Relation between basic coal seam parameters and their gas saturation for Dobrudzha coal field, NE Bulgaria = Зв'язок між основними параметрами вугільних пластів та їх газонасичення для Добруджанського вугільного родовища, СВ Болгарія

Abstract

One of the main natural gas contained in the coal seams is methane. Most of it is adsorbed on the surface of the coal matrix, another is in free state in different in size and morphology pore spaces or dissolved gas in the waters that associate with the coal seams. The form of presence and the degree of gas saturation depends on the rank of the carbonization process, the petrophysical and physicochemical parameters of the environment. Methane in coal seams is accepted to be categorized as an unconventional energy resource. From this point of view, it is of interest in the Dobrudzha coal basin, located in the North-eastern part of Bulgaria. The specific geological conditions of the basin, the limited study, the presence of a thick covering aquifer make it difficult to extract coal by traditional methods. This requires the use of non-popular for the country methods for energy extraction and establishing relation between the basic parameters of coal seams and their gas saturation. The existing geological-geophysical, drilling and laboratory information is combined in a detailed petrophysical model, which extends over the best presented and studied coal seam (m5) from the field. The basic parameters that reflect the amount of adsorbed gas and are the subject of study are the content of moisture, carbon, ash and the degree of carbonization, expressed by the vitrinite and its reflectance.

Одним з основних природних газів, що містяться у вугільних пластах, є метан. Більша його частина адсорбується на поверхні вугільної матриці, інша знаходиться у вільному стані в різних за розміром і морфологією порових просторах або розчиненим газом у водах, які асоціюються з вугільними пластами. Форма присутності і ступінь газонасичення залежить від ступеня процесу карбонізації, петрофизічних і фізико-хімічних параметрів середовища. Метан у вугільних пластах прийнято відносити до нетрадиційного енергетичного ресурсу. З цієї точки зору представляє інтерес Добруджанський вугільний басейн, розташований у північно-східній частині Болгарії. Специфічні геологічні умови басейну, обмеженість вивчення, наявність потужного покривного водоносного горизонту ускладнюють видобуток вугілля традиційними методами. Це вимагає використання непопулярних для країни методів видобутку енергії та встановлення зв'язку між основними параметрами вугільних пластів та їх газонасичення. Існуюча геолого-геофізична, бурова та лабораторна інформація об'єднана в детальну петрофизическую модель, яка поширюється на найкраще представлений і вивчений вугільний пласт (m5) з родовища. Основними параметрами, що відображають кількість адсорбованого газу і є предметом дослідження, є вміст вологи, вуглецю, золи та ступінь карбонізації, виражена вітринітом та його відбивною здатністю.