沁水盆地开发地质单元划分研究内容
1.煤层含气性及煤储层精细评价研究
➢煤储层分布赋存精细研究
（煤层与围岩组合类型、煤层埋藏、厚度、宏观煤岩类型、工业分析、 镜质组反射率等）
➢煤储层含气量空间展布特征
（吸附/解吸特征、含气量）
➢煤储层孔隙结构特征 ➢煤储层裂隙结构特征 ➢煤体结构及力学参数特征 ➢煤储层渗透率特征
2. 煤储层压力场-应力场-水动力场研究
预期目标与创新点
预期目标： ➢对研究区煤储层含气性、物性、煤体结构、储层压力、地应力、
水动力条件等进行精细描述，查明其空间展布特征。 ➢得出不同区块减少井径扩大的钻井液密度窗口，活性水压裂形成 新裂缝的煤体结构比例，气/水运移明显差异的煤体结构比例。 ➢划分煤层气开发地质单元，预测不同开发地质单元的产能。 创新点：
谢 谢！
➢ 精细描述研究区目标煤层段横、纵向的含气性、物性、构造与 水文地质等空间分布的差异及非均质性，明确各储层地质参数， 包括构造煤的空间分布。 ➢ 构建不同区块减少井径扩大的钻井液密度窗口数学模型，明确 活性水压裂形成新裂缝和气/水运移明显差异的煤体结构比例。 ➢ 构建煤储层地质条件差异的指标体系，块段尺度划分煤层气开 发地质单元，进行产能预测。
➢பைடு நூலகம்储层压力场研究
➢煤储层应力场研究 ➢煤储层水动力场研究
含水层分布特征研究 隔水层分布特征研究 含水层/隔水层组合特征 水源判识（水地球化学测试分析法） 水动力场划分
3.不同煤体结构组合对煤层气开发影响机理研究
➢不同煤体结构组合力学性质差异研究（模拟实验测试） ➢不同煤体结构组合对钻井工艺的影响研究 ➢不同煤体结构组合对压裂工艺的影响研究
不同煤体结构组合压裂裂缝延伸扩展实验研究 不同煤体结构组合压裂裂缝数学模型构建 营造新缝的煤体结构比例 ➢不同煤体结构组合对气/水产出的影响研究 不同煤体结构组合气/水产出模拟实验研究 不同煤体结构组合气/水产出临界条件
4.煤层气开发地质单元划分与产能预测
➢煤层气开发地质单元评价指标体系构建 ➢基于能量系统的煤层气开发地质单元划分 ➢不同开发地质单元煤层气井产能预测
国家重大科技专项大型油气田及煤层气开发“十三五”项目
项目：沁中南地区煤层气增产技术示范工程
专题：沁中南地区煤层气开发地质单元划分
中国矿业大学（北京）
主要研究内容
•煤层含气性及煤储层精细评价研究 •煤储层压力场-应力场-水动力场研究 •不同煤体结构组合对煤层气开发的影响机理研究 •煤层气开发地质单元划分与产能预测
沁水盆地煤层气富集影响因素及富集区类型划分
沁水盆地煤层气富集影响因素及富集区类型划分王晋;王传格;夏鹏;孟艳军;李琨杰;闫涛滔【摘要】In order to have knowledge about the characteristics of coalbed methane in Qinshui basin clearly,based on the summary of the results of the basin research,this paper analyzes the factors influencing the enrichment of coalbed methane in No.15 coal seam of the basin.The main factors include the burial history,the formation of coal and rock,the hydrodynamic condition and the roof property.Buried depth,high vitrinite content,weak hydrodynamic conditions and compact rock capping are favorable to coalbed methane enrichment.The distribution of coalbed gas enrichment is divided into 8 types in this paper,the syncline area where is covered by mudstone or limestone is in favor of CBM preservation,thefault area and monocline area where are covered by sandstone go against CBM preservation.The anticline area where is covered by limestone andfaut area are in favor of develpoment of CBM,are potential favorable mining area.%为了对沁水盆地的煤层气富集特征有更清楚的认识,在总结盆地研究成果基础上,针对盆地15#煤层,分析影响煤层气富集的因素.认为影响煤层气富集的因素中煤层埋藏史、煤岩组成、水动力条件及顶板性质是最主要的因素:埋深大、高镜质组含量、弱水动力条件、致密岩层封盖等有利于煤层气的富集.将煤层气富集区分为8种类型,其中向斜带泥岩、灰岩封盖区有利于煤层气保存,断裂带区、单斜带砂岩封盖区最不利于煤层气保存;背斜带灰岩封盖区及断裂带区有利于煤层气开发,是潜在煤层气高产区.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)001【总页数】4页(P179-182)【关键词】煤层气地质;富集特征;影响因素;类型划分;煤层气开发【作者】王晋;王传格;夏鹏;孟艳军;李琨杰;闫涛滔【作者单位】太原理工大学地球科学与工程系,山西太原030024;太原理工大学地球科学与工程系,山西太原030024;太原理工大学地球科学与工程系,山西太原030024;太原理工大学地球科学与工程系,山西太原030024;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城048000;太原理工大学地球科学与工程系,山西太原030024;太原理工大学地球科学与工程系,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TD713目前学者针对沁水盆地做过大量研究[1-7]。
沁水盆地南部煤层气藏地质类型与产能关系研究
沁水盆地南部煤层气藏地质类型与产能关系研究
晁巍巍
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2024(33)5
【摘要】煤层气藏是制定煤层气开发方案和选择开发技术的科学依据。
文章通过对煤层气井气水产出特征研究,发现了煤层气藏的流体特征差异性,揭示了气藏对产能的控制作用。
研究发现:晋城地区主要发育两种类型的煤层气藏,一种为含可动水少、游离气多、高饱和度煤层气藏;另一种为中等含水、游离气中等、中等饱和度煤层气藏。
长治地区主要发育两种类型的煤层气藏,一种为含可动水多、含游离气中等、中低饱和度煤层气藏;另一种为含可动水多、含游离气少、低饱和度煤层气藏。
煤层气藏地质类型、气水配置关系决定了煤层气水的产出特征。
煤层气藏地质类型分析是煤层气区块产能建设的重要基础工作。
【总页数】4页(P65-67)
【作者】晁巍巍
【作者单位】中联煤层气有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】P618.13
【相关文献】
1.资源条件与煤层气垂直井产能关系——以沁水盆地南部樊庄与潘庄区块为例
2.沁水盆地南部煤层气藏水文地质特征
3.沁水盆地南部地质条件及其煤层气成藏优
势分析4.沁水盆地南部地质条件及其煤层气成藏优势分析5.沁水盆地南部煤层气井产能影响地质分析
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水文地质单元的划分原则
水文地质单元的划分原则引言水文地质单元的划分是研究地下水资源和地下水动态变化的基础和前提，对水资源管理和保护具有重要意义。
本文将探讨水文地质单元划分的原则和方法，以帮助我们更好地理解和应用这一概念。
水文地质单元的定义水文地质单元是指在地质背景、水文动态和水文地质特征等方面具有一致性的地区单位。
通过划分水文地质单元，可以将地下水系统划分为若干相对独立的单元，以更好地研究地下水的特点和变化规律。
划分原则地质背景原则水文地质单元的划分应考虑区域内的地质背景。
地质背景决定了地下水的赋存状态、水文地质条件和水文特征。
因此，根据不同的地质背景，可以将地下水系统划分为不同的水文地质单元。
水文动态原则水文地质单元的划分应考虑地下水系统的动态变化。
同一地区的不同水文地质单元之间可能存在不同的水文动态和水文响应特征。
因此，在划分水文地质单元时，应充分考虑地下水的补给、排泄、运移等动态过程，以划定不同水文地质单元的边界。
水文地质特征原则水文地质单元的划分应考虑地下水的物理、化学和水文地质特征。
水文地质特征包括地下水位、含水层厚度、地下水类型等方面的变化。
这些特征的差异会导致不同水文地质单元之间地下水的水质、水量和运移规律等方面存在差异。
划分方法在进行水文地质单元的划分时，可以综合运用多种方法和技术。
常用的方法包括：1. 地质勘探和地球物理探测：通过地质勘探和地球物理探测技术，获取地质背景和地下水系统的相关数据，以辅助划分水文地质单元。
2. 地下水位观测和水化学分析：通过地下水位观测和水化学分析，了解地下水的运动和水质变化情况，并针对不同水文地质特征进行划分。
3. 数值模拟和地下水数值模型：利用数值模拟和地下水数值模型，模拟和分析地下水的运移规律和地下水动态变化，从而辅助划分水文地质单元。
4. 综合评价和专家判断：综合考虑地质背景、水文动态和水文地质特征等因素，借助专家经验和判断力，进行水文地质单元的划分。
结论水文地质单元的划分是研究地下水资源和地下水动态变化的基础。
沁水盆地煤与煤层气地质条件
１地质概况华夏系坳陷控制了中上石炭统的沉积，海陆交互相含煤岩系本溪组、太原组平行不整合于中奥陶统之上。
二叠纪阴山构造带隆起，海水退出，转化为过渡相的山西组含煤沉积。
煤系地层平均总厚２００ｍ。
二叠系石盒子组、石千峰组为煤系主要盖层，厚５００～１５００ｍ。
印支运动本区再度隆起，燕山中期成生了太行山、太岳山经向构造体系，与南北端的降县—驾岭、阳曲—盂县纬向构造带联合控制，形成当今的沁水盆地。
喜山期上新世成生晋中、临汾盆地，第三系红土和第四系黄土角度不整合于晚古生代各地层之上，最厚可达４０００ｍ［１］。
沁水盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜，次级褶曲发育。
南部和北部以近南北向褶曲为主，局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部则以北北东向褶皱发育为特点。
断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。
２煤层气地质条件评价２．１煤层埋深煤层埋深或者上覆地层有效厚度是控制沁水盆地煤层含气量的主要因素之一，其控制作用表现为随上覆有效厚度增大，含气量增高［２］。
区内太原组、山西组煤层埋深受环形向斜构造盆地和局部新生代断陷控制，埋深由边缘露头向盆地中部增大，石炭系底埋深０～５０００ｍ。
其中西北部平遥、祁县、太谷一带的晋中断陷，煤层埋深达２０００～５０００ｍ，是埋深最大的地区；沁县一带是向斜轴部，煤层埋深约２０００ｍ。
埋深小于１０００ｍ区域分布于盆地边部，分布面积１４７５０ｋｍ２，占总含煤面积的５２％，以太原—阳泉、襄垣—长治、沁水—阳城和沁源—安泽四个地区面积较大。
埋深１０００～２０００ｍ含煤带呈环带状分布于前两者之间，面积９９５０ｋｍ２，占总含煤面积的３５％，以中南部和东北部分布面积较大。
２．２煤层厚度石炭系太原组和二叠系山西组是沁水盆地的主含煤组，共含煤６～ｌｌ层，单层厚度大于０．５ｍ，且分布稳定，太原组有八、九、十五煤层，累厚３～ｌ０ｍ，其中北部阳泉、昔阳、太原西山、榆次及东部和顺、左权一带最厚，累厚一般大于７ｍ，中部及南部一般５ｍ左右；山西组有二、三煤层，累厚２～６ｍ，东南部潞安、安泽、高平、屯留和北部清徐、太原西山厚度较大，一般４～６ｍ，其它地区较薄，厚２～４ｍ。
沁水盆地主力煤层水文地质条件及其对煤层气开发的影响
总体看,水动力条件由盆地边缘向中心逐渐变弱,强径流区为盆地边缘向内3000~5000 m,主 要 为 太原系和奥陶系灰岩含水层,水动力条件活跃[6];中等径 流 区 主 要 位 于 盆 地 内 部 斜 坡 带,主 要 受 地 表 径 流 影响,水动力条件差异较大;弱径流区主 要 位 于 盆 地 内 部.径 流 从 强 到 弱,矿 化 度 逐 渐 升 高,由 300 mg/L 上升至2000 mg/L,水质由 HCO3-型逐渐转变为 SO4-型,钻孔单位涌水量由4.5L/(s·m)逐 渐 下 降
玉 溪 师 范 学 院 学 报 (第 34 卷 )2018 年 第 8 期 暋JournalofYuxiNormalUniversityVol.34No.8Aug.2018
[生物·化学 ]
沁水盆地主力煤层水文地质条件 及其对煤层气开发的影响
刘 丹 丹暋吴 献 花
(玉溪师范学院 地理与国土工程学院,云南 玉溪 653100)
吴 献 花 ,教 授 ,研 究 方 向 :环 境 科 学 ,湖 泊 调 查 . [中图分类号]P618.11 [文献标识码]A [文章编号]1009-9506(2018)08-0021-07
水文地质条件对煤层气保存及产 出 具 有 重 要 的 意 义[1,2],研 究 沁 水 盆 地 主 力 煤 层 气 水 文 地 质 条 件 有 利于提高煤层 气 开 发 效 果[2],找 准 开 发 有 利 区.为 此,部 分 学 者 对 沁 水 盆 地 整 体 的 水 文 特 征 进 行 了 研 究[3,4],但并未专门研究主力煤层水文特征.本文在前人 研 究 基 础 上,通 过 煤 层 采 出 水 质 化 验 等 手 段,研 究 主力煤层水文地质特征及其对煤层气开发的影响.
3盆地分析思路与工作内容
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《盆地分析》
⑤岩相分布中的粒度变化 靠近古陆——粒粗 粒度成熟度不同 ——层数多
⑥特殊组分指示： 特殊岩屑、重矿物组合、生物化石及砾屑
⑦粘土矿物成分在平面分布变化 靠近侵蚀区：高岭石数量多 对于新地层适用 远离侵蚀区：蒙脱石、伊利石多 对于老层不太适用 （原因：后生变化）
①根据地层发育程度、沉积物等厚线、岩相类型判别： 古隆起区厚度小、凹陷区厚度大 但：厚度要经过岩性、压缩率、地质时间校正！厚度变 化只是参考！！！ 厚度大说明是构造上拗陷中心，但不一不定期是地形上最低 洼区！ 构造上的沉降中心与地形上的低洼区是完全不同的概念。主 要看沉积堆积与沉降之间的平衡补偿关系（作用）。 ②根据构造运动的规律分析古隆起与古凹陷的分布 地壳的隆起和和下降总是彼此依存的，隆起区旁总是有凹陷 区，其速度也相当。
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3 盆地分析思路和工作内容
3.1.3盆地的演化分析：
恢复盆地的发展史（沉积史、构造史、 成矿史等，还有有机质热演化史等）； 演化10
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大陆裂谷或 裂陷盆地 夭折裂谷— 克拉通盆地
克拉通盆地
坳拉槽
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《盆地分析》
用沉积相判定：
残积相、坡积相—正地形 湖泊相、沼泽相、河流相—负地形 三角洲、海岸平原相推断古地形：平坦 据河流沉积坡度及河流长度推测再造侵蚀区地地 形高度 现代河流坡降：40-4cm/km~1mm/km 山区河流坡降：1-10m/km 靠近高山的河流的坡降：80-100m/km 根据超覆地层特征——推断古地形
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沁水煤田榆林勘查区含煤地层特征及沉积环境分析
定煤层。煤层结构简单，一般夹 0~1 层夹矸，矸石为泥
构均一，性脆易碎；暗煤光泽暗淡，比重、硬度均较大，
岩或炭质泥岩。
具韧性；亮煤呈条带状分布。直接顶板一般为泥岩或
（4）15-2 煤层。煤层最厚 1.48m（ZK4-10），最薄
粉砂质泥岩，底板为泥岩、粉砂质泥岩或细砂岩。属软
0.62m（ZK8-12），平均厚度 1.01m（见表 1），其可采系
位，区域上沉积有较稳定大部可采的 9 号煤层，另有 5
二组大体平行的接近南北向的宽缓的褶曲构造。勘查
号、6 号、8 号、10-1 号、10-2 号薄煤层，层位不稳定且
区内断裂构造不发育，仅在南西部发育二条正断层，无
不可采。
岩浆活动，构造属简单类型。出露地层主要为：二叠系
3
煤层的形态、厚度及规模
上统上石盒子组三段、石千峰组、三叠系下统刘家沟
形成一系列障壁岛，把广阔的陆表海分割成众多泻湖，
口沙坝淤积而成的环境，太原组反映出本区由早太原
因海退影响，适宜的条件下，逐渐成为良好的沼泽聚煤
期至晚太原期成煤环境越好的特征，现实表现为由老
成煤环境，又因多次海进海退，直至最终较大的海进形
至新 15-2、15-1 号煤层全部可采，层状结构；9 号煤层
成 K2 灰岩，完成一次沉积旋回，形成了层位稳定大部可
位稳定全区可采煤层为山西组 3 号煤层和 1、2、4 号不
环境，由于地块的不均衡活动及震荡运动，导致海水多
稳定煤层。
次反复进退，形成了一套海陆交互相的含煤沉积组合，
6
结论
并发育了 4~5 个比较完整的三角洲沉积旋回，海退后
勘查区位于沁水块坳东翼中段，晋获褶断带和武
的三角洲平原是最有利于形成泥炭沼泽环境，本区早
山西沁水盆地煤层气勘探方向和开发建议
山西沁水盆地煤层气勘探方向和开发建议叶建平1,2 彭小妹1 张小朋3(1.中联煤层气有限责任公司 2.中国煤炭学会煤层气专业委员会 3.中原油田井下特种作业处)摘 要:通过研究近几年沁水盆地煤层气的资源、地质、储层成果,剖析山西组3号煤层和太原组15号煤层性质差异及其根源,分析煤层气勘探开发生产状况,进一步论述了当前沁水盆地煤层气勘探开发所存在的问题,认为沁水盆地是我国煤层气勘探开发投入工程量最多、研究程度最高、产量最大的盆地。
提出沁水盆地已经具备作为整装特大型天然气田开发的条件,应该集中力量加快3号煤层煤层气勘探力度,积极研发15号煤层煤层气开发技术,争取到“十二五”末,煤层气探明储量达到8000亿m 3,建成年产量50亿m 3煤层气生产基地。
关键词:沁水盆地煤层气田煤层气勘探开发Exploration Orientation and Development Proposal of C oalbed Methanein Qinshui Basin of Shanxi ProvinceY e Jianping 1,2,Peng X iaomei 1,Zhang X iaopeng 3(1.China United C oalbed Methane C orporation Ltd. 2.C oalbed Methane S pecializedC ommittee ,China C oal S ociety 3.Downhole Service C om pany of Zhongyuan Petroleum Exploration Bureau )Abstract :The authors think that Qinshui Basin is the cradle of China ’s C BM exploration and development and is als o the largest C BM production basin in China ,where we conducted m ore research and made m ore en 2gineering w ork of exploration and development ,after studying C BM res ources ,geological conditions ,reserv oir achievements in Qinshui Basin in the recent years and analyzing the differences and s ource between coal seam 3of Shanxi formation and coal seam 15of T aiyuan formation and the condition of C BM exploration ,develop 2ment and production.We should focus on accelerating and intensifying the exploration of coal seam 3,im prov 2ing the proportion of C BM proven reserves and actively making research and development on C BM development technology ,and finally realize the development of tw o main coal seams in the same pace.It is estimated that C BM proved reserves shall reach 800billion cubic meters and construct the C BM production base with the an 2nual production v olume of 5billion cubic meters by the end of “the twelfth 2five Y ear Plan ”.K eyw ords :Qinshui basin ;C BM field ;C BM ;exploration and development1 问题的提出山西沁水盆地拥有全国十分之一的煤层气资源,拥有四分之一煤层气矿权登记面积,拥有90%探明地质储量,现有产气量占全国煤层气产量的93%。
沁水盆地页岩气地层页岩特征分析及钻井液对策(全国钻井液完井液会议论文)
1.8
0.6
6.5
1.0
890
720 912
热滚条件:40℃×16h
测定温度：50℃ HTHP条件：40℃*3.5MPa
厚德、创新、优质、亲和——共赢
关键技术之一强固壁井壁稳定技术 油 基 钻 井 液
② 能增强裂缝封堵
页岩裂缝封堵试验数据
I.不同压力下渗滤试验数据(工作流体：5#白油；试验条件：压力×5min) 压差(MPa) 滤失量(ml) 1 6.9 2 12 3 24.6
密度g/cm3
滚后 滚前
33 33
28 27
5 6
6/5 8/6
0.8
6.2 5.0
2/3.5பைடு நூலகம்2/5
650 820 845
37 滚后 注：老化条件：120℃×16h， 测试温度： 50℃ ，
密度 (g/cm3) 2.0 钻井液 国外某公司 汉科 油水比 90/10 90/10 AV (mPa· s) 48 39.5
SX-006
表2 沁水盆地4口井页岩地层岩样黏土矿物分析结果
矿物体积分数/%
取样深度 (m)
954 1051.5 1340 951
黏土体积 分数(%)
69.2 41.8 3.1 51.3
伊/蒙间层I/S) 相对 44 41 56 36 绝对 30.45 17.14 1.74 18.47
伊利石(I) 相对 7 21 10 18 绝对 4.84 8.78 0.31 9.23
岩石组成：主要为粘土矿物和石英 粘土矿物：以伊蒙混层、高岭石和伊利石为主，含绿泥石。 层理发育，存在微裂隙和微裂缝。
厚德、创新、优质、亲和——共赢
2、沁水盆地页岩特征分析与评价
山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析_朱峰
图1沁水煤田地质图1.中侏罗统2.三叠系 3.二叠系石盒子组、石千峰组4.石炭、二叠系山西组5.上元古界、奥陶系6.下元古界、太古界7.复向斜轴8.短轴背斜9.短轴向斜10.断层作者简介:朱峰男56岁1966年毕业于北京矿高级工程师煤田地质总工程师收稿日期1998-08-17编辑葛晓云沁水煤田为我国煤炭工业的重要基地之一,其面积达31738.12km 2(图1),截止1993年,探明煤炭储量达825.93亿t,预测资源量2377.49亿t,煤炭总量达3203.42亿t 。
煤田内已建成阳泉、晋城、潞安三大国有(统配)矿务局,年产煤炭3700@104t 左右;地方、集体、个体开采的煤矿较多,年产量近5000@104t 。
各矿务局在采煤的同时,对瓦斯的抽放积累了丰富的经验,其中阳泉矿务局10对生产矿井中已建有8座瓦斯抽放站,该局瓦斯资源量以现有产量计算约4亿km 3/a,利用量仅1亿km 3。
因此,沁水盆地的煤层气具有很大的开发价值和广阔的利用前景。
1煤类分布及变质规律沁水煤田煤层厚度大,分布较稳定。
煤的变质程度普遍较高,煤级均在肥煤以上,主要为高级烟煤(焦煤、瘦煤、贫煤)及无烟煤。
在煤田北部,煤类主要为1号无烟煤及贫煤(图2),煤田南部主要为无烟煤和贫煤,局部为2号无烟煤。
煤田东部以瘦煤、贫煤为主,偶见1号无烟及少量的焦煤。
以屯留为例:3煤洗煤挥发份为7.89%~13.15%,一般为10.98%;H 为3.96%~4.69%,平均为4.23%;煤类可划分贫煤及瘦煤,区内大部分为瘦煤,仅在西部(煤田深部)为贫煤。
摘要沁水煤田具有丰富的煤层气资源。
其一是煤炭资源量大,达3203.42亿t ,二是各矿务局对瓦斯的抽放积累了丰富的经验。
因此,该煤田的煤层气具有广阔的利用前景。
从地质学和煤类分布的角度出发,利用现有的各种煤层气资料,预测煤田煤层气的资源量,并划分四个区分别论述其开发前景。
关键词煤层气分布开发前景沁水煤田山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析朱峰(山西煤田地质局太原030006)第11卷第2期中国煤田地质Vol.11NO.21999年6月COAL GEOLOGY OF CH INAJun.19992期33朱峰:山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析图2沁水盆地C )P 煤阶分布图3沁水盆地煤层气资源量计算愉段及单元划分图煤田西部沁源一带以焦煤、瘦煤、贫煤为主,由西向东呈带状分布。