割理

煤層中的割理是由許多複雜因素造成的，雖然不能完全了解，但是已經發現，它們和煤階，顯微組分、灰分含量、灰層厚度和煤層厚度有關。這些關係(除厚度外)在計算割理和生產能力的計算機模型中將要涉及。要使煤與井眼之間形成可滲透流道，必須對煤進行水力壓裂造縫。

基本介紹

• 中文名：割理
• 外文名：cleat
• 學科：煤礦地質學

割理的規模類型

割理的規模存在很大差異，小者數微米長，大者數米長。不同規模的割理在煤層中的發育程度相差較大。不同規模的割理，對氣體的滲流起著不同的作用。按照割理的規模以及割理與煤層、煤岩類型及煤岩成分的關係對其進行分類。

割理的三維幾何形態

割理系統有互相大致垂直的兩組，其中延伸長度大，且發育的一組叫面割理；被面割理橫切的另一組叫端割理。割理的長度在層面上可測量到，發育的面割理呈等間距分布，其長度變化範圍很大。受煤岩成分在平面上相變的控制，有的鏡煤或亮煤分層在幾米甚至幾十米內分布都很穩定，而有的在幾厘米內出現變化。不發育的面割理在層面上以短裂紋的形式出現，巨觀下從幾毫米到幾厘米。面割理的高度受煤岩類型分層、煤岩成分厚度控制，總體上煤的光澤越亮、鏡煤和亮煤越多、厚度越大，割理越發育、割理高度越大，割理高度小到幾微米，大到幾十厘米。

端割理一般與面割理是互相連通的。端割理的長度受面割理間距的控制，面割理間距越寬，端割理越長。端割理與面割理的高度受控因素相同，主要與煤岩類型和煤岩組分分有關。

割理的寬度與其規模有關。割理規模越大，寬度亦越大，變化範圍一般為1微米-幾厘米。

割理形態也是多姿多態的，在層面上主要有：①網狀。這種割理連通性好，屬極發育；②一組大致平行排列的面割理極發育，而端割理極少，這種割理屬於發育，連通性屬較好；面割理呈短裂紋狀或斷續狀，端割理少見，這種割理連通性差，屬於較發育。剖面上，割理主要呈垂直於層理或微斜交層理平行排列。

割理的評價方法及標準

通過多年來對割理的研究，割理的數量、幾何形態、連通性等相差很大，若無統一評價方法和標準，很難對煤中割理的發育程度、對滲透性的貢獻做出客觀的評價，不便於資料的對比和綜合使用。鑒於此，現對割理密度、連通性及發育程度提出以下評價標準及方法。

(1)割理密度：表示一定距離內割理數量的多少，反映割理髮育的程度。密度的測量與研究方法有關，肉眼的解析度僅可見>0．1mm的割理；而光學顯微鏡下可分辨出>1mm的割理；掃描電鏡下放大倍數500倍可分辨出長度0．6ttm的割理。由於解析度的限制，不同研究方法所測得的割理是不同類型割理，其密度也相差很大，如汪家寨11—13煤層，手標本觀察統計面割理密度20—50條/10cm，塊煤光片肉眼統計面割理38—42條/cm，偏光顯微鏡下統計為210條/cm，而掃描電鏡下放大480倍則為3333條/cm，可見不同統計方法，其割理的規模、密度相差很大。根據我國煤中割理特徵，我們根據尺度不同，將割理的密度劃分為三個級別。

(2)割理的連通性：連通性包括同一割理類型之間的連通以及不同割理類型之間的連通狀況。僅有超微型割理之間的連通，而缺少微型、小型及其他更大型割理，即使超微型割理再發育，流體也難以滲透；同理巨型和大型割理髮育，而更小型的割理不發育，孔隙的流體無法與巨型和大型割理溝通，成為死孔隙。要使滲透性好，產氣量高，從超微型一微型一小型一中型一大型一巨型割理等各級別的割理內部及相互之間形成網路，互相連通，才會出現真正高滲透性儲層。根據割理之間的連通狀況、對滲透性的貢獻以及幾何形態特徵，我們將連通性劃分為三級。

(3)割理髮育程度：包括割理的密度、長度、高度、裂隙寬度及割理的連通性，它在整體上反映了割理的發育狀況及其對煤儲層滲透性的影響。我們主要採用割理的密度、連通性兩個指標對割理髮育程度進行劃分。