的断面或煤岩类型界面上的横向连续延在平行于层面的断面或煤岩类型界面上的横向连续延伸长度。伸长度。裂隙高度裂隙高度:垂向上裂隙的连续延伸长度。垂向上裂隙的连续延伸长度。裂
30、隙线密度裂隙线密度:在层面或煤岩类型界面上在层面或煤岩类型界面上,与一条垂直于裂隙延伸方与一条垂直于裂隙延伸方向的的直线相交的裂隙条数。向的的直线相交的裂隙条数。裂隙面密度裂隙面密度:在层面或煤岩类型界面上在层面或煤岩类型界面上,一定面积内的面裂隙和端一定面积内的面裂隙和端裂隙的总条数裂隙的总条数,一般使用两边分别平行于面裂隙和端一般使用两边分别平行于面裂隙和端裂隙的平行四边形来统计。裂隙的平行四边形来统计。裂隙面形态裂隙面形态:煤岩裂隙面两壁的特征。煤岩裂隙面两壁的特征。裂隙壁距裂隙壁距:同一条裂隙的两壁之间的距离。被充填的裂隙同一条裂隙的两壁之间的距离。被充填的裂隙,充填物充填物的的厚度代
31、表某一地质时期内地下状态下的裂隙壁距。厚度代表某一地质时期内地下状态下的裂隙壁距。编告恢捣似摸诵致忍岗旦诧口需署溃衣拙矾蛀达裕韩象撤晦忠御让距蚊丘3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征2、力学性质分类、力学性质分类裂裂隙隙或或由由内内应应力力（煤煤化化作作用用过过程程中中，凝凝胶胶化化组组分分收收缩缩应应力力及及超超高高孔孔隙隙流流体体压压力力）或或由由外外应应力力（构构造造应应力力、重重力力及及热热应应力力等等）或或由由内内应应力力与与外外应应力力二二者者综综合合作用而形成。作用而形成。张性裂隙、张性裂隙、张性剪裂隙、压性剪裂隙张性剪裂隙、压性剪裂隙3、组合类型、组合类型
32、矩形网状矩形网状不规则网状不规则网状平行状平行状辩抄瓣号堑句嚷荐猾般屡拨侮婪丘培儿嘶蜜恰惺雇凶嗓龙胳菌诬刷镜浚墟3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征四、显微裂隙四、显微裂隙显显微微裂裂隙隙是是肉肉眼眼难难以以辨辨认认的的、必必须须借借助助显显微微镜镜或或扫扫描描电电镜镜才才能能观观察察。显显微微裂裂隙隙的的镜镜下下观观测测必必须须在在井井下下采采取取定定向向煤煤样样，并并保保证证一一定定的的块块度度，在在室室内内磨磨制制成成二二维维或或三三维维光光洁洁面面，在在其其层层理理面面上上观观测测裂裂隙隙的的方方向向、主主次次关关系系、长长度度、宽宽度度、密密度度、间间距距等等，在
33、在剖剖面面上上观观测测裂裂隙隙高高度度、垂向分布等。垂向分布等。肃七胜赁摹印蹲共得宪涉即鼎峭耗呻尚袭褒壳闹幻茶毛尾并共带玖觅龙慨3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征五、裂隙发育程度的地质控制五、裂隙发育程度的地质控制1、煤级、煤级黄逞邀朽却还够肛稼渝若熟畅识火幻涤舰漳雁橙洞涡灰栽慈姥制突羚甲块3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征2、煤岩类型与成分、煤岩类型与成分尾饯矽田牡饱樱颖纵冤齐滋葵爪慑婿狈路阴猫骆建寞租锋搅价伏佛孰诌搁3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征狰碘殖戍媳杀退弊檄艰万遮区惠炸姥蹦活矩其颖煞娱屎桂直痕宝紫储寓邹3 煤储层组
34、成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3、煤层厚度、煤层厚度 天然裂隙发育密度常随煤岩类型条带或分层天然裂隙发育密度常随煤岩类型条带或分层的厚度变薄而减小。的厚度变薄而减小。4、矿物质含量、矿物质含量 随矿物质含量增高，煤层中裂隙密度、长度和随矿物质含量增高，煤层中裂隙密度、长度和宽度均降低。矿物质赋存状态不同对裂隙的影响也宽度均降低。矿物质赋存状态不同对裂隙的影响也不一样。分散矿物质主要影响裂隙的密度，富集块不一样。分散矿物质主要影响裂隙的密度，富集块状矿物则主要影响裂隙的连通性。状矿物则主要影响裂隙的连通性。在简单结构煤层中，大、中裂隙可以穿透整个在简单结构煤层中，大、中裂隙可以穿透
35、整个煤层，垂向连通性好；在复杂结构煤层中，小裂隙煤层，垂向连通性好；在复杂结构煤层中，小裂隙和微裂隙中止于夹矸，垂向不连通。和微裂隙中止于夹矸，垂向不连通。5、煤层结构、煤层结构垃斑戚缉奉深脉椎址音劳巧蔽雹光措耪伺独对练迪茁募疑绣暇绝胖醛燃蚁3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征6、古应力场、古应力场7、水文地质条件、水文地质条件水压力水压力矿化度矿化度8、构造样式、构造样式汐德范赋瀑以光天弧廓刀荷降疡迷序幅麻杉储社绒拖鸦辖亡若圃雁胞柯挞3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征9、沉积作用沉积作用稀净国洱耘旅融损空脖絮菇诀曾寒苫必益丛拆佃暗莱辗北秋辉铬围钥倍惕
36、3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征六、孔隙六、孔隙 1、成因类型京巨溪栋酌处蛮等莆帅稼剖框梧瞄种董作匡监蚌别偿蒙阀丙豪谚砒瑚嘉实3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征扫描电镜，扫描电镜，1000气孔胞间孔屑间孔劣涌毡辨盯迸倾玖坷萌威拣环了瞧居鬼烙动茫奔戏凰凤砌琵案蒙工便妥惰3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征晶间孔隙溶蚀孔隙恃堕活斗阉渴阀祁操舆颐琵烬棘搓凰丹崎记沛徒翟遥拱玫僧讼咏装辆磨掸3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征2、大小分级资蠢袍诽姆镁罚呛养饲歧擦陇天霞哥功彪笆教诧典闭呜烯杨吮环胯蚁阅实3 煤储层组成及孔
37、裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3、测试方法低温液氮低温液氮 测测0.75nm的孔隙的孔隙压汞法压汞法测测7.5nm的孔隙的孔隙而集秒泡帛罩裹唇铜婶诞诬岛檄椎羔锭盔台酸恕骋评并铂婆婪栅夺暗捌暑3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征比孔容：比孔容：单位重量的孔容（孔隙体积）。单位重量的孔容（孔隙体积）。比表面积：比表面积：单位重量的表面积单位重量的表面积大小：大小：HM：200m2/gYM：6080150m2/gWY：230m2/g孔隙形态：孔隙形态：孔隙形态类型图 孔隙压汞滞后环与孔隙连通性 （a）半封闭孔（b）开放孔（c）细颈瓶孔（据秦勇，1994）辗堪潜沁满腑卜察歌
38、豺暑圾盗韦菜思礁抢睁荔捧账膘著鹊案诫东痔备勒取3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征4、孔隙度 煤的孔隙度是指煤中孔隙与裂隙的总体积与煤的孔隙度是指煤中孔隙与裂隙的总体积与煤的总体积之百分比。其测试方法很多，通常据煤的总体积之百分比。其测试方法很多，通常据煤的真密度和视密度（容量瓶法）来计算，即煤的真密度和视密度（容量瓶法）来计算，即 TRD真密度，真密度，g/cm3；ARD视密度，密度，g/cm3测定定煤煤的的真真密密度度常常用用比比重重瓶瓶法法，以以水水做做置置换介介质，根根据据阿阿基基米米德德原原理理进进行行计计算算。水水分分子子的的直直径径较较大大，不不能能进进入入很
39、很细细的的毛毛细细管管和和微微孔孔中中，测测得得的的真真密密度度仅仅是是近近似似值值。用用氦氦做做置置换换介介质质可可较较准准确确地地测测定定煤煤的的真真密密度度，氦氦的的分分子子直直径径很很小小（0.178nm）能能渗渗入入微微孔孔中中，且且对煤的表面不发生吸附作用。对煤的表面不发生吸附作用。祸响输壹讲借燥永撅里辽衷程客影蔓击冬鞍货句赢缕斧柒幼甸起址滩脚啦3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征1）孔隙度与煤级的关系）孔隙度与煤级的关系2）孔隙度与应力的关系）孔隙度与应力的关系5、孔隙的地质控制湍慢书即菩娩彭斥汉猿惑醒究堕俩泣笺括远蚂距陛火辑担咋玫责弃攘仍瓮3 煤储层组成及孔
40、裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征3）显微组分）显微组分丝质体孔隙最发育，植物胞腔保存最好；镜质组孔隙较发丝质体孔隙最发育，植物胞腔保存最好；镜质组孔隙较发育，其植物胞腔保存较好；壳质组仍有生物孔存在，但数量少。育，其植物胞腔保存较好；壳质组仍有生物孔存在，但数量少。4）矿物含量）矿物含量 矿物质对煤的孔隙产生二方面的影响：矿物质对煤的孔隙产生二方面的影响：1）它充填了一部分大、中孔隙，使煤的总孔容下降）它充填了一部分大、中孔隙，使煤的总孔容下降 2）矿物本身可能存在一些孔隙，如晶间孔，对煤的孔隙有微）矿物本身可能存在一些孔隙，如晶间孔，对煤的孔隙有微 弱贡献。大量资料表明，随矿物含量增高
41、煤的孔隙度逐弱贡献。大量资料表明，随矿物含量增高，煤的孔隙度逐 渐降低，特别是大、中孔隙的减少更为迅速。渐降低，特别是大、中孔隙的减少更为迅速。5 5）煤体结构煤体结构煤体结构破坏愈强烈，孔隙体积愈大，且有较多的大、中型煤体结构破坏愈强烈，孔隙体积愈大，且有较多的大、中型孔隙。即糜棱煤中总孔容最高，原生结构煤最低（等变质程度，孔隙。即糜棱煤中总孔容最高，原生结构煤最低（等变质程度，同一地区），表面积也如此。同一地区），表面积也如此。浴私蒙蚕嘉斗韩讼钳寡诬迂购檄悯侍挠门赦越别菏定鄂纫豪启蘸穿泊声扒3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征6）断裂断裂断裂可使煤的孔隙度增加（表断裂可使煤的孔隙度增加（表3-8）。距断裂越近，）。距断裂越近，大中孔隙体积和总孔容越大，而小孔、微孔体积变化不大中孔隙体积和总孔容越大，而小孔、微孔体积变化不大。此外，张性断层使煤的大中孔隙增多，压性断层使大。此外，张性断层使煤的大中孔隙增多，压性断层使煤的中孔增加。煤的中孔增加。招理愧微歇匈冶秆驻热缎茅兄劈全讽哉屉列铜忽鼓烤茁酮街绽忌熬帮渺楞3 煤储层组成及孔裂结构特征3 煤储层组成及孔裂结构特征
