粉河盆地

學科：煤層氣地質學
詞目：粉河盆地
英文：Powder River Basin
釋文：位於美國西部的懷俄明州東北部和蒙大拿州東南部，面積約73.815平方千米。粉河盆地是形成於晚白堊世—始新世的落基山前陸盆地，為一軸向北西的不對稱凹陷。盆地東翼地層平緩，傾角1°～5°，西翼地層陡，傾角10°～45°。斷裂不發育，僅在盆地西部和南部的邊緣發育一系列基底推覆構造和晚白堊世—始新世的逆斷層。盆地地層自下而上為上白堊統蘭斯組、古新統尤寧堡組、始新統沃薩奇組和漸新統懷特河組。尤寧堡組是煤層氣開發的主要含煤地層，平均厚度915米，分為塔勒克、利博和湯河段。在這三段中，湯河段最厚，457～549米，含有32層煤，煤層淨厚約106米，單層厚度從幾米到60米。最厚的煤層是懷厄德克—安德森煤層，厚約15～45米，側向分布穩定，沿走向可延伸64千米。總體上看，湯河段煤層向盆地中心、向南、向北變薄。富煤區位於吉萊特北部和西北部。粉河盆地尤寧堡組煤層煤級低，鏡質組反射率小於0.5%，褐煤—亞煙煤，局部地區發育有高揮發分煙煤。尤寧堡組煤層熱成熟度低，未生成大量的熱成因氣，主要是生物成因的甲烷。湯河煤割理髮育，割理滲透率很高，懷厄德克煤層滲透率為(10～150)×10^-3平方微米。大多數淺部煤層是含水層。在淺部鄰近煤礦的煤層已少量或大量排水，在盆地深部是超壓含水層。尤寧堡組煤含氣量雖然低，但由於煤層厚度巨大，煤層氣資源量仍然很大，估算煤層氣總資源量約（0.17～1.1）×10^12立方米。粉河盆地煤層氣開發活動主要分布於盆地東部地區。煤層埋深91～610米；煤層厚24～45米；厚煤層分布穩定。粉河盆地煤層氣鑽井始於1989年。早期在吉萊特西部勘探，由於產水量高，產氣量低，並未獲得經濟效益。1992～1993年，向吉萊特南部擴展，形成卡瓦約煤層氣田，到1993年底有62口生產井，粉河盆地煤層氣開採開始有了商業潛力。1997～1998年共鑽了840口井，1999年共有1657口井在生產。1995年以來的生產數據表明，平均每口井的最終可采儲量為（850～1100）×10^4立方米，生產二三年之後達到產氣高峰，約370～424萬立方米/年。2000年，煤層氣單井產量為（1400～10）×10^4立方米/日，平均5660立方米/日，年產量37.64×10^8立方米，占全美煤層氣年產量的9.5%。由於井淺，不用壓裂，完工一口煤層氣井僅需1～2天，極大地降低了費用，提高了利潤。另外一些因素如氣田地租費用低，管道發達，採收率高等，共同促進了粉河盆地的煤層氣開發迅速發展，並成為美國煤層氣商業開發新區。