鄂尔多斯盆地东缘含煤地层水动力条件及其控气作用
鄂尔多斯盆地东缘挠褶带上古生界煤成气成藏规律研究
20205/299鄂尔多斯盆地东缘挠褶带上古生界煤成气成藏规律研究张秋实摘要鄂尔多斯盆地东缘是我国大型煤成气田有利区之一，具有丰富的地质储量和广阔的勘探前景。
鄂尔多斯盆地东缘构造变形较弱，表现为过渡性的盆缘结构。
本文以挠褶带上的典型中型气藏为例，分析了上古生界地层中煤成气的成藏规律。
研究结果表明，研究区处于中部平缓带北部，整体表现为东南倾单斜构造，稳定且平缓的构造背景对致密气藏的成藏与保存十分有利。
储层具有典型的致密储层的基本特征，储层各层段的非均质程度差异较大，空间展布受沉积相和物性控制，在平缓带受构造控制不明显。
关键词鄂尔多斯盆地;构造特点;发育特征;气藏特征与富集规律中图分类号:P313.1文献标识码:ADOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.05.052张秋实中石化胜利油田勘探开发研究院(东营257000)0引言鄂尔多斯盆地位于中国东部稳定区和西部活动带之间的结合部位，其现今构造特征表现为东翼宽缓、西翼陡窄的不对称矩形盆地，在盆地边缘断裂褶皱较发育，而内部构造相对简单，地层平缓。
鄂尔多斯盆地东缘总体呈向西、北西缓倾斜的大型单斜构造，其上发育轻微褶皱，断层较少且规模小，这种单一简单的构造背景十分有利于煤成气的形成、保存及勘探开发。
由于鄂尔多斯盆地资源潜力巨大1，前人就煤气田地质、天然气资源分布及控制因素都做了大量的研究并提出了自己的观点2-5，地层发育情况和构造格架控制着煤成气资源的分布与产能，在不同地区各项要素的控制作用有所不同，影响气藏发育的主要因素也有差异。
本文在构造和储层分析的基础上进行了研究区典型气藏解剖，并对其成藏规律进行了总结，对煤成气进一步勘探有借鉴意义。
1研究区构造特点图1研究区上石盒子组顶面构造图146工区区域上位于鄂尔多斯盆地东缘的晋西挠摺带的中部。
受区域构造活动和岩浆侵入上拱作用的影响，区内主体构造呈南北走向，自西向东划分为4个二级构造带，即背斜带、中部缓坡区、东南向斜区和东部隆起区（图1），南东低、北西高，构造简单，断层不发育。
鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用
鄂尔多斯盆地热演化史及其对油气的控制作用一、本文概述鄂尔多斯盆地，位于中国中西部，是中国重要的含油气盆地之一。
本文旨在探讨鄂尔多斯盆地的热演化史及其对油气生成、运移和聚集的控制作用。
我们将首先概述鄂尔多斯盆地的地质背景，包括其构造特征、地层序列和沉积环境。
然后，我们将重点分析盆地的热演化历史，包括古地温梯度、地热历史和热流体活动等。
在此基础上，我们将探讨热演化史对油气生成的影响，包括烃源岩的热成熟度、有机质转化和油气生成过程。
我们还将讨论热演化史对油气运移和聚集的控制作用，包括油气运移的驱动力、运移路径和聚集条件。
我们将总结鄂尔多斯盆地热演化史对油气勘探和开发的意义，并提出未来的研究方向。
通过本文的研究，我们期望为鄂尔多斯盆地的油气勘探和开发提供新的思路和方法。
二、鄂尔多斯盆地地质概况鄂尔多斯盆地，位于中国中部的陕西省北部，是中国第二大沉积盆地，也是我国重要的能源基地之一。
该盆地东西长约700公里，南北宽约400公里，总面积约37万平方公里。
盆地内地层发育齐全，构造相对稳定，经历了多期次的构造运动和沉积作用，形成了丰富的油气资源。
鄂尔多斯盆地的基底主要由太古界和元古界的变质岩组成，其上覆盖着厚达数千米的中生界和新生界沉积岩。
盆地内主要发育了三套生油层系，包括三叠系延长组、侏罗系延安组和直罗组以及上古生界山西组和石炭系太原组。
这些生油层系富含有机质，是盆地内油气生成的主要来源。
盆地内构造格局相对简单，以大型鼻状隆起和坳陷为主，缺乏大型断裂和褶皱。
这种相对稳定的构造背景为油气的生成、运移和聚集提供了有利条件。
盆地内的沉积环境多样，包括河流、湖泊、三角洲等，形成了丰富的储集层和盖层组合，为油气的储集和保存提供了良好的空间。
鄂尔多斯盆地的热演化历史对油气的生成和分布具有重要影响。
盆地内不同地区的热演化程度差异较大，这直接影响了有机质的成熟度和油气的生成量。
因此，深入研究鄂尔多斯盆地的热演化历史对于预测油气资源分布和勘探潜力具有重要意义。
鄂尔多斯盆地东缘柳林地区山西组煤储层压裂工艺研究
鄂尔多斯盆地东缘柳林地区山西组煤储层压裂工艺研究鄂尔多斯盆地东缘柳林地区位于山西省境内，是中国煤炭资源丰富的地区之一。
山西组是盆地中的主要煤炭赋存层系，煤储层良好的地质条件使得其成为盆地内煤炭开采的重要区域。
煤储层压裂工艺是一种提高煤层气采收率的重要技术手段，对于提高煤炭资源利用率、增加能源供应具有重要意义。
对鄂尔多斯盆地东缘柳林地区山西组煤储层的压裂工艺进行研究具有重要的理论和应用价值。
目前，国内外对于煤储层压裂技术的研究已经取得了一定的进展，但是还存在一些问题亟待解决。
鄂尔多斯盆地东缘柳林地区山西组煤储层地质条件复杂，含气量高，渗透率低，使得压裂技术在该地区的应用面临一定困难。
有必要对该地区的煤储层压裂工艺进行进一步的研究和优化，以提高煤层气的采收率和经济效益。
要对柳林地区山西组煤储层的地质特征进行详细的分析和研究。
通过对井下取芯、岩心分析等手段，了解煤储层的物性参数、孔隙结构、裂缝特征以及渗流规律等，为后续的压裂工艺设计提供依据。
还需要进行地震勘探和地面测量等工作，获取更多有关地层构造和断裂构造的信息，对煤储层的空间分布及赋存形式有更清晰的认识。
要对鄂尔多斯盆地东缘柳林地区的煤储层压裂技术进行现场实验和模拟分析。
通过对压裂液体系的优化、压裂参数的合理设计，以及压裂施工技术的改进等方面的研究，提高煤层气的采收率和单井产能。
还要结合地质、地震等资料，进行数值模拟分析，以得到更加客观准确的压裂效果和成本效益评价，为工程实践提供科学依据。
为了保证煤储层压裂工艺的安全可靠，还应加强对施工现场的监测和管理。
在压裂过程中，要严格控制井压、流量等参数，确保施工质量。
要对井下的压裂效果和产能进行实时监测，及时调整工艺方案，以保证压裂作业的安全可控。
通过对鄂尔多斯盆地东缘柳林地区山西组煤储层压裂工艺的研究，可以为该地区的煤炭资源开发提供技术支持和理论指导。
还可以为类似地质条件下的煤储层开发提供借鉴和参考。
在提高煤层气采收率和经济效益的也有助于保护环境和提高资源利用效率。
鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策
鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策引言：随着全球能源需求的不断增长和对环境污染问题的日益关注，煤层气作为一种清洁能源逐渐受到重视。
鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气资源丰富，具有极高的开发价值。
然而，由于地质条件复杂且储层特征多样，该区域煤层气勘探开发面临着理论和技术上的一系列难题。
本文将讨论鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发的理论技术难点，并提出相应的对策。
一、层位难点及对策1. 煤层分布不均匀：鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气分布不均匀，需要通过精细的层位勘探，提高勘探成功率。
采用高密度的地震勘探，结合各种地质、地球化学方法，确保煤层气储量的准确评估。
2. 煤层连通性差：煤层气储层有很高的渗透性差异，导致煤层之间的连通性差，难以全面开发利用。
因此，需要采用压裂、水平井和冲击孔爆破等技术手段，提高煤层气井的连通性，增加开采效率。
二、储层难点及对策1. 煤层孔隙度低：鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气储层孔隙度低，渗透率较小，难以实现可持续性开采。
需要采用地面化学药剂和低渗透压裂液技术，增加储层孔隙度，提高气藏透气性。
2. 煤层中的水气共存：在鄂尔多斯盆地东缘深部(层)，煤中的水气共存现象较为普遍，增加了煤层气开采的难度。
可采用抽采、降压和注水等方法，有效地减缓煤层水气共存对煤层气开采的不利影响。
三、开采难点及对策1. 参数评价准确性低：由于储层特征复杂多样，现有的参数评价方法通常难以准确地评估煤层气资源潜力和开采量。
因此，应充分利用先进的地球物理勘探仪器，结合数值模拟技术和数学统计方法，提高参数评价的准确性和可靠性。
2. 开采技术成本高：鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气开采技术成本较高，投资回报周期较长。
需要进行技术研发，提高开采效率，降低成本。
在此基础上，政府应给予适当的政策支持和经济激励，吸引更多的资金和技术投入。
《2024年鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策》范文
《鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策》篇一鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策一、引言鄂尔多斯盆地作为我国重要的能源资源基地，其东缘深部煤层气资源丰富，开发潜力巨大。
然而，随着勘探开发的深入，所面临的挑战和难点也日益凸显。
本文将针对鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探开发过程中所遇到的理论技术难点进行详细分析，并提出相应的对策。
二、鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气概况鄂尔多斯盆地东缘地处我国黄土高原地区，煤层赋存条件复杂，煤层气资源丰富。
然而，由于地质构造复杂、煤层埋藏深、储层非均质性强等因素，使得深部煤层气的勘探开发面临诸多挑战。
三、理论技术难点1. 地质构造复杂鄂尔多斯盆地东缘地质构造复杂，煤系地层褶皱、断裂发育，导致煤层气赋存状态难以预测。
同时，煤层与围岩的相互作用关系密切，对煤层气的生成、运移和保存具有重要影响。
2. 煤层埋藏深深部煤层埋藏深度大，地应力高，导致钻井工程难度大，易发生井漏、塌孔等工程事故。
此外，深部煤层气储层压力高，对储层保护和排采控制提出了更高的要求。
3. 储层非均质性强煤层气储层非均质性强，导致储层渗透性差异大，给煤层气的开采带来了困难。
同时，煤层气储层的物性参数变化范围大，对开发参数的选择和优化提出了更高的要求。
4. 勘探开发技术不成熟目前，针对鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气的勘探开发技术尚不成熟，缺乏有效的勘探手段和开发技术。
此外，现有技术难以满足高产量、低成本、环保等要求。
四、对策与建议1. 加强地质研究针对地质构造复杂的问题，应加强地质研究，深入分析煤系地层褶皱、断裂等地质构造特征，掌握煤层气的赋存状态和运移规律。
同时，应加强煤层与围岩的相互作用关系研究，为勘探开发提供依据。
2. 优化钻井工程针对煤层埋藏深的问题，应优化钻井工程设计，采用合适的钻井工艺和设备，提高钻井效率和安全性。
同时，应加强储层保护技术研究，防止井漏、塌孔等工程事故的发生。
鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发前景
作者简介:接铭训,1956年生,教授级高级工程师,博士;长期从事煤层气勘探开发生产及研究工作,曾任中联煤层气有限责任公司董事长,现任中石油煤层气有限责任公司总经理。
地址:(100028)北京市朝阳区太阳宫金星园8号楼中油昆仑大厦B 座。
鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发前景接铭训中石油煤层气有限责任公司接铭训.鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发前景.天然气工业,2010,30(6):1 6.摘 要 鄂尔多斯盆地东缘蕴藏着丰富的煤层气资源,预测1500m 以浅煤层气地质资源量约9 1012m 3,是中国石油天然气股份有限公司近期勘探开发的重点区域。
为弄清该区煤层气的勘探开发前景,在综合分析鄂尔多斯盆地东缘煤系地层,主力煤层的构造、分布,煤储层的物性、饱和度等煤层气基本地质条件及煤层气资源情况的基础上,认为该区的煤层具有较好的含煤性、含气性和可采性;结合煤层气勘探开发实践,对鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发有利区进行了整体评价,提出了渭北区块的韩城 合阳井区、临汾区块的午城 窑渠井区、吕梁区块的柳林 三交井区、吕梁区块的保德 神府井区是4大煤层气富集区。
结论认为:鄂尔多斯盆地东缘资源探明率和资源转化率、勘探程度均较低,煤层气勘探开发前景广阔,具有商业化产气能力和形成大型煤层气田的条件,必将成为全国煤层气规模化、产业化、商业化运作的 甜点 区。
关键词 鄂尔多斯盆地东缘 煤层气 资源量 单井产量 勘探开发前景 富集区 大型煤层气田 DOI:10.3787/j.issn.1000 0976.2010.06.001鄂尔多斯盆地是中国煤层气资源最丰富的盆地,盆地东缘行政区域隶属内蒙古、陕西、山西3省(区),北起内蒙古准格尔市,南抵陕西铜川县 韩城市,西起陕西神木县 佳县 宜川县一带,东至盆地边界,主体沿黄河流域呈南北向分布,南北长逾560km,东西宽50~200km,面积约8 104km 2。
中国石油天然气股份有限公司(以下简称中国石油)在鄂尔多斯盆地可供煤层气勘探开发的区块总面积约8.8 104km 2,利于煤层气勘探开发的区域主要集中在盆地的东缘,由南向北分为渭北、临汾、吕梁3大含气区块,其中煤层埋深在1500m 以浅的煤层气地质资源量约9 1012m 3。
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《鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策》篇一鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策一、引言鄂尔多斯盆地是我国重要的含煤盆地之一，其东缘深部煤层气资源丰富，具有巨大的开发潜力。
然而，由于地质条件复杂、勘探开发技术难度大等因素，该地区的煤层气勘探开发仍面临诸多理论技术难点。
本文将就鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探开发的难点进行探讨，并提出相应的对策，以期为该地区的煤层气勘探开发提供理论支持和技术指导。
二、鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探开发理论技术难点1. 地质条件复杂鄂尔多斯盆地东缘地区地质构造复杂，煤层埋藏深度大，且多伴有岩浆岩侵入、断裂、褶皱等多种地质现象。
这给煤层气的赋存和运移带来了很大的不确定性，增加了勘探开发的难度。
2. 煤层气赋存条件差异大鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气的赋存条件差异较大，主要表现在煤阶、孔隙结构、含气量等方面。
这使得同一地区的煤层气资源分布不均，影响了勘探开发的效益。
3. 钻井工程难度大深部煤层气钻井工程需要穿越多层复杂地层，且井深较大，这对钻井工艺和设备提出了更高的要求。
同时，煤层气的开采还需要考虑地面条件、地下水文条件等多种因素，增加了工程难度。
4. 开发技术不成熟目前，针对鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气的开发技术尚不成熟，缺乏有效的开采方法和工艺。
这导致了开采效率低、成本高、安全风险大等问题。
三、对策与建议1. 加强地质勘查针对鄂尔多斯盆地东缘地区地质条件复杂的问题，应加强地质勘查工作，深入了解地下地质构造和煤层气赋存条件，为后续的勘探开发提供依据。
2. 优化选区选层根据煤层气的赋存条件和资源分布情况，优化选区选层工作，合理确定开采目标。
在开发过程中，应注重提高单井产量和开采效益。
3. 提高钻井技术水平针对深部煤层气钻井工程难度大的问题，应提高钻井技术水平，研发适应复杂地层的钻井工艺和设备。
同时，加强现场管理，确保施工安全和工程质量。
4. 研发新型开采技术和工艺针对开发技术不成熟的问题，应加大科研投入，研发新型的煤层气开采技术和工艺。
鄂尔多斯盆地东缘煤系地层致密气低产原因探究
135鄂尔多斯盆地东缘是我国重要的煤系地层，其中太原，山西两层是主要的含煤层，煤层数在两个或更多。
该地区的煤层气开发取得了良好的成绩，这些年，鄂尔多斯盆地东部的致密气勘探开发取得了重大成果，致密气与煤层气的勘探开发新趋势正在逐步形成并在此成立了国家科技重大专项，即在“十三五”期间联合生产煤层气，致密气和页岩气，这将是未来多气复合生产测试的关键领域。
鄂尔多斯盆地东缘仍处于勘探开发初期。
在某些测煤地层中，致密砂岩气井的产量比工业气体流量低，每天低至3000 m 3，这严重限制了气藏的开发以及与煤层气的联合开采计划。
综合分析气层特征和压裂后效果，返排等数据可用于了解低产原因，并为区域大规模开采致密砂岩气与煤层气提供技术上的保障。
1 储层特征1.1 岩石特征根据鄂尔多斯盆地东部的统计资料，该地区上古生界层主要包括3种岩石类型：石英砂岩，岩屑石英砂岩以及岩屑砂岩。
根据计算结果，岩屑石英砂岩的所占比例为最高，达到了60%以上，岩屑砂岩占20%左右，石英砂岩占10%左右。
根据岩石和矿物分析，鄂尔多斯东部盆地储层的碎屑成分主要是石英，燧石和石英岩屑，其次是岩石碎屑，有时在该区域发现少量的长石颗粒，平均体积分数不高于1%。
与鄂尔多斯西部的苏里格气田储层对比，本研究区石英颗粒含量显著降低，平均体积分数为80%，岩石碎屑含量较高，平均体积分数为20%左右。
板岩片岩和其他碎片中云母含量较高，平均体积分数为6%左右。
鄂尔多斯东部盆地的储层裂缝隙物主要是黏土矿物，与苏里格气田相比，该研究区的水云母和方解铁含量明显更高，平均体积分数分别为5%和2%左右。
1.2 物性特点在鄂尔多斯盆地东部区域，80%的岩石样品的渗透率不高于一毫达西，平均孔隙度为8%左右，相比较而言长庆油田苏里格气田较为致密，说明该地区的物性较差，难以工业开发。
1.3 孔隙结构特点在鄂尔多斯盆地东部，排驱压力较高，为0.18~7.68MPa，中值压力为6.29~43.93MPa，排驱压力和中值压力反映了储层的低渗透率。
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高 校 地 质 学 报Geological Journal of China Universities2012 年 9 月，第 18 卷，第 3 期，433-437页September 2012，Vol. 18， No.3， p. 433-437鄂尔多斯盆地东缘含煤地层水动力条件及其控气作用田文广1, 2，汤达祯1，孙 斌2，赵素平2，温军会31. 中国地质大学(北京) 能源学院，北京 100083；2. 中国石油勘探开发研究院 廊坊分院，廊坊 065007;3. 陕西省地矿局 区域地质矿产研究院，咸阳 712000摘要：鄂尔多斯盆地东缘南北跨度大，含煤地层水动力区域分布规律不明。
基于含煤地层含水层分布及孔渗条件、煤层气井产水量、产出水化学及同位素特征、煤层甲烷浓度等的分析，探讨了区内煤层气生成和富集的水动力条件控制作用。
结果显示，砂岩含水层北部较南部发育，北部孔渗条件好于南部；太原组灰岩含水层在三交—吉县地区最为发育，导致山西组煤层含气量高于太原组；煤层气井产水量及产出水钙、镁离子含量北部高于南部，煤层含气量与矿化度呈正相关关系。
分析认为，该区含煤地层水动力条件在北部较南部活跃，北部地区的山西组水动力强于太原组，三交—吉县地区太原组水动力强于山西组 ；在保德以南的中-高煤阶区，地下水弱径流－滞留带有利于煤层气富集 ；在保德及其以北的中－低煤阶区，较活跃的水动力条件和良好的封盖条件为次生生物气的生成和富集提供了关键条件。
关键词：鄂尔多斯盆地；煤层气；水动力；控气作用中图分类号：P641.461 文献标识码：A 文章编号： 1006-7493（2012）03-0433-05Abstract: The Eastern edge of the Ordos basin has a wide north -south span where the regional hydrodynamic conditions are still unclear. Based on the data of the porosity, permeability, drilling water production, hydro -chemical and isotope composition and coalbed methane (CBM) concentration, the control of the hydrodynamic condition to the CBM generation and accumulation in the area was discussed. It was shown that the sandstone aquifers and their pores and permeability develop much well in north part of the basin than in its south. Limestone aquifers in the Taiyuan Formation are most developed in the Sanjiao-Jixian area, resulting in the higher CBM content of the Shanxi Formation than that of the Taiyuan Formation. Drilling water production and the calcium and magnesium ion concentrations are higher in the north than in the south, and the water mineralization is positively correlated to CBM content. It was indicated that the groundwater in the area is more active in the north than in the south. Hydrodynamic condition in the north is stronger in the Shanxi Formation than in the Taiyuan Foramtion but it is opposite in the Sanjiao -Jixian orea of the south. Weak run -off to stagnant groundwater in the middle and high coal -rank area located in the south of the Bode orea is in favor of the CBM accumulation. Active groundwater and good cap -rocks in the low and middle coal -rank area in the north of the Baode provide a key for the generation and accumulation of the secondary bio -gas.Key words: Ordos Basin; coalbed methane; hydrodynamic conditions; gas control First author: TIAN Wenguang, Engineer; E -mail: tianwg69@TIAN Wenguang 1,2, TANG Dazhen 1, SUN Bin 2, ZHAO Suping 2, WEN Junhui 31. School of Energy Resources,China University of Geosciences, Beijing 100083, China;2. Langfang Branch of PetroChina Exploration and Development Research Institute, Langfang 065007, China;3. Institute of Regional Geology and Mineral Resources, Shanxi Bureau of Geological Exploration, Xianyang 712000, ChinaHydrodynamic Conditions and Their Controls of Gas in Coal -bearing Stratain Eastern Edge of the Ordos Basin收稿日期：2012-03-11；修回日期：2012-04-19基金项目： 国家科技重大专项（2011ZX05033-02）资助作者简介：田文广，1979年生，男，工程师，煤层气地质与开发研究方向；E -mail: tianwg69@高 校 地 质 学 报18卷3期434 鄂尔多斯盆地东缘目前已形成保德、三交—柳林、大宁—吉县、韩城四大煤层气勘探开发试验基地，日产气超过40×104 m3。
该区南北跨度大，南北长约500 km，东西宽30~60 km，含煤地层水动力区域分布规律及对煤层气生成和富集的控制作用不明。
根据所掌握的含煤地层含水层分布、煤层气井产水量、产出水化学及同位素、煤层气甲烷浓度分布等资料研究，对该区含煤地层水动力区域分布规律及其控气作用进行了探讨。
1 地质背景 鄂尔多斯盆地东缘位于晋西挠褶带、渭北隆起东段以及伊敏盟隆起东段，总体上为一向W和NW方向缓倾的大型单斜构造，单斜背景上发育轻微的NE向或NNE向褶皱，断层相对较少且规模较小（接铭训，2010）。
区内含煤地层为上古生界石炭系—二叠系，煤层层数多，分布较稳定，集中分布在太原组和山西组。
太原组属于海陆交互相沉积，山西组属于陆相、海陆过渡相沉积（陈钟惠，1989；接铭训，2010）。
太原组上段的6号煤层和下段11号煤层在南北两端发育，山西组下段4+5号煤层和太原组中段8+9号煤层全区发育，这4套煤层为煤层气勘探开发的主要层系。
区内存在四套主要含水层系，分别为中奥陶统碳酸盐岩—膏岩岩溶、裂隙承压含水层组，太原组碎屑岩夹灰岩岩溶、裂隙承压含水层组，二叠系碎屑岩裂隙承压含水层组和新生界松散层孔隙含水层组，隔水层主要为泥质岩类（周宝艳等，2007）；地下水补给主要来源于大气降水和东部奥陶系灰岩的侧向补给，流向与区内岩层倾斜方向基本一致，总体由东向西径流，向深部进入承压滞留区，某些地区受断层影响或河流切割含水层，使地下水以泉的形式排泄；由北向南依次为天桥泉域、柳林泉域、黄河东断凹、龙祠泉域和龙门山五个水文地质单元（周宝艳等，2007；杜锐等，2002）；本区煤系地层含水层主要为山西组砂岩含水层、太原组灰岩裂隙含水层和砂岩含水层，它们对煤层气富集与产出有直接影响。
2 含煤地层水动力条件2.1 水动力条件的区域分布 在含煤地层沉积期，该区物源主要来自北部，南部为次要物源区（陈钟惠，1989；肖建新等，2008），因此，北部砂岩分布范围及厚度较南部大（图1）。
砂岩粒度总体向南变细，北部砂岩粒度粗，孔隙和喉道发育，连通性好，南部砂岩多为孤立孔隙，喉道不发育，连通性差。
测井结果表明，北部砂岩大多为含水层，孔隙度为10%～18%，渗透率为（1.5~8）×10-3μm2；南部砂岩多为致密砂岩，孔隙度为3%~7%，渗透率一般不超过1×10-3μm2。
因此，太原组砂岩和山西组山2段砂岩含水层在北部相对发育；而太原组灰岩在该区中段厚度最大，灰岩岩溶裂隙含水层在中段地区最发育（图1）。
地下水动力强的地区煤层气井产水量也较大。
单井产水量在北段的保德地区为10~50 m3/d，平均约25 m3/d；在兴县东部平均在220 m3/d以上，推断存在断层的影响；在中段的三交—柳林地区平均为20.8 m3/d，南部的吉县地区平均为8 m3/d左右，韩城地区平均为6.5 m3/d左右。
总体上，北部煤层气井产水量明显大于南部，说明北部含煤地层的水动力条件更为活跃。
地表水一般Ca2+，Mg2+和SO42-离子含量较高，随着地表水渗入地下，水岩相互作用的最终结果是Ca2+，Mg2+和SO42-离子含量减少，Na＋，K+和HCO3-离子含量相应增加，Cl-随矿化度增大而增加（Rice et al.，2008）。
因此，地下水中如果富含Ca2+，Mg2+和SO42-离子，说明该区接近水源补给区，地下水径流强烈；若富含Na＋，K+和HCO3-离子，则说明该区远离水源补给区，水动力交替较弱（张继东，2011）。