（二）三江盆地群煤层气地质概况 煤层气资源盆地分布

三江盆地群沉积岩层主要由侏罗、白垩系组成。中侏罗统裴德组发育在勃利、虎林，为安山斑岩、粗面岩，厚500 m。上侏罗统云山组，为海陆交替相砂岩、粉砂岩、泥岩互层夹煤层。上侏罗统滴道组，相当云山组下部，发育在鸡西、勃利，为灰色中粗砂岩、细砂岩，含砾凝灰质砂岩、炭质页岩夹薄煤层，厚0～630 m，与下伏层不整合。下白垩统下部城子河组是三江盆地群主要含煤地层，由砾岩、中粗砂岩、粉砂岩、页岩、炭质泥岩和煤层组成，煤层分三段，含煤130层，厚70～1300 m。下白垩统中部穆棱组，下段为中粗粒碎屑岩夹煤层，煤层层数多，不稳定，局部可采；中段为细砂岩夹煤层、凝灰岩；上段为粉砂岩、细砂岩夹薄层凝灰岩及煤层，厚150～1350 m。分布于虎林、密山一带的珠山组相当于城子河组与穆棱组，以细砂岩、粉砂岩为主，夹泥岩、炭质泥岩、薄煤层，底部为含砾粗砂岩及砾岩，上部夹凝灰岩、凝灰质砂岩，含20余层薄层煤，厚930～1230 m。下白垩统上部桦山群发育在鸡西、勃利，为砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及火山碎屑岩，厚500～3600 m。上白垩统伊林组发育在鸡西、穆棱、双鸭山盆地。鸡西为杂色岩系，厚300 m。勃利、双鸭山为中酸性火山岩、火山碎屑岩，厚200～600 m。位于三江盆地群西北端的鹤岗盆地，底部为上侏罗统北大岭组，假整合或不整合在古生界与前寒武系之上。下白垩统下部石头河子组厚650～1300 m，中部石头庙子组厚250～1180 m，相当于城子河组与穆棱组，上下为平行不整合接触。下白垩统上部桦山群，为厚1000～2000 m的火山碎屑岩，与下伏地层平行不整合。上白垩统松木河组相当于伊林组，为厚600 m的中酸性火山岩，与下伏地层角度不整合。第三系岩层在三江盆地群广泛分布，为砂岩、页岩、砾岩、玄武岩和薄煤层，厚1700 m。第四系沉积分布于河谷或凹地，厚0～150 m。

三江盆地群晚侏罗至早白垩世含煤岩系为鸡西群，自下而上为滴道组、城子河组、穆棱组。滴道组煤层较差，以砂岩、粉砂岩为主，夹凝灰岩、泥岩及煤层。双鸭山盆地缺失滴道组，鸡西、勃利盆地含4层不可采煤。城子河组为主要含煤层，以砾岩、中粗砂岩、粉砂岩、页岩、炭质泥岩及煤层组成，煤层发育最好。勃利盆地含煤136 层，可采煤层12～15层，厚55.8 m。双鸭山盆地含煤70多层，可采煤层25层，厚29.50 m。鸡西盆地含煤40多层，可采煤层3～17层，厚13.25 m。穆棱组以砂岩、粉砂岩为主，夹凝灰岩及煤层。勃利盆地最好，含煤30层，可采煤层10～13层，厚7.4 m。鸡西盆地含煤15～17层，可采煤层1～8层，厚4.47 m。双鸭山盆地含煤5～15 层，均为不可采煤。鹤岗盆地含煤地层为石头河子组，含煤段为砂岩、泥岩、砾岩、凝灰岩及煤层，厚650～1300 m，含煤30～40层，可采煤24层，厚49.69 m。其上为石头庙子组，为砾岩、砂岩、泥岩和煤层，厚250～1185 m，含1～5 层不可采煤层。从煤层发育情况比较，勃利盆地煤层达178层，双鸭山、鹤岗、鸡西盆地依次为85层、45层、35层，除鹤岗盆地外多为薄层或中厚层煤，稳定性较差，全区性可采煤少。纵向上位于煤系地层中部的煤层多为稳定性好，厚度大的可采煤，层间距为3～40 m。勃利盆地煤层最多，单层厚度较小，为0.7～1.5 m，鸡西、双鸭山盆地为1.0 m，鹤岗盆地煤层较少，单层厚度大，中厚煤层较多，一般为2～10 m。分布在东部的云山组含煤7～22 层，可采煤3～4 层，局部可采煤1～9层，厚6.77 m，单层厚0.2～3.5 m，多为薄层煤。其上珠山组含薄层煤20 余层，可采煤2～3层，局部可采煤6～8层，厚0.3～0.8 m，单层最大厚15.1 m。

三江盆地群煤岩煤质特征，鸡西盆地城子河组煤层主要为光亮煤、半亮煤，勃利盆地以半亮、半暗煤为主，双鸭山盆地以光亮煤、半亮煤、半暗煤为主，鹤岗盆地以半亮、半暗煤为主，次为亮煤和暗煤。三江盆地群煤岩显微组分测定，镜质组含量较高，一般大于70%，惰质组小于17%，壳质组0.46%～5.70%。鹤岗盆地显微组分变化较大，镜质组、惰质组、壳质组分别为65.40%～83.93%、3.60%～21.20%、0.59%～1.70%，矿物质含量较高，为7.09%～25.00%。在纵向上自顶部至深部镜质组含量增高，惰质组降低，矿物质增高。三江盆地群煤种复杂，煤岩挥发分变化较大，其含量在20.00%～37.21%之间，双鸭山盆地24.56%～37.21%，勃利盆地27.78%～34.24%，鸡西盆地20.00%～27.00%。水分含量一般在1.00%～2.00%之间，双鸭山盆地0.30%～6.54%，平均1.49%，勃利盆地0.19%～6.59%，平均1.13%，鸡西盆地0.49%～7.31%，平均为2.08%。灰分变化范围13.88%～25.12%，双鸭山盆地较低，勃利盆地较高。硫分含量低于0.50%，双鸭山盆地较低，鸡西盆地较高。鹤岗盆地挥发分含量30%，水分含量1.00%～2.00%，灰分含量12.00%～27.81%，硫分含量小于0.50%。

三江盆地群煤岩变质程度以气煤、肥煤、焦煤为主，煤阶分布较宽，主要煤层煤阶多在气煤以上，局部有长焰煤、贫煤和无烟煤。鹤岗盆地主要为气煤、肥煤、焦煤。自南向北、由西向东煤岩变质程度呈增高趋势，在纵向上同一煤层变质程度向深部增高，镜质组反射率变化梯度为0.13/100 m。双鸭山盆地主要为气煤和肥煤，长焰煤和焦煤为次，煤阶有自西向东和由浅而深增高的趋势。勃利盆地煤岩变质程度相对较高，以气煤、肥煤、焦煤为主，有少量瘦煤、弱粘结煤，并以桃山断裂为界，西部以焦肥煤、焦煤为主，由浅而深从气煤变至贫煤，东部为肥煤、焦煤、气煤。鸡西盆地主要为气煤、肥煤、焦煤，盆地北部自西向东挥发分增加，煤岩变质程度降低，由瘦煤至气煤，城子河以东煤岩挥发分降低，变质程度增高，由气煤变至焦煤。盆地南部与其相反，由西向东挥发分降低变质程度增高，由肥、气煤至焦、瘦煤，至荣华一带挥发分又增高变质程度降低，由焦、瘦煤变至肥、气煤，随煤层加深亦有煤岩挥发分降低变质程度增高的趋势。从三江盆地群煤岩变质程度分析，起主导作用的因素为深成变质作用，岩浆热变质作用在局部也有一定的影响。

中生代以来，岩浆活动强烈。晚侏罗世滴道期为中性火山碎屑岩，晚白垩世伊林期为中、基性熔岩为主的火山岩。喜马拉雅期岩浆喷发剧烈，沿深大断裂带及火山口溢出玄武岩流，有时覆盖或侵入含煤岩系，导致煤岩局部变质，但对煤系地层影响范围有限。

三江盆地群城子河组中下部煤层含气量采用了直接测定的参数，鹤岗盆地甲烷含量0.02～3.59 m³/t，最大含气量4.90 m³/t。集贤盆地含气量0.66～3.60 m³/t，均值1.84m³/t。勃利盆地0.39～12.41 m³/t，均值3.98 m³/t以及3.60～11.08 m³/t，均值5.08 m³/t。鸡西盆地4.17～9.02 m³/t，均值6.08 m³/t。区内含气量偏低，含气量变化有自北而南由低增高的趋势。鹤岗、集贤盆地含气量较小，双鸭山盆地次之，勃利、鸡西盆地稍高。煤层含气量有与变质程度相一致的趋势，在纵向上也有随深度增加，含气量增大的趋势。

三江盆地群煤岩裂隙类型以煤化过程形成的内生割理为主，构造应力作用形成的外生裂隙为次。内生割理主要在镜煤和亮煤中发育，暗淡煤和丝炭中少，随暗淡煤—半暗淡—半亮煤—光亮煤系列变化，割理发育程度增加，光亮煤割理最发育。三江盆地群煤层以原生结构为主，在构造较发育带有碎裂结构煤。鹤岗、鸡西盆地大断层附近煤层局部破碎成构造煤，但范围较小。煤层裂隙发育状况据井下观测，镜煤和亮煤中内生割理规模小但比较发育，为数毫米至数厘米；外生裂隙切割深度大，延伸长，有一定方向性，可穿透煤层。煤层裂隙主要为东西向或北西向，与煤层层理面正交或高角度斜交。割理密度2～20条/10 cm，鹤岗盆地5～20条/10 cm和7～17条/10 cm，双鸭山盆地18条/10 cm，勃利盆地煤层致密，割理不发育。

三江盆地群煤层渗透率资料不全，仅有鹤岗盆地HE-01井与HE-02井测试资料。实测资料表明，井深631.44～650.16 m煤层渗透率为0.055×10^-3μm²，井深792.25～893.81 m煤层渗透率为0.382×10^-3μm²。从煤层透气性系数推测煤层渗透性，鹤岗盆地为（0.776～1.558）×10^-3μm²，鸡西盆地为（0.00010～0.00047）×10^-3μm²。地应力、储层压力、煤体裂隙发育程度与充填状况都是煤层渗透率的影响因素，HE-1、2井地应力测试，11煤为13.10 MPa、17煤为12.20 MPa、21煤为15.30～16.70 MPa、22煤为19.50 MPa。有效地应力值相对较大是煤层渗透率降低的原因之一，储层压力低使煤层裂隙闭合渗透率降低，鹤岗盆地两口井实测煤储层压力为5.347～9.750 MPa，压力梯度为0.687～0.944 MPa/100 m，均值为0.864 MPa/100 m，属欠压储层。其它盆地实测煤层压力较低，压力梯度为0.522 MPa/100 m，煤层亦属欠压储层。

三江盆地群煤岩吸附性实验资料表明，鹤岗盆地兰氏压力为1.73～4.34 MPa，兰氏体积为15.89～30.92 m³/t；双鸭山盆地兰氏体积为1.38～1.63 MPa，兰氏体积为13.46～24.75 m³/t；勃利盆地兰氏压力为4.08 MPa，兰氏体积为16.84 m³/t；鸡西盆地兰氏压力为0.96～1.71 MPa，兰氏体积为13.40～20.70 m³/t。从以上几个盆地比较，鹤岗盆地煤岩吸附能力较强，煤层气最大吸附量大于20 m³/t，高达34.67 m³/t，兰氏压力大于2 MPa。煤层气最大吸附量，双鸭山盆地为22.99 m³/t，鸡西盆地为13.40～20.70 m³/t，勃利盆地为16.84 m³/t。

三江盆地群储层压力资料较少，仅有鹤岗盆地测试资料，实测储层压力为5.35～9.75 MPa，储层压力梯度0.687～0.944 MPa/100 m，均值为0.86 MPa/100 m，为欠压储层。矿井开采条件下测试煤岩裂隙游离气体压力（煤层瓦斯压力），鹤岗、双鸭山、勃利、鸡西盆地为0.55～5.88 MPa，瓦斯压力梯度为0.33～0.90 MPa/100 m，均值为0.57 MPa/100 m，亦属欠压储层。从水文地质条件分析，煤系地层隔水层较发育，含水层富水性较差，含水层间水力联系微弱，可能为欠压储层。鹤岗盆地HE-01井测试资料，埋深631.44～760.99 m井段17、21、22煤储层压力为5.530 MPa、6.536 MPa、7.164 MPa。HE-02井埋深797.99～954.38 m井段11、17、21煤储层压力为5.347 MPa、9.750 MPa、8.249 MPa，有随煤层埋深增加而增大的趋势。储层压力变化与水文地质条件有关，含煤岩系之上有上覆沉积盖层，煤层与地表水连通补给条件好的部位储层压力相对较高。

三江盆地群含气饱和度资料也较少，据鹤岗盆地HE-01井17、21煤测试结果为14.80%、5.50%、21.10%，HE-02井17、21、22煤为5.10%、13.50%、9.52%，含气饱和度极低为严重欠饱和储层。集贤盆地煤层含气量最大为4.98 m³/t，储层含气饱和度为30%。双鸭山盆地、勃利盆地煤层风化带较浅，煤层气保存条件稍好，预计含气饱和度高于或相当于鸡西盆地，鸡西盆地含气饱和度为50%。以上资料表明，三江盆地群煤储层含气饱和度较低，为欠饱和储层，有随煤层埋深增大保存条件变好含气饱和度增加的可能。三江盆地群地应力仅有鹤岗盆地HE-01、02井实测资料，测试地应力较大为12.20～19.50 MPa，随埋深增加而增大。有效地应力为2.65～12.34 MPa，均值7.77 MPa，有效地应力也较大。随埋深增加有效地应力梯度为2.1 MPa/100 m、6.55 MPa/100 m。地应力是煤层渗透率敏感因素，地应力增加渗透率降低，有效地应力增高煤层渗透率变差。

综上所述，三江盆地群含煤地层煤岩煤质以光亮煤、半亮、半暗煤为主，显微组分镜质组含量较高，一般大于70%。煤阶以气、肥、焦煤为主，煤阶分布较宽。煤层含气量较低，最低含气量0.39 m³/t，最高11.18 m³/t，均值为4 m³/t，煤层含气量及煤岩变质程度均有随深度增加而增大的趋势。从煤层储集性能分析，以内生割理为主，割理密度为2～20条/10 cm。从两口煤层气井实测资料分析，渗透率较低，井深631.44～650.16 m渗透率为0.055×10^-3μm²；井深797.25～893.81 m渗透率为0.382×10^-3μm²。煤层兰氏体积为13.4～22.99 m³/t，最高达34.67 m³/t，兰氏压力低于2 MPa，储层压力5.35～9.75 MPa，压力梯度0.687～0.944 MPa/100 m，均值0.86 MPa/100 m，属欠压储层。含气饱和度5.10%～21.10%，含气饱和度低，属严重欠饱和储层。总体评价三江盆地群煤层气储层条件较差。

三江侏罗白垩纪含煤盆地群位于中国大陆东北角三江平原，煤炭资源丰富，是我国东北重要的煤炭开发基地。近年来矿区已进行了瓦斯抽放和利用，有7处矿井采用钻孔对煤层、邻层及巷道瓦斯抽放，抽放率一般较低，衰减较快，鸡西矿为33.5%，最高达57.8%。1994年及1997年抽放量为1713.73×10⁴m³。煤层气地面钻井勘探仅在鹤岗煤矿施钻了2口勘探井，HE-01井位于盆地南部兴安井田，HE-02井位于盆地南端峻德井田。测试取得了煤层含气量、渗透率、储层压力梯度、地应力梯度等资料。三江盆地群煤系地层煤层多，除鹤岗盆地煤层较厚外，一般以薄层及中厚层为主。煤层含气量较低，生气条件及吸附能力较差，煤层渗透率较低，煤储层多为欠压储层，煤层含气饱和度偏低。1997～1999年，中联煤层气有限公司立项，西安煤炭科学研究分院承担，对三江盆地进行了煤层气资源评价及选区研究。煤层气资源量计算包括了鹤岗、集贤、双鸭山、双桦、勃利、鸡西6个盆地，测算结果为：参算面积9612.83 km²，资源丰度0.36×10⁸m³/km²，三江盆地群总资源量2243.47×10⁸ m³，其中预测储量348.39×10⁸ m³，远景资源量1895.08×10⁸m³。按煤层气埋深测算，1000 m以浅资源量892.91×10⁸m³，1000～1500 m为892.16×10⁸m³，1500～2000 m为458.40×10⁸m³。按盆地划分，鸡西盆地1085.94×10⁸m³，鹤岗盆地503.68×10⁸m³，勃利盆地389.23×10⁸m³，集贤盆地118.97×10⁸m³，双鸭山盆地193.71×10⁸ m³，双桦盆地为51.95×10⁸ m³。

参见《中国煤层气盆地图集》“三江盆地群构造纲要图”、“三江盆地群地质剖面图”、“三江盆地群各含煤盆地地层柱状图”、“三江盆地群晚侏罗世中期岩相古地理图”、“三江盆地群晚侏罗世晚期岩相古地理图”、“三江盆地群早白垩世早期岩相古地理图”、“三江盆地群早白垩世晚期岩相古地理图”、“三江盆地群各含煤盆地地层对比表”、“三江盆地群上侏罗—下白垩统煤层发育情况表”、“三江盆地群下白垩统城子河组煤层厚度图”、“三江盆地群城子河组煤层煤岩变质程度图”、“三江盆地群城子河组煤层含气量预测图”、“鹤岗盆地下白垩统可采煤层情况表”、“鹤岗盆地下白垩统石头河子组煤层厚度图”、“鹤岗盆地石头河子组11煤层煤岩变质程度图”、“鹤岗盆地石头河子组30煤层含气量预测图”、“三江盆地群下白垩统煤层等温吸附参数表”、“三江盆地群下白垩统煤层等温吸附曲线”、“鹤岗盆地下白垩统煤层等温吸附参数表”、“鹤岗盆地下白垩统煤层等温吸附曲线”、“鹤岗盆地煤层气储层参数表”。

全国42个含气盆地（群）按照煤层气资源量的规模分为四类（图5-2）：地质资源量大于10000×108m3的为大型含气盆地（群）共有9个，依次为鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、天山和海拉尔盆地（群）；地质资源量在1000×108～10000×108m3之间的为中型含气盆地（群），有川南黔北、豫西、川渝等16个盆地（群）；地质资源量在200×108～1000×108m3之间的为中小型含气盆地（群），有阴山、湘中、滇中等6个盆地（群）；地质资源量小于200×108m3的为小型含气盆地（群），包括辽西、敦化—抚顺、冀北等11个盆地（群）。
煤层气资源量盆地分布具有3个特点：
（一）资源集中分布在大型含气盆地（群）
地质资源量大于10000×108m3的9个大型含气盆地（群）累计地质资源量为309699.49×108m3，累计可采资源量为93226.58×108m3，分别占全国的84.13%和85.76%，是煤层气资源分布的主体（图5-3、表5-3）。

图5-2 煤层气资源盆地分布直方图


图5-3 主要含气盆地煤层气资源分布直方图

其中鄂尔多斯盆地地质资源量最多，达98634.27×108m3，占全国的26.79%；地质资源量超过30000×108m3的盆地（群）还有沁水、准噶尔和滇东黔西，分别为39500.42×108m3、38268.17×108m3和34723.72×108m3，占全国的10.73%、10.40%和9.43%。可采资源量最多的是二连盆地，达21026.38×108m3，占全国的19.34%；可采资源量超过10000×108m3的盆地（群）还有鄂尔多斯、滇东黔西和沁水，分别为17870.59×108m3、12892.88×108m3和11216.22×108m3，占全国的为16.44%、11.86%和10.32%。
（二）其他含气盆地（群）煤层气资源规模较小
除去地质资源量大于10000×108m3的9个大型含气盆地（群），其余32个盆地（群）累计地质资源量为58418.83×108m3，累计可采资源量为15478.30×108m3，占全国的15.87%和14.24%（表5-3）。其中中型盆地（群）共有15个，包括川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮、太行山东麓、宁武、三江—穆棱河、冀中、大同、京唐、柴达木、浑江—红阳、豫北—鲁西北、河西走廊盆地（群），累计地质与可采资源量分别为54838.09×108m3和14070.03×108m3，占全国的14.90%和12.94%；中小型盆地（群）包括阴山、湘中、滇中、萍乐、苏浙皖边、桂中共6个盆地（群），累计地质与可采资源量分别为2909.98×108m3和1114.18×108m3，占全国的0.79%和1.02%；小型盆地（群）包括辽西、敦化—抚顺、冀北、长江下游、依兰—伊通、扎曲—芒康、松辽、浙赣边、蛟河—辽源、延边、大兴安岭共11个盆地（群），累计地质与可采资源量分别为670.76×108m3和294.09×108m3，仅占全国的0.18%和0.27%。
表5-3 全国含气盆地煤层气资源分布表＊


续表


（三）各类盆地（群）的资源丰度与可采系数差异较大
42个含气盆地（群）的煤层气资源丰度相差较大，大同盆地的资源丰度最大，达2.99×108m3/km2，最小的如扎曲—芒康、松辽、浙赣边等盆地，资源丰度只有0.07×108m3/km2。盆地资源量大于10 000×108m3的大型盆地（群）的资源丰度平均为1.32×108m3/km2，中型盆地（群）的资源丰度平均为1.40×108m3/km2，中小型盆地（群）的资源丰度平均为0.59×108m3/km2，小型盆地（群）的资源丰度最小，平均只有0.33×108m3/km2。
资源丰度大于1.5×108m3/km2的盆地有大同、吐哈等11个盆地（群），在0.5×108～1.5×108m3/km2之间的有沁水、海拉尔等15个盆地（群），小于0.5×108m3/km2的有塔里木等15个盆地（群）。
42个含气盆地（群）的煤层气可采系数区间范围为12.96%～81.45%，可采系数最大的是二连盆地，达81.45%，最小的为松辽盆地，为12.96%。可采系数大于50%的盆地有二连、辽西等14个盆地（群），小于50%的有浙赣边、长江下游等27个盆地（群） （表5-3）。

抚顺盆地位于华北陆块辽东隆起西缘，依兰-舒兰断裂带与敦化-密山断裂带的交汇部，盆地基底为太古宇鞍山群变质岩系，侏罗、白垩纪形成断陷盆地，第三纪含煤岩系不整合其上，形成叠置型断陷盆地。
印支期辽东隆起处于隆升阶段，侏罗纪始形成断陷盆地，早白垩世沉积较为发育，晚白垩世沉积分布零星。抚顺第三纪沉积盆地发育在白垩纪断陷盆地基础上，自下而上为：古新统老虎台组紫红色砂页岩夹煤层、玄武岩，厚270 m。栗子沟组凝灰质砂岩、页岩夹煤层、凝灰岩，厚96 m。始新统古城子组厚层夹薄层页岩、细砂岩，含主煤层，厚150 m。计军屯组褐色中薄层油页岩，厚119 m。西露天组、耿家街组为灰绿色细砂岩、页岩、泥岩夹泥灰岩及砂砾岩，厚290 m。缺失渐新统及上第三系，上覆第四系沉积物20 m。
依兰—舒兰断裂带与敦化—密山断裂带均归属于北北东向郯庐断裂系，抚顺盆地位于两条断裂交接处，受北北东向断裂控制形成断陷盆地，但又有别于断裂带挟持下的地堑式断陷盆地。下白垩统龙凤坎组沉积后，盆地隆升，沉积间断，直至古新世盆地又裂陷下拗，开始了第三纪含煤、油页岩沉积，始新世末再次抬升沉积中断，并被发育在北翼的北东东向逆冲断层所推覆，南翼翘起形成近东西向的沉积构造盆地。
从盆地发育状况分析，第三纪盆地经历了三个阶段：古新世时期盆地拉张裂陷形成沉积凹地，构造活动强烈，伴随玄武岩浆喷发，在间歇期有细碎屑岩和不稳定煤层沉积。始新世早期为聚煤期，构造活动缓和，火山活动微弱，河湖相、沼泽相发育，形成巨厚煤层。始新世中期盆地水体加深，深水湖泊相沉积发育，形成巨厚层油页岩。始新世末盆地隆升沉积中断，其后北东东向断裂逆冲推覆和北西西向断裂切割形成近东西走向不完整的向斜构造。
抚顺盆地的形成与演化说明，老第三纪区域性古气候适宜，物源丰盛，沉积环境有利于有机物质保存，盆地成生过程中形成了较好的含煤岩系和油页岩，油页岩层覆于煤层之上有利于煤层气的保存。火山喷发岩多发生于早期，因此早期的含煤岩层不稳定，始新世是盆地稳定发展时期，是成煤有利时期，渐新世后盆地隆升剥蚀，对含煤盆地深埋保存和有机质演化成煤、成烃都不很有利。同时，始新世后构造活动强化，盆地北翼发育的北东东向逆掩推覆断裂和北西西走向的断裂使盆地变形复杂化，对煤层气保存也很不利。
抚顺盆地含煤地层为下第三系抚顺群，由细碎屑岩、巨厚煤层及火山岩组成，厚342～1687 m，均厚925 m，分5个岩性组，主煤层位于古城子组，煤层少，单层厚度大，栗子沟组和老虎台组煤层厚度小，变化大。古城子组厚149～785 m，均厚150 m，含煤率达50%以上。古城子组为山间静水湖相沉积，早期为深水泥炭沼泽与浅湖沉积，后为深水湖相沉积，沉积厚度由盆地边缘向内增加，在长条状的盆地内形成数个沉积中心，也是聚煤中心，厚度达150～200 m。主煤层厚达130 m，均厚50 m，最薄为2 m。煤层由西向东、由南向北变薄，主煤层由盆地中部向边缘分叉、减薄或尖灭。煤炭探明储量13.7×108 t，保有储量7.5×108 t。
古城子组主煤层煤岩以光亮煤、半亮煤为主，含量达90%以上，半暗、暗淡煤10%左右。煤岩显微组分以镜质组为主，含量达90.37%，壳质组6.09%，惰质组3.53%。主煤层为低硫、低磷、低灰分烟煤。挥发分为42.83%～46.74%，水分为2.47%～8.52%，东部低、西部高。灰分为3.94%～10.79%，东部高、西部低。抚顺盆地主煤层煤阶Ro为0.54%～0.65%，为长焰煤和气煤，盆地西缘为长焰煤，中、东部为气煤，盆地东部北翼煤层埋深400 m以上为长焰煤，以下为气煤，反映盆地东部和南部变质程度高于北部和西部。抚顺盆地下第三系含煤岩系煤岩变质程度高于以褐煤为主的周邻第三纪含煤盆地，对此有不同的解释。其一认为盆地东部和南部辉绿岩体发育，与东部、南部煤阶高密切相关。其二认为地温梯度为3.6～4.57℃/100 m，高于2.5～3℃/100 m正常地温梯度，上覆热导性能差的油页岩、页岩形成隔热盖层，位于中间热容量大的主煤层为聚热层，下部岩层为较好的热导层，形成三者良好的配置，是煤岩变质程度高的主因。除此之外从盆地发展演化角度分析，始新世末沉积间断，上部缺失地层有两种可能，一是盆地隆升后地层缺失，二是后期沉积地层被剥蚀。盆地主煤层沉积盖层总厚149～785 m，均厚409 m，主煤层埋深尚达不到生烃门限，既或是在异常地温条件下亦达不到长焰煤阶，远达不到气煤阶，因此沉积岩层遭后期剥蚀也不无可能。从煤层气评价角度分析，无论对煤岩变质程度如何判断，煤阶演化为长焰煤、气煤对生烃都是有利的。
采用解吸法测试煤层含气量，煤层深度560.8～680 m井段平均含气量5.55～9.36 m3/t。煤层埋深554～571 m井段含气量9.64 m3/t，591～621 m井段为11.29 m3/t，而676～687 m井段为8.00 m3/t。煤层含气量随深度增大而增加，但在向斜轴部含气量却有减少。抚顺盆地主煤层等温吸附测试，华北石油局测试4个样品，兰氏体积为17.19～23.47m3/t，平均19.18m3/t；兰氏压力为2.63～4.06 MPa，平均3.22 MPa。抚顺矿务局测试5个样品，兰氏体积为21.07～27.20m3/t，平均24.46m3/t；兰氏压力为5.30～7.32 MPa，平均6.41 MPa。探2井于850m井深主煤层DST测试，地层温度为30℃，地层压力为6.05 MPa。探2井12个样品含气量测定最大值为10.45 m3/t，最小值为4.03 m3/t，平均7.27 m3/t。科挖1井实测含气量为15.14 m3/t。利用等温吸附曲线计算含气量，华北石油局测试4个样品，煤层压力4 MPa，含气量为9.70～11.69 m3/t，煤层压力，8.5 MPa含气量为12.78～15.93 m3/t。抚顺矿务局测试5个样品，煤层压力4 MPa，含气量为8.49～11.30m3/t；煤层压力8.5 MPa，含气量为12.44～16.19 m3/t。测试气体成分，甲烷含气量大于94%。煤层埋藏大于测试资料取样井深，认为含气量取值10～14m3/t，均值10m3/t为宜。
一般认为，抚顺盆地主煤层之上有110 m厚的油页岩层，形成良好的封盖层是煤层含气量较高的主要因素。抚顺盆地尚无钻井测试煤层渗透率的资料，主要依据透气性系数参照数据，从盆地西部至东部透气系数为0.310～0.504 m2/atm2·d、0.434 m2/atm2·d、1.4～1.5m2/atm2·d，渗透率为（0.775～0.98）×10-3μm2、1.085×10-3μm2、（3.50～3.75）×10-3μm2，呈自西向东增高的趋势，与正断层发育程度和煤岩变质程度自西向东增高的趋势相应。探2井DST测试煤层渗透率为2.0×10-3μm2。对主煤层渗透率尚有三种认识，一是煤孔隙度较高，压汞测试孔隙度为3.10%～11.83%，平均5.6%，大于1000 nm的孔隙体积占67.0%～79.6%，孔隙度高，连通性好，渗透率高。二是主煤层煤体原生结构比例大、成块率高，粉煤不具一定层位，对煤层渗透率和成块率影响小。三是后期形成了断距较大的张性或张扭性正断层，穿透煤层可使煤层渗透性变好。
现今的抚顺盆地是一个不对称向斜构造，原型沉积盆地被后期构造运动改造，使向斜南部翘起而北翼被断层逆冲错断，盆地西部和南部出露地表或埋深变浅，烃类气体逸散，煤层气体散失率加快，对煤层气保存不利，但东部向斜核部煤层埋深达1300 m，煤层气体可能保存较好。抚顺盆地主煤层之上110 m厚的油页岩层，是盆地得天独厚的良好封闭性盖层，由于低孔隙结构具有隔水、隔气的封闭作用，油页岩又是良好的烃源岩，对主煤层中的吸附气具有浓度封闭作用，一些中、小型断层未穿透油页岩，减少了煤层中烃类气体的逸散。
抚顺盆地古城子组主煤层位于计军屯组油页岩层之下，一般无水或有少量裂隙水，煤层无径流水通过，层间水对煤层气散失作用微弱，水压封闭也不大。盆地含水层主要分布在第四纪冲积砂层、西露天组泥灰岩、栗子沟组凝灰岩、白垩系砂砾岩中，其中除第四系砂砾石为强含水层外，其它均为弱含水层。
1975年抚顺煤矿施钻4口试验井，1981年老虎台施钻煤层气试验井—科控1井，井深821 m，主煤层深758.2～795.2 m，煤层厚29 m，筛管完井未压裂，排采292天产气25.5×104m3，日均产气873 m3。1998年又施钻了探2井，井深924 m，煤层厚74.47 m。煤层气资源量测算面积9.28 km2，煤层气资源量28.68×108m3，资源丰度3.1×108m3/km2。
对抚顺盆地煤层气地质条件综合分析认为，煤炭资源丰富，煤阶为长焰煤和气煤，煤岩挥发分高，灰分低，煤层含气量5.55～9.36m3/t，煤层赋存深度适中，厚度大，主煤层达130 m，均厚50 m左右，煤储层与封盖层匹配有利。但盆地狭小，煤炭资源已采掘多年，可进行煤层气勘探的面积较小。
参见《中国煤层气盆地图集》“抚顺盆地地质图”、“抚顺盆地地层柱状图”、“抚顺盆地下第三系古城子组主煤层厚度图”、“抚顺盆地古城子组主煤层煤岩变质程度图”、“抚顺盆地煤层含气量数据表”、“抚顺盆地主煤层等温吸附曲线”。

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