沁水盆地南部地应力三维有限元模拟
沁水盆地柿庄北区块3号煤层裂缝预测
沁水盆地柿庄北区块3号煤层裂缝预测
付晓龙;戴俊生;张丹丹;邹娟;徐珂
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】2017(045)001
【摘 要】柿庄北地区位于沁水盆地东南部,是我国重要的煤层气产区.煤层裂缝作为主要的渗流通道,对煤层气高产富集起到重要控制作用.该区山西组3号煤层中褶皱轴部走向为近南北向,野外露头区发育一组共轭剪裂缝,优势方位为NW与近EW向,其次是近SN向.根据构造形迹确定燕山期应力场以SEE105°挤压为主.利用水力加砂压裂法对现今井点目的层地应力进行计算,通过古地磁定向与声速各向异性确定现今最大水平主应力方向为NE55°.将煤层构造与地表起伏形态作为主要影响因素,采用有限元法对燕山期及现今地应力场进行数值模拟,利用弹性力学理论对裂缝参数进行计算,计算结果认为柿庄北3号裂缝孔隙度、渗透率普遍较小,整体上中部背斜区>中部平缓区>东部单斜区>中部向斜区>西部地区.模拟的裂隙特征与实测数据所反映的裂缝特征相近,单井产气量高的地区,裂隙较发育.
【总页数】6页(P56-61)
【作 者】付晓龙;戴俊生;张丹丹;邹娟;徐珂
【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛266580;中国石油大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆 163002;中国石油冀东油田公司勘探开发研究院,河北唐山
063004;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛266580
【正文语种】中 文 【中图分类】P618.11
【相关文献】
1.山西沁水盆地柿庄北区块3#煤层注入埋藏CO2提高煤层气采收率试验和评价
[J], 叶建平;张兵;SamWong
2.沁水盆地寿阳区块和柿庄区块煤层气开发条件对比 [J], 王金;康永尚;姜杉钰;张兵;顾娇杨
3.沁水盆地柿庄北地区15号煤层裂缝发育特征预测 [J], 岳喜伟;戴俊生;李婷;安廷
沁水盆地构造演化及其对游离气藏的控制作用
沁水盆地构造演化及其对游离气藏的控制作用
李月;林玉祥;于腾飞
【摘 要】By balanced section and buried history, tectonic evolution and the
conditions of the free gas reservoir, the effects of the tectonic evolution to
the free gas reservoir are analysed. The accumulating model of the free
gas is established in Qinshui basin. Through study, the conclusion is that in
Yanshanian, the coalbed gas developed earlier would drift away to
accumulate in some place of coal roof sandstone where the stress is lower
because of the earth crust uplifting, and concentrate in the limbs of fold. In
Xishanian, the folds developed earlier would be recreated because of the
stress orientation. The free gas concentrated in earlier would migrate once
more, so the place of free gas would change, but it is in the middle-high
place away from the faults.%应用平衡剖面法和埋藏史分析法,对沁水盆地构造演化特征及游离气成藏条件进行了研究,分析了构造演化对游离气藏的作用,建立了沁水盆地游离气聚集模式图.燕山期,在地壳上升的过程中,先期形成的煤层气通过裂缝游离出来在顶板砂岩的低应力区聚集,富集在褶皱的翼部.到了喜山期,由于应力方向的改变,对先期形成的褶皱进行了轻微的改造,使得先期富集的游离气发生再次运移,聚集的部位发生了一定的改变,但是总体仍然以远离断裂的中高部位为主.
山西南部区域应变场演化与地震关系的数值模拟
山西南部区域应变场演化与地震关系的数值模拟
李宏伟;刘瑞春;陈永前
【摘 要】以山西断陷带南部的临汾盆地和运城盆地为研究对象,基于研究区地壳结构、断层几何参数及介质弹性参数,利用ANSYS有限元软件建立研究区内的三维地质模型,采用2011-2016年GPS速度场作为模型的边界约束条件,得到研究区主压应变场和剪切应变场.结果显示,2011-2016年山西断裂带南部主要以挤压形变为主,在中条山断裂附近形成应变高值区,2016年3月12日在该断裂附近发生盐湖ML4.8地震.
【期刊名称】《山西地震》
【年(卷),期】2018(000)004
【总页数】4页(P7-10)
【关键词】山西断裂带南部;数值模拟;应变场
【作 者】李宏伟;刘瑞春;陈永前
【作者单位】山西省地震局,山西 太原 030021;太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,山西 太原 030025;山西省地震局,山西 太原 030021;太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,山西 太原 030025;山西省地震局,山西 太原 030021;太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,山西 太原 030025
【正文语种】中 文
【中图分类】P315.2+2
0 引言
山西中南部至晋陕交界地区历史上曾发生过多次强震，2014年先后又出现了多项准同步前兆异常，部分异常测项于2015年下半年又同步转折变化，且与山西南部GPS区域应变参数转折变化较为一致。从区域应变特征来看，最小主应变于2014年5月出现偏离背景状态的加速负值变化，表明区域压性应变在持续增强，与基线的缩短状态也较为吻合。在此背景下，最大主应变和第一剪应变在2015年5月至12月同时出现短期增大-恢复的变化过程，之后发生了2016年3月12日运城盐湖ML4.8地震；另外，ML≥3.0地震视应力空间图像显示山西南部区域高值异常仍在持续[1-2]。因此需要开展基于地球物理场观测的具有物理意义的地震预测工作，为山西南部地震趋势判断提供科学依据。
沁水盆地南部煤储层压裂缝几何特征预测
科技情报开发与经济 ＳＣ１一ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２０１０年第２０卷第１ ３期 文章编号：ｌ００５—６０３３（２０１０）１３－０１４７－０３ 收稿日期：２０１０—０３—１５ 沁水盆地南部煤储层压裂缝几何特征预测
１研究的意义 时伟 （巾国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州，２２１ １ １６） 摘要：以煤储层压裂改造基本理论为基础，对石油系统相关压裂参数的计算模型进 行修正，建立起适合本地区储层的水力压裂计算模型；通过分析沁水盆地南部煤层气 井压裂工艺、压裂工艺参数及煤储层力学特征，建立了裂缝几何尺寸计算的数学模型， 并编制了相关计算程序；应用建立的数学模型，代入沁水盆地樊庄、郑庄区块压裂井的 压裂施工参数，进行了压裂缝几何尺寸计算，结合压裂施工工艺与气、水产能进行了施 工适用性评价，优化了压裂工艺参数。 关键词：压裂工艺；裂缝特征；煤储层力学特征；沁水盆地 中图分类号：Ｐ６１８．Ｉｌ 文献标识码：Ａ
沁南地区是我国含煤盆地巾钻井最多、压裂最多、效果比较 好的地区之一，在该区将来的开发巾，水力压裂仍是最重要的增 产措施之一【１－３］。改进、提高压裂工艺，增大产气量，是煤层气开 采研究的主要课题。本文以改进高阶煤储层压裂改造工艺为目 的．通过对沁南地区现有压裂＿Ｔ艺进行分析、评价，确定压裂＿丁 艺参数，为煤层气开采的工程实践提供借鉴，达到提高沁水盆地 南部煤层气产量的目的。 ２裂缝尺寸计算 本文采用卡特模式、ＰＫＮ模式建立起裂缝尺寸的计算模型【 ， 以上模型是在假定已知缝高的基础上进行计算的。闲为 块３ 号煤层厚度４．１ ｍ一６．５ ｍ，一般为５ ｌｌｆｌ～６ ｉｎ，厚度较大，且煤层与 顶底板岩性差异较大，在压裂高度上，压裂的高度一般都被限制 在煤层段，裂缝向下和向上延伸都不太多．故取平均缝高为８ ｉｎ。 ２．１缝长 卡特在考虑了液体渗滤损失的条件下，导｝ｆ：了裂缝面积公 式，从而可箅出水平裂缝与垂直裂缝的长度。在推导巾考虑下列 假设：裂缝是等宽的；压裂液从缝壁垂直而又线性地渗入地层； 地层中某点的滤失速度取决于此点暴露于液体巾的时间；地层 巾各点的速度甬数都是相同的；地层巾各点的压力是相同的，等 于井底的延伸压力。 以排量Ｏ注入裂缝十的压裂液，一部分滤欠地层，一部分使 裂缝体积增加．则： Ａ（１）＝器［ｅ＇￣ｅｒｆｃ（ 一 ］ 【１） ：—２ｃ Ｖ－ｆ／ （２） Ａ＝—— 一 式巾： 为缝宽；Ａ（ｆ）为缝单面面积；￡为注入时间；Ｃ为滤 欠系数。 ｅ．ｒ－ｅｄ＿ｃ（ ）：０．２５４ ８２９ ５９２Ｙ一０．２８４ ４９６ ７３６Ｙ２＋１．４２１ ４３７ ４１ ｙ３— １．４５３ ｌ５２ ０２７Ｙ ＋１．０６１ ４０５ ４２９Ｙ （３） ｙ＝ 面 （４） 如果已知逢高，假设裂缝是以井轴为对称的两条，则缝长Ｌ 为： Ｌ＝ （５） ，＝器 ｅｒｆｃ（ 舞 ］ ㈦ ２．２缝宽 Ｐｅｒｋｉｎｓ与Ｋｅｒｎ在无滤失的情况下，提ｆＩＪ了一个计算缝宽的 数学模型，Ｎｏｒｄｇｒｅｎ把ＰＫ的理论扩大到有滤失的情况，并且建 立了同时求解缝长与缝宽的数学模型。有下列假设：缝长各处都 具有相同且固定的缝高；垂直于缝长的断面内，液体压力是常 数；缝长方向上的压力降取决于在缝内的就地应力；缝端部的流 体压力等于垂直于缝面的就地应力。 上。 （０，ｔ）：４［ 】 ｔ｝ （７） 在Ｗ（Ｌ，￡）＝ｏ的条件下，得到缝宽 沿缝长上的分布 （ ，￡） 上 ｒ １ （ ，￡）＝ （。 ｛｝ｓ ’｝＋［Ｉ－（｝） ］ 一手｝｝ ｃ８ 裂缝的平均宽度 可记为： ． ＝Ｏ．７８５Ｗ（０，￡） （９） 式中： 为缝宽，ｍ； 为泊松比； 为缝高．ｍ：Ｌ为最终缝 长，ｍ；Ｃ为剪切模量，ＭＰａ；／ｘ为压裂液黏度，ｐａ Ｃ为滤失系数， ｍ／ｍｉｎ ；ｆ为注入时问，ｍｉｎ。 在裂缝长度上，由于煤的特殊性，其支撑裂缝长度一般不超 过６０ ｉｎ一１５０Ⅱｌ，该【ｊ５＝资料表明煤层裂缝单翼长度最长达到１３２ ｎｌ，最短为６０ ｎｌ，一般为６０ ｍ～９０ ｍ。 为简化条件，认为泊松比、压裂液黏度、缝高、剪切模量为定 值，而将压裂液排量、滤失系数、注入时问作为控制 素分析、计 算裂缝几何几寸。泊松比为ＯＩ２，压裂液黏度取活性水的黏度ｌ ｍＰａ・Ｓ，缝高取６ ｎｌ，煤层剪切模量取３ ０００ ＭＰａ。
山西沁水盆地中、南部煤储层渗透率影响因素
山西沁水盆地中、南部煤储层渗透率影响因素
傅雪海;秦勇;李贵中;李田忠;胡超
【期刊名称】《地质力学学报》
【年(卷),期】2001(007)001
【摘 要】According to measurement and statistics of down coal mine
macrofractures were classified into four ranks,and systemically described
and measured under scan electron microscope. Based on the analysis of
relationship between permeability and ground stress/buried depth,
fractures, reservoir pressure, hydrogeological condition, authors point out
that ground stress/buried depth is principal-control factor. Under the same
buried depth other factors play more important role on permeability.%通过对山西沁水盆地中、南部井下煤层宏观裂隙的观测和统计，将其按大小和形态特征划分为4级，并在扫描电镜下对显微裂隙进行了系统描述和测量。在分析渗透率与地应力、埋深、裂隙、储层压力和水文地质条件等相互关系的基础上，指出影响本区煤储层渗透率的主控因素是地应力和埋深，在埋深相似的条件下，其他因素对渗透率起着更重要的作用。
【总页数】8页(P45-52)
【作 者】傅雪海;秦勇;李贵中;李田忠;胡超
【作者单位】中国矿业大学资源与环境科学学院,;中国矿业大学资源与环境科学学院,;中国矿业大学资源与环境科学学院,;中国矿业大学资源与环境科学学院,;中国矿业大学资源与环境科学学院, 【正文语种】中 文
【国家自然科学基金】_地应力测试_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
序号科研热词推荐指数序号科研热词1地应力41地应力2岩石力学32采矿工程3高水平应力13煤层气4预测模型14水压致裂法5预测方法15应力解除法6非均匀支护16岩爆7静态伺服阀17高黎贡山8钻孔应变解除法18高渗区9跨采巷道19高地应力10设计验证110隧道工程11裂缝(岩石)111解除法12蓄能器112裂缝形态13矿场试验113膏构造14石油测井114纵波波速15直缝巴西圆盘试验115盐膏层16煤与瓦斯突出116瓦斯17渗透系数117煤巷18深部地层118温度19深埋长隧119渗透率20海孜煤矿120渗流21测试121深部开采22水压致裂法122深埋隧道23水力压裂123油层24构造应力124水力压裂25有限元模型125模拟试验26新场气田126有限元模型27数学模型127数值解28数值模拟128数值模拟29抽水蓄能电站129控制技术30应力扰动区130抽水蓄能电站31应力场特征131应力梯度32应力分析132应力33广西岩滩电站133工程实践34岩石高压渗透仪134岩芯卸荷扰动35套管载荷135岩石力学36套管损坏136岩样切割工具37声发射137定向射孔38地应力测试138套管柱设计39地应力场139声学敏感性40地层压力140声发射41回归分析141地球物理场42反演142地温场43偏差分析143地应力测量44体变量法144地应力测试45ⅱ型断裂韧性145地应力场46kaiser效应146固井47围岩稳定分级48回归分析49嘎隆拉隧道50取样钻进51双裂缝52原生裂隙2008年2009年53原地应力测量54判据55丰山铜矿56三维地应力测试57shoerey模型58kaiser效应59hoek-brown强度理论
沁水盆地南部煤系地层吸附气与游离气共生成藏研究
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７７０３．２０１１．０２．０１４
沁水盆地南部煤系地层吸附气与游离气共生成藏研究水
梁宏斌 林玉祥 钱铮 刘建军 于腾飞
（１中国石油华北油田公司勘探开发研究院，河北省任丘市０６２５５２；２山东科技大学，
山东省青岛市２６６５１０）
摘要：沁水盆地煤系地层天然气资源丰富，具有形成大中型气藏的物质基础。大量钻探成果表明，３ 煤层与１５
煤层是主要的吸附气含气层，而游离气一般赋存在煤层裂隙、煤层顶底板的围岩中，区内煤系地层吸附气和游离气之间普
遍存在同源共生的特点，具有相近的温压条件，形成统一的吸附气一游离气共存系统；在系统内部，煤层吸附气与煤层游
离气、煤层游离气与围岩中游离气之间发生动态交换作用，形成一个动态平衡体系。随着构造演化和温压条件的变化，会
引起吸附气和游离气之间的不对称迁移。根据煤层与其他岩层接触关系，可将煤层吸附气一游离气共存系统划分为３类：
煤岩一顶板型、煤岩一底板型、煤岩围限型。可根据围岩岩性进一步划分为煤岩一砂岩型、煤岩一泥岩型和煤岩一石灰岩
型，不同的煤岩一岩性组合具有不同的煤层吸附气、游离气含气特征。沁水盆地南部煤系地层吸附气与游离气同源共生规
律的发现，为实现煤层吸附气与游离气合理共采奠定了理论基础。
关键词：沁水盆地；煤系地层；吸附气；游离气；同源共生成藏
中图分类号：ＴＥｌ２２．２ 文献标识码：Ａ
沁水盆地位于山西省东南部，是一个残留型的构
造盆地，在海相和海陆交互环境的多次交替中，接受了
石炭系一二叠系近千米的台地型碳酸盐岩一沼泽含煤
碎屑岩沉积。
沁水盆地是我国最典型的高阶煤发育区，煤炭资
源丰富（图１），热演化程度高，依据热模拟实验，热
演化到当今煤阶一般产气率大于１ ７０ｍ ／ｔ。沁水盆地
南部郑庄开发区块煤样等温吸附实验表明，目前煤层
吸附气含量平均为３７．９ｍ ／ｔ。表明煤岩在地质历史
时期生成天然气量７７．７％呈游离状况逸散于煤层以
沁水盆地南部煤岩储层天然裂缝有效性及对煤层气开发的影响
爲比勺夭然毛此仏
第
41 卷第
3 期
OIL & GAS GEOLOGY 2020 年
6 月
文章编号
：0253 -9985(2020)03 -0617 - 10 doi：10.11743/ogg20200317
沁水盆地南部煤岩储层天然裂缝有效性及
对煤层气开发的影响
史今雄匕曾联波
1，2,谭青松
3,王继鹏役张云钊
1'2,李宏为
3
[1.油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)，北京
102249； 2.中国石油大学(北京)地球科学学院，北京
102249；
3.中国石油华北油田公司，河北任丘
062552； 4.中国石油长庆油田公司，陕西西安
710018]
摘要:沁水盆地南部煤岩储层天然裂缝普遍发育，天然裂缝有效性是决定煤岩储层渗流能力、影响煤层气井能否高产的重要因素。
综合利用野外露头、岩心和扫描电镜等资料，在分析沁水盆地南部上古生界煤岩储层天然裂缝类型和发育特征的基础上，对裂缝有
效性及其主控因素开展研究，并结合单井生产动态资料，探讨了裂缝有效性对煤层气开发的影响。结果表明：沁水盆地南部煤岩储
层主要发育割理和构造裂缝，其中割理包括面割理和端割理，构造裂缝包括剪切裂缝和张性裂缝。受多种地质因素影响，不同类型
裂缝的有效性存在明显差异。割理形成于煤化作用阶段，多被方解石和粘土矿物等全充填或半充填，整体上其裂缝有效性较差。
构造裂缝多未被矿物充填，其有效性主要受控于裂缝规模、倾角、储层埋深及与现今地应力最大主应力方向夹角。构造裂缝开度
大、延伸较远，裂缝有效性好;高角度构造裂缝有效性好于斜交缝；受地应力状态变化影响，随储层埋深的增加，裂缝有效性依次表
现为较差、较好、较差
;NE-SW向裂缝有效性最好，其次为近
EW向和近
NS向裂缝
,NW-SE向裂缝有效性最差。相比于割理，构
造裂缝在规模和裂缝有效性方面均好于前者，可作为煤层主要的渗流和产出通道，对煤层气的开发具有明显积极作用。然而，过大
规模尺度的构造裂缝，尤其当构造裂缝穿过煤层在顶底板发育时，不仅会造成煤岩储层内煤层气散失和储层压力降低，同时还将导
沁水盆地南部樊庄区块煤层气井增产措施与实践
基金项目：国家科技重大专项“山西沁水盆地煤层气水平井开发示范工程”（编号：２０１１ＺＸ０５０６１）。 作者简介：张聪，１９８３年生，硕士，工程师；主要从事煤层气勘探开发技术研究工作。地址：（０４８０００）山西省晋城市文博路９６９号。电话：（０３５６）２２８６７０６。Ｅ‐ｍａｉｌ：ｍｃｑ＿ｚｈａｎｇｃ＠１６３．ｃｏｍ沁水盆地南部樊庄区块煤层气井增产措施与实践张聪１ 李梦溪１ 王立龙１ 石汉友２ 王晶１１．中国石油华北油田煤层气勘探开发分公司 ２．中国石油华北油田公司新能源部
张聪等．沁水盆地南部樊庄区块煤层气井增产措施与实践．天然气工业，２０１１，３１（１１）：２６‐２９． 摘 要 沁水盆地南部煤层气田樊庄区块自规模投产以来一直受单井平均产气量低的制约，难以规模上产，随着开发实践的不断深入，逐步认识到该区块气井低产的原因及增产措施的重要性。为此，制订了针对该区低产井的改造方案，详细总结分析了解堵性二次压裂在煤层气开发中的运用效果。实践表明：系列化的水力压裂技术是该区较为有效的增产手段；电脉冲解堵、径向水力喷射技术是新的尝试、有利的补充技术，但其增产效果还有待进一步观察。上述技术用于煤层气井的增产，将加快该区煤层气产能建设的步伐。 关键词 沁水盆地南部 煤层气井 增产措施 解堵 二次压裂 水力喷射 电脉冲 ＤＯＩ：１０．３７８７／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００‐０９７６．２０１１．１１．００７１ 煤层气增产技术概况１．１ 各种井型及完井技术 煤层气井直井、丛式井为目前主要的井型，随着开发实践的不断认识，在地质条件满足的区域实施羽状水平井［１］、Ｕ型井技术［２］可以数倍地提高煤层气产量；套管射孔完井为主要的完井方式，洞穴井［３］、径向水力侧钻［４］也逐步运用于煤层气增产。１．２ 各种类型的压裂技术 水力压裂作为煤层气储层改造常规技术，目前已形成了较为成熟的煤层气压裂体系，并针对不同的压裂液、支撑剂、压裂规模、压裂工艺的探索试验。在此工艺技术上，国内外煤层气研究机构及企业进行了Ｎ２、ＣＯ２、烟道气等多种气体驱替的增产试验。１．３ 其他增产技术 目前国内还在进行井网调整增产、高能气体压裂、高能电脉冲解堵技术等方面的论证与试验。２ 樊庄区块增产措施与实践２．１ 煤层气井水力压裂解堵认识 经过分析研究认为，沁水盆地南部煤层气田樊庄区块地质条件好的区域内低产井主要包括两大类：一类为储层首次压裂改造效果差导致低产井；另一类为煤储层后期伤害。后一类表现为３种形式［５］：①排采过程中或作业过程中造成的煤粉颗粒堵塞；②煤层气井解吸见气初期，由于停抽时间较长或停抽比较频繁，使井内液面上升，井底流压波动而导致的地层气锁；③随着气体的解吸，煤层的基质收缩超过某值，在地应力作用下，可能导致煤基质的应力闭合。根据总结各类伤害井的生产表现形式（表１），可以参考判断低产井的类型。２．１．１ 针对性压裂改造措施 根据首次压裂改造参数和气井生产历史，判别低产类型，针对不同类型的低产井制订相应解堵性二次压裂施工工艺，达到解除伤害或者进一步改造储层的目的。经过反复论证及现场试验得出了一套适合樊庄区块煤层气井的水力压裂改造措施：①针对煤粉堵塞井，进行小规模的水力压裂解除堵塞，采取活性水压裂液，入井液量１５０～２００ｍ３，石英砂２ｍ３，排量控制在２～４ｍ３／ｍｉｎ，砂比控制在２％～４％；②针对气锁井，进行中等规模的水力压裂解气锁，采取活性水压裂液，入井液量３５０～４００ｍ３，石英砂５ｍ３，排量控制在４～５ｍ３／ｍｉｎ，砂比控制在２％～４％；③针对应力闭合井，进行大规模的水力压裂解堵，采取活性水压裂液，入井液量４００～４５０ｍ３，石英砂１０ｍ３，排量控制在６．５～・１・第３１卷第１１期 大 气 田 巡 礼
沁水盆地地质概况
沁水盆地煤层气赋存区域地质背景
第1页 共54页 2.1 沁水盆地地质概况
沁水盆地位于山西省东南部（见图1），盆地总面积436.8km2，煤炭资源量29.16万t，具有形成煤层气的丰富物质基础。沁水盆地是我国重要的含煤盆地之一，且据《中国煤层气资源》预测：其煤层气资源量达3.28×1012m3占全国煤层气总资源量的10%左右，是我国煤层气资源勘探的重点区域[9]。
图1 沁水盆地区域构造背景图
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。盆地地层属华北地层区划缺失志留纪、泥盆纪和下石炭世地层。沁水盆地自下而上钻遇的主要地层有峰峰组(O2f)、本溪组(C2b)、太原组(C3t)、山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上石河子组(P2s)、石千峰组(P2 sh)和第四系(Q)等，其中山西组和太原组为主要含煤层系，3#和15#煤层为煤层气勘探的主要目的层，3#煤层为局部勘探目的层。
根据盆地内的构造发育特征、煤层埋藏深度、煤阶分布、煤层气含量变化等特沁水盆地煤层气赋存区域地质背景
第2页 共54页 点，将盆地内石炭——二叠系含煤地层的煤层气富集单元划分为沁南富气区、东翼斜坡带富气区、西翼斜坡带富气区、西山富气区和高平——晋城富气区[10]。沁南富气区总含气面积3630km2，分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[11][12]。
研究区沁水盆地南部煤层气田位于沁水复向斜南部晋城地区，东临太行山隆起，西临霍山凸起，南为中条山隆起，北部以北纬30°线为界连接沁水盆地腹部，面积约3260km2，包括樊庄区块，潘庄区块，郑庄区块等(图2)。据已经取得工业产能的煤层气井资料，计算高产富集区内探明含气面积346km2，地质储量754×108km3[13]。边缘出露地层老盆地内出露较新地层，下古生界在盆地四周出露地表向盆地内部依次出露上古生界、中生界，盆地中部三叠纪地层大面积出露。