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煤层气最典型的特征是煤层自生自储,气体主要以吸附态的形式存在,故其储存富集成藏机理与常规的天然气有很大的差异。本文以沁水盆地南部樊庄-郑庄区块为研究工区,运用煤层气地质学、煤地质学等学科理论和方法,主要从煤岩发育特征、煤岩储集物性特征、煤岩含气特征和煤层保存成藏特征四个方面对研究区内煤层气的富集成藏的控制因素。樊庄-郑庄区块内煤层气勘探开发的主力煤层是山西组3#煤和太原组15#煤。它们连片稳定分布,厚度大,大厚度的煤层是煤层气富集的物质基础。煤层埋深基本都在“甲烷风化带”之下,受到外界破坏微弱。山西组和太原组形成于沼泽相,发育了煤层与泥岩、粉砂质泥岩的有利含煤岩系地层组合,直接盖层厚度均大于5m,且连续稳定分布,形成有效的顶底板封堵。煤层先后经历了4km以上深度的埋藏和燕山期剧烈的异常热事件,致使煤层的变质程度高,具有高镜质组成分,煤阶达到了III号无烟煤,并伴生了大量煤层气。3#和15#煤中主要孔径集中在微孔,具有大全孔比表面积,保证了煤岩的高吸附能力。3#和15#煤的割理和外生裂隙较发育,保证了煤层的储集空间和高—中级渗透性。本区煤层具有很高的含气量和含气饱和度是煤层气成藏的直接决定因素。山西组和太原组的地下水动力系统相对独立,水流动性不强,含水量亦不大,奥陶系灰岩水未对其造成较大影响。区块内地层整体位于向斜斜坡部位,煤层出露区成为大气降水为补给区,向盆地逐渐过渡为承压区,有利于形成构造—水压封堵型煤层气藏。区块内部较大断层不发育,煤层的完整性和封闭性未受到大的影响。区内唯一一条较大的寺头断层,被证明为非开放性断层,具有一定的封堵性,形成了断层封闭型成藏。综上所述,研究区良好的煤岩发育条件是煤层气的富集成藏的基础,较好的储层物性特征为煤层气富集成藏提供了空间保障,煤层高含气量是煤层气富集成藏的直接物质保证,良好的保存条件是煤层气富集成藏的最终决定因素,它们共同控制了区内煤层气的富集成藏。该研究对于煤层气富集成藏理论研究具有一定的意义,对樊庄—郑庄煤层气勘探开发具有一定的实践指导作用。