吐哈盆地为西北早中侏罗世含煤盆地。煤层厚度大、分布广泛，煤产气率较高，煤层气生成量可观；煤阶低，孔隙度较大；镜质组含量较高，煤储层渗透性好；煤层顶底板封闭性好、分布稳定、完整性较好，有利于煤层气保存；盆地煤层气地质资源量为21 198.33×108m3，可采资源量为4 100.46×108m3，几乎全部属于Ⅰ类资源。
（一）概况
吐鲁番—哈密盆地（简称吐哈盆地）位于新疆维吾尔自治区东部，是一个近东西延展的长条形盆地。盆地东西长约658km，南北宽约60～132km，面积约53 500km2。
吐哈盆地煤田地质勘探大多浅于500 m，煤田地质勘探程度低。前人对吐哈盆地煤层气资源作了一定的研究：1996年，新疆煤田地质局在开展“新疆维吾尔自治区煤层气资源评价”项目时对艾维尔沟煤产地进行了煤层气资源评价；1998年，煤炭科学研究总院西安分院地质所进行了“吐哈盆地煤层吸附气地质评价及勘探前景预测”课题；2001年，中国矿业大学对吐哈盆地煤层气资源作了评价。所有这些为本次煤层气资源评价奠定了基础。
（二）煤层、煤岩和煤质特征
1.煤层特征
本区主要含煤地层为中下侏罗统八道湾组、西山窑组。
八道湾组为主要含煤地层组之一，岩性以碎屑岩含煤为特征，厚度、岩性在横向上变化较大。八道湾组总体含煤较多，但受古地理、沉积相、物源等因素的共同制约，煤层连续性差，只有中上部存在1～2层较稳定连续煤层。该组共含煤层2～38层，一般4～24层，平均煤层厚度4～67m，含煤系数约为1.1%～8.2%。
西山窑组按照垂向岩性组合特征划分，由下而上可分为四段，一段主要岩性为灰色砂岩，含砾砂岩和泥岩组成，含煤性较差，煤层一般分布范围较小；二段是西山窑组富煤层段，主要岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩、煤层夹碳质泥岩组成，该段地层沉积较为稳定，沉积韵律清楚，可对比性高；三段主要岩性由灰色砂岩、粉砂岩与泥岩互层，夹若干不稳定煤层；四段含煤性最差，在西山窑组沉积范围内所揭岩芯中很少见煤。
2.煤岩与煤质特征
本次资源评价工作以前人资料为基础，并进行了盆地周缘矿井和部分钻井岩芯的补充采样和测试分析，测试结果如表6-28所示。
吐哈盆地侏罗系煤层煤岩类型以半亮型和半暗型为主，光亮型和暗淡型次之具明显的条带状。吐哈盆地不同矿区和不同成煤时期的煤层宏观煤岩类型有明显差别，并呈现规律性变化。
镜质组是吐哈盆地煤中的主要显微组分，一般含量为62%～88%，以均质镜质体和基质镜质体为主。惰质组主要为丝质体和半丝质体，一般含量为5%～25%，盆地南缘煤中惰性组普遍高于盆地北缘。
吐哈盆地侏罗系煤级为褐煤和低—中度变质程度烟煤，在垂向上和横向上存在煤级差异性，以横向上的变化最为显著，镜质组反射率变化范围0.49%～1.79%。盆地北缘一带煤级略高，主要为长焰煤—气煤。吐哈盆地煤层灰分普遍较低，属特低—低灰煤。挥发分在盆地东西两端的艾维尔沟和野马泉区最低，平均为24.52%～33.56%（干燥无灰基，下同），其次为盆地北缘一带，平均为25.51%～43.79%，盆地南缘沙尔湖、大南湖区，挥发分最高，平均为39.73%～49.56%。垂向上，深部低、浅部高，如大南湖区自下而上依次由39.77%递增为45.95%。
表6-28 吐哈盆地煤岩、煤质实测结果
（三）含气性特征
吐哈盆地仅有埋深500m 以浅的含气性资料，深部的含气性需要用浅部的资料进行预测，根据目前掌握的资料，艾维尔沟煤产地煤层含气性测试成果不能用于吐鲁番和哈密盆地深部煤层含气性预测，艾维尔沟煤产地除深成变质作用外，还叠加了强烈动力变质作用，煤变质程度相对较高，达气煤～瘦煤阶段。因此对吐鲁番和哈密盆地深部煤层含气性采用等温吸附法、综合地质分析法进行预测。
盆地南缘艾丁湖、沙尔湖及大南湖煤层赋存较浅，大都处于煤层风氧化带下限深度范围内，煤变质程度低，煤层含气量低，一般不超过3m3/t；盆地中部凹陷和北部凹陷埋深1 000m左右，煤层含气量可能达到5m3/t（表6-29）。
表6-29 吐鲁番和哈密盆地深部煤层含气性预测成果表
（四）成藏条件
1.煤层厚度大、分布广泛，煤产气率较高，煤层气生成量可观
中下侏罗统八道湾组、西山窑组为本区主要含煤地层。其中，八道湾组为主要含煤地层组之一，共含煤层2～38层，一般4～24层，平均煤层厚度4～67m；西山窑组总体含煤2～38层，一般含煤5～25层，平均煤累厚8～55m。煤级一般为褐煤、长焰煤，局部为气煤。有关热模拟反映煤的生烃能力非常强，而且随变质程度的增高，煤的生气量增大。褐煤的累计煤气发生率在38m3/t以上，气煤的累计煤气发生率可达到122m3/t（叶建平等，1998）。可见，虽然吐哈盆地煤的变质程度较低，但其生气量仍是可观的。
2.煤层煤阶低，孔隙度较大；镜质组含量较高，煤储层渗透性好
煤层大多煤阶低，孔隙度较大。大孔和中孔占总孔容的55%左右，储存于此类孔隙中的气体主要为游离气；中孔和微孔孔容稍小，为45%左右，它们是吸附气的主要吸附空间。
吐哈盆地煤岩中镜质组含量较高，是煤岩显微组分中最主要的组分，除哈密坳陷镜质组体积百分含量低于55%外，其他都在55%以上。煤岩镜质组含量普遍较高，为煤层气的吸附提供了较为有利的条件。另外，镜质组含量较高，煤在煤化作用过程中易于脱水、收缩产生内生裂缝，从而增强煤储集层的渗透性并为游离气提供储存空间。
3.煤层顶底板封闭性好、分布稳定、完整性较好，有利于煤层气保存
吐哈盆地的聚煤沉积体系主要有滨浅湖相、沼泽相和河流相。浅埋区部分厚煤层顶板多以封闭性能极佳的泥岩为主，底板细、粗碎屑岩兼有，顶板的良好封闭性使煤层中的煤层气难以向外逸散，对煤层气的保存有利。
吐哈盆地构造相对简单，构造作用对煤层顶底板的破坏不强，煤层顶、底板完整性较好，有利于煤层气保存；断裂多表现为压扭性，封闭性好，不易使煤层气逸散。
（五）煤层气资源量
吐哈盆地风化带下限至煤层埋深 2 000m 以浅区煤层气地质资源量为21 198.33×108m3，资源丰度为2.26×108m3/km2，可采资源量为4 100.46×108m3。其中下侏罗统八道湾煤组煤层气地质资源量为8 793.18×108m3，占总地质资源量的41.81%；中侏罗统西山窑煤组为12 405.15×108m3，占58.52%。可采资源总量为4 211.82×108m3，其中西山窑组为3 437.74×108m3，八道湾组为774.08×108m3。
按深度统计，煤层埋深1 000m以浅、1 000～1 500m和1 500～2 000m 煤层气地质资源量分别为1 591.89×108m3、7 893.62×108m3和11 712.83×108m3，占地质资源总量的7.51%、37.24%和55.25%；埋深1 000m以浅与1 000～1 500m 煤层气可采资源量分别为542.69×108m3、3 557.77×108m3，占可采资源总量13%与87%。
该含气盆地Ⅱ类资源量为21 085.40×108m3，占地质资源总量的99.47%；Ⅲ类资源量为112.94×108m3，占地质资源总量的0.53%（表6-30、表6-31）。
表6-30 吐哈盆地煤层气资源量计算结果表
表6-31 吐哈盆地各含气区带煤层气资源类别表