Evaluación de recursos del área minera de esquisto bituminoso de Huadian
(1) Descripción general de la exploración y el desarrollo
La exploración de los depósitos de esquisto bituminoso en la cuenca de Huadian fue llevada a cabo por los equipos 113 y 12 de la Segunda Oficina de Estudios Geológicos de Northeast Coalfield y el equipo de exploración de la mina de carbón de Jiaohe de 1955 a 1959. Durante este período, se completó una gran cantidad de perforación mecánica, perforación manual y exploración de zanjas. Presentó 7 informes, incluido el "Informe del estudio geológico del área de exploración de Gonglangtou de la mina de esquisto bituminoso de Huadian". Las áreas de exploración de Gonglangtou, Dachengzi, Miaoling y Beitaizi han alcanzado el nivel de exploración (investigación detallada) y la parte sur ha alcanzado la etapa de prospección de minerales. Durante esta evaluación, se analizó una pequeña cantidad de muestras para determinar destilación criogénica, análisis industrial, tipo de materia orgánica, abundancia y madurez de materia orgánica.
En 1953, se estableció la Novena Planta de Petróleo del Noreste y se construyó un horno de retorta de calentamiento paralelo interno y externo de 100 metros de altura con una producción anual de 5×104 t de aceite de esquisto. En 1954, la Planta de Petróleo No. 9 amplió su escala en función de las condiciones de los recursos y se diseñó para producir 20×104t de petróleo de esquisto al año y procesarlo para convertirlo en petróleo refinado. Durante muchos años, ha habido una mina local (pequeño pozo) en la ciudad de Huadian. El desarrollo y utilización del esquisto bituminoso es principalmente la extracción de combustible. Las empresas industriales y mineras utilizan el esquisto bituminoso como combustible energético. De 1993 a 1996, con los esfuerzos conjuntos de los gobiernos nacional, provincial y local, se estableció una central eléctrica de demostración de esquisto bituminoso en la ciudad de Huadian, provincia de Jilin. El objetivo general es alcanzar una capacidad anual de producción de esquisto que consume petróleo de 36×104t, una capacidad de generación de energía anual de 18.000kW/h, una capacidad de suministro de energía anual de 14.400kW/h, una capacidad de calefacción anual de más de 365.438 millones de GJ y una capacidad de construcción anual de 36×104t. producción de materiales de 30×104m3 En 2003, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma aprobó la construcción de una línea de producción de esquisto bituminoso en Huadian, con una producción anual de 251×104t, la instalación de dos unidades generadoras de 50.000 kilovatios y una completa. utilización de materiales de construcción.
(2) Características geológicas
La zona minera de esquisto bituminoso de Huadian es una cuenca de falla en la zona de la falla de Dunmi. El patrón estructural de la cuenca es una cuenca de medio graben casi de este a oeste con una tendencia estratigráfica de NE-NEE y un ángulo de buzamiento de 65438°+05° ~ 20°. La falla del borde sur de la cuenca (F1) es una falla de borde sinsedimentaria que controla la cuenca y controla la deposición de estratos del Paleógeno. La pizarra bituminosa se produce en la Formación Paleógena Huadian. En la etapa posterior de la cuenca, las fallas fueron la principal transformación estructural y se pueden dividir en dos grupos, un grupo son fallas con tendencia noroeste (F2, F3) y el otro son fallas con tendencia norte noreste (F4, F5). La suave estructura monoclínica está dividida en tres bloques de fallas, a saber, el bloque de fallas Gonglangtou, el bloque de fallas Dachengzi y el bloque de fallas Beitaizi. La cuenca está llena principalmente de estratos sedimentarios del Paleógeno Cenozoico, que contienen carbón, esquisto bituminoso, petróleo y gas natural. El área que contiene mineral de esquisto bituminoso de Huadian está llena de la Formación Paleógena Huadian (E2-3h) y se deposita de abajo hacia arriba como la sección inferior de pirita (E2-3H1). La sección media de la pizarra bituminosa (E2-3h2) está dominada por facies de lagos poco profundos, y las rocas sedimentarias son lutitas y pizarras bituminosas de color gris y gris oscuro. Contiene de 8 a 26 capas de esquisto bituminoso, de 6 a 13 capas y de 3 a 5 capas de arenisca fina de color blanco grisáceo. El espesor de la sección es de 50 a 240 metros. La sección carbonífera superior (E2-3h3).
(3) Condiciones de mineralización del esquisto bituminoso
1. Estructura sinsedimentaria
Cuando se depositó la sección de esquisto bituminoso, la estructura de la cuenca era de tipo medio graben. . El mapa de contorno del espesor del perfil de esquisto bituminoso muestra que el espesor sedimentario primario aumenta desde el norte hasta el lado de la falla del margen de la cuenca. El centro de deposición está ubicado en el lado de la zona de la falla (área Gonglangtou-Dachengzi), con un espesor de 180. a 240 m El centro de subsidencia se encuentra entre Los centros de depósito son estructuras sedimentarias consistentes y singenéticas. A lo largo de la dirección de la cuenca, el espesor sedimentario es fino en el oeste (zona de Beitaizi), de sólo unos 50 metros, y grueso en el este, de unos 240 metros.
El efecto de control de las estructuras sinsedimentarias de la cuenca sobre el carbón y los minerales sedimentarios se manifiesta principalmente en el control del ambiente sedimentario y afecta la generación y acumulación de materiales formadores de carbón y otros minerales. La estructura sinsedimentaria del área minera de Huadian afecta la distribución del espesor del esquisto bituminoso al controlar el espacio de acumulación, y el esquisto bituminoso es más grueso cerca de la falla que controla la cuenca. El espesor acumulativo recuperable de esquisto bituminoso es de 4 a 10 m en el oeste y de 20 a 35 m en el este. La ubicación del cinturón rico en esquisto bituminoso es consistente con el depocentro, lo que indica que las fallas sinsedimentarias controlaron la deposición de depósitos de esquisto bituminoso. Afectada por estructuras sinsedimentarias, la sección Gonglangtou-Dachengzi es el centro de recolección de agua para la deposición de esquisto bituminoso. Originalmente se depositó esquisto bituminoso de las capas 13 a 9.
En ese momento, el área de Beitaizi aún no había sido depositada. A medida que aumenta la profundidad del agua, aumenta el área de deposición de esquisto bituminoso, especialmente en las capas 4, 5 y 6. Se desarrolla en toda el área, con espesor estable y alto contenido de petróleo (> 10%).
2. Control del programa
Según el mapa de secuencia sedimentaria de la cuenca, se ha desarrollado una secuencia completa de cuarto nivel en la Formación Huadian de la zona minera de esquisto bituminoso de Huadian, en la que la pirita inferior La sección media es un tramo del sistema de aguas bajas, la sección media de esquisto bituminoso es un tramo del sistema transgresivo y un tramo del sistema de aguas altas, y la sección superior que contiene carbón es un tramo del sistema regresivo. El número de ciclos de depósito controla el número de capas de esquisto bituminoso.
El tramo del sistema transgresivo se formó durante el período de aumento del nivel del lago causado por la transgresión continua del lago. Según el perfil litológico, el espesor sedimentario de la capa inferior de esquisto bituminoso (capas 13 a 9) es mayor en el centro de la cuenca en el lado de la falla que controla la cuenca (F1), y gradualmente se va estrechando hacia el borde de la cuenca. la cuenca, lo que indica que se trata de un depósito de regresión. El cuerpo de arena del fondo de este tramo está muy desarrollado. De acuerdo con el súper fenómeno en la formación, se infiere que el cuerpo de arena en el fondo debe ser un cuerpo de arena inundado de agua, depositado en el tramo del sistema inundado de agua.
Las 13 a 9 capas de esquisto bituminoso se desarrollan en el tramo del sistema transgresivo y son principalmente facies de lagos poco profundos a lagos semiprofundos. La litología es principalmente gris oscuro, lutita gris-negra y esquisto bituminoso, intercaladas con de 3 a 5 capas de polvo fino gris oscuro y arenisca fina, con estratificación horizontal y estratificación masiva desarrollada. La cuenca del lago está dominada por facies de lagos poco profundos a semiprofundos, y el sistema deposicional del delta transgresivo (en abanico) está ubicado en el borde de la cuenca del lago. Además, el tramo del sistema transgresivo en el área mineralizada de Huadian también desarrolla flujo de gravedad submarino, que está relacionado con el hundimiento extensional causado por fallas.
El tramo del sistema de alto nivel de agua se formó durante el período de alto nivel de agua cuando el agua del lago estaba relativamente estática, con la octava esquisto bituminoso en la superficie de inundación más grande del lago como límite inferior. A juzgar por el perfil litológico, la superposición de la capa de pizarra bituminosa superior (capa 65438 + capa 0 ~ 8) es una estructura de superposición de grupo de parasecuencia de agradación típica. La pizarra bituminosa en toda la cuenca está bien desarrollada y la distribución es muy estable (Apéndice Figura 8). -16).
Las capas 8.ª a 1.ª de esquisto bituminoso se desarrollan en el tramo del sistema de aguas altas y son principalmente facies de lago semiprofundo a lago profundo. La litología es principalmente esquisto marrón, negro y esquisto bituminoso. A menudo se desarrolla ropa de cama horizontal. La lutita oscura y la lutita bituminosa en el área de Beitaizi se depositaron durante el período del tramo del sistema de aguas altas. En el este, cerca del lado de la falla, hay gruesas capas de lutita y lutita bituminosa intercaladas con capas delgadas de arenisca y limolita. tienen características de secuencia de grano positivas y pueden ser causados por el flujo de gravedad bajo el agua. El fondo de la primera capa de esquisto bituminoso es una lutita homogénea, masiva, espesa y oscura. Todo lo anterior se caracteriza por facies de lagos semiprofundos y profundos, y verticalmente caracterizados por una alta agradación del nivel del agua.
Figura 8-16 Perfil litológico de la Formación Huadian en el área minera de esquisto bituminoso de Huadian en la provincia de Jilin
(4) Características y distribución del esquisto bituminoso
1. Características de la pizarra bituminosa
La pizarra bituminosa de Huadian es de color marrón grisáceo, tostado, gris oscuro, densa y masiva, con fracturas en forma de concha y rayas marrones. Es liviana, tiene un alto contenido de petróleo y es. lisas Las vetas están talladas con clavos y se pueden encender con una llama abierta. Son ricas en fósiles de animales y plantas y en restos vegetales. En particular, la pizarra bituminosa del Cuaternario es rica en fósiles de algas y braquiópodos.
Los recursos minerales de esquisto bituminoso de Huadian están concentrados y son de alta calidad. El contenido de petróleo es generalmente del 10% al 12%, siendo el más alto del 24,80%. El contenido de aceite de esta prueba de muestreo fue del 23,74 %, el poder calorífico fue de 25,92 ~ 36,37 kJ/g y el contenido de cenizas fue relativamente bajo, 52,97 % ~ 62,65438+. Es una pizarra bituminosa con bajo contenido de cenizas y alto contenido de petróleo.
2. Características de distribución de la pizarra bituminosa
Desde el borde norte hasta el borde sur de la cuenca, en la dirección de las fallas sedimentarias, el perfil de la pizarra bituminosa muestra generalmente una tendencia de De delgado a grueso, con un espesor en el norte de 100 ~ 120 m, y un espesor en la parte sur de 240 m, lo que indica que la cuenca es un marco estratigráfico y estructural semi-graben.
A juzgar por las características sedimentarias verticales de la sección de esquisto bituminoso, existen diferencias obvias entre las partes oriental, central y occidental. Las capas de esquisto bituminoso N° 13 a N° 9 en la parte inferior de la sección de esquisto bituminoso se extienden de abajo hacia arriba desde la subárea de Dacheng hasta el área de Beitaizi, con sedimentos superpuestos. Toda el área desde la capa 8 hasta la capa 1 es consistente, formando dos secuencias sedimentarias. Esta característica revela que el rango de deposición inicial de la sección de esquisto bituminoso fue en el área de Dachengzi-Gonglangtou, con un área pequeña. Los sedimentos superpuestos de extensión tardía cubrieron toda la cuenca sedimentaria de esquisto bituminoso y se han conservado hasta el día de hoy (Figura 8-16).
Hay 13-1 esquisto bituminoso (capa recuperable) depositados de abajo hacia arriba en esta área, 13-9 esquisto bituminoso solo se desarrolla en el área de Dachengzi-Gonglangtou, y 8-1 esquisto bituminoso está en El desarrollo se produce en toda la región. La pizarra bituminosa depositada en Gonglangtou tiene muchas capas y es espesa. El número de capas en la subdivisión de Dacheng adyacente al oeste disminuye y el espesor se vuelve más delgado, hasta que se señala la subdivisión de Beitai, las capas cuarta, quinta y sexta son las mejores de toda el área, y el espesor sedimentario en el; El oeste es todavía más delgado que el este.
El mapa de contorno de la sección de esquisto bituminoso muestra que el borde norte de la cuenca es delgado. 0 ~ 40 m en el área de Beitaizi, 0 ~ 100 m en el área de Dachengzi-Gonglangtou; el espesor de la zona de falla del borde sur es de 60 ~ 240 m, y su tendencia cambiante es que el espesor aumenta gradualmente desde el lado norte de la zona de falla.
El mapa de contorno del espesor acumulado de la capa recuperable de esquisto bituminoso muestra que el espesor en el área de Beitaizi en el oeste es de 5 a 8 m, el espesor en el área de Dachengzi es de 10 a 20 m a 20 m, y el espesor en el área de Gonglangtou es de 20 a 35 m. El espesor acumulado de la capa recuperable de esquisto bituminoso se vuelve gradualmente más delgado de este a oeste (Figura 8-17).
Figura 8-17 Mapa de contorno de la cuarta capa de espesor de esquisto bituminoso en el área minera de esquisto bituminoso de Huadian
Evaluación de los recursos de esquisto bituminoso
Huadian El esquisto bituminoso la evaluación de recursos del área minera se divide en 7 unidades de cálculo: un total de 4 áreas de estudio fino, a saber, el distrito de Gonglangtou, el distrito de Dachengzi, el distrito de Beitaizi y el distrito de Miaoling; hay dos áreas censales, a saber, el área censal del sur y el área censal de Jin Gouzi; es 1 área de predicción. Los recursos de esquisto bituminoso en el área minera de esquisto bituminoso de Huadian son 70523×104t, de los cuales 57112×104t han sido probados. Los recursos técnicamente recuperables de esquisto bituminoso son 43 119×104t, de los cuales los recursos técnicamente recuperables de esquisto bituminoso son 39 096×104t. Los recursos de petróleo de esquisto son 6 059 × 104 t, de los cuales los recursos de petróleo de esquisto son 4782 × 104 t; los recursos de petróleo de esquisto técnicamente recuperables son 3 644 × 104 t, y los recursos recuperables de tecnología de identificación de petróleo de esquisto son 3261 × 104 t; son 2.733×104t, y los recursos recuperables de petróleo de esquisto son 2.446×104t.
El método utilizado en el proceso de predicción de recursos es: el espesor de la pizarra bituminosa en el área de predicción es de 7,96 m, el peso es de 1,92 t/m3 y el contenido de petróleo es del 9,52 %. el límite de los estratos de esquisto bituminoso en el área minera, excepto el área de exploración.