贵州省煤层气勘探开发潜力巨大,但受储层强非均质性特征影响,对省内煤层气富集规律及影响因素的认识还不全面。本论文以黔西北织纳煤田三塘向斜龙潭组煤层为对象,在系统收集整理向斜内煤炭和煤层气勘查开发成果资料基础上,开展资料标准化和数字化工作,结合煤储层煤岩煤质特征、孔隙发育特征等分析结果,探讨了研究区内煤层气分布特征,并采用灰色关联分析方法研究了影响煤层气分布的主要因素。论文取得主要结论如下: (1)研究区煤岩变质程度高,镜质体反射率(R_o)介于3.05%~3.86%,平均3.44%,属于高煤阶煤。显微组分以镜质组为主,含量占比为67.32%~90.73%,平均80.68%,惰质组次之,占比为9.27%~32.68%,平均19.31%,矿物组分以黏土矿物为主,含量为4.34%~17.06%,平均9.83%,还含有少量硫化物类、碳酸盐类、氧化硅类等类型的矿物。 (2)扫描电镜下观察发现煤岩主要发育气孔以及胞腔孔,显微裂隙主要发育张性裂隙以及静压裂隙。孔隙形态主要为半开放孔和墨水瓶孔,连通性较差。孔隙类型以微孔和小孔为主,中孔和大孔的发育程度较低。随热演化程度的增加,孔体积呈先增加后减小的趋势,并且研究的煤样中镜质组比惰质组孔隙更发育。黏土矿物、碳酸盐矿物与孔体积呈正相关关系,说明黏土矿物晶间孔和碳酸盐矿物溶蚀孔对煤孔隙体积有较大贡献。 (3)区内煤层气气体组分以CH₄为主,其次为N₂和CO₂,含少量重烃,部分煤层保存条件差。兰氏体积与镜质体反射率存在先增加后减少的趋势,说明有机质孔隙是控制煤样甲烷吸附能力的主要因素。水分含量会削弱煤对甲烷的吸附能力,水分子占据煤表面吸附位点,通过填充孔隙空间降低甲烷有效吸附空间。 (4)6号煤层直接顶板岩性主要包括泥岩、粉砂岩和灰岩,泥岩的封盖性好于粉砂岩和灰岩。三塘向斜南东翼煤层含气量受煤层倾角影响较大,北西翼煤层含气量主要受工业分析组分影响。该煤层含气量还受到煤岩组分、埋深、热演化程度等因素的影响,随镜质组含量、煤层埋深、热演化程度增加而增大,随惰质组含量、煤层倾角增加而减少。研究区煤层气为向斜控气的富集模式,煤层含气量在临界深度1000 m附近最高。