煤层气开发地质学理论与方法
煤层气勘探、开发、利用方案(四)
煤层气勘探、开发、利用方案一、实施背景煤炭资源是我国最重要的能源资源之一，但传统煤炭开采方式存在环境污染、安全事故等问题。
为了解决这些问题，我国开始大力发展煤层气勘探、开发、利用，以实现煤炭资源的高效利用和经济转型升级。
二、工作原理煤层气是指在煤层中存在的天然气，其开采方式主要包括水平井和竖井两种方式。
水平井是通过在煤层中钻探一条水平井道，然后在井道中进行煤层气开采；竖井则是通过在地面钻探一条竖井，然后在煤层中进行煤层气开采。
煤层气勘探、开发、利用方案的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 勘探：通过地质勘探、测井、地震勘探等手段，确定煤层气的分布、储量、品质等。
2. 开发：根据勘探结果，选择合适的开采方式，进行井口建设、井下设备安装等工作，实现煤层气的开采。
3. 利用：将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用，包括发电、供热、工业燃料等。
三、实施计划步骤1. 勘探阶段：确定煤层气的分布、储量、品质等，选择合适的开采方式。
2. 开发阶段：进行井口建设、井下设备安装等工作，实现煤层气的开采。
3. 利用阶段：将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用，包括发电、供热、工业燃料等。
四、适用范围煤层气勘探、开发、利用方案适用于我国煤炭资源丰富的地区，如山西、陕西、内蒙古等地。
五、创新要点1. 采用先进的勘探技术，提高勘探效率和准确度。
2. 采用先进的开采技术，提高煤层气开采效率和安全性3. 采用先进的利用技术，提高煤层气利用效率和环保性。
六、预期效果1. 实现煤炭资源的高效利用，提高能源利用效率。
2. 促进经济转型升级，推动产业结构调整。
3. 减少煤炭开采对环境的影响，保护生态环境。
七、达到收益1. 提高煤炭资源的利用效率，降低能源生产成本。
2. 推动相关产业的发展，提高就业率。
3. 促进经济转型升级，提高经济发展水平。
八、优缺点优点：1. 实现煤炭资源的高效利用，提高能源利用效率。
2. 促进经济转型升级，推动产业结构调整。
煤层气方法学
煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，俗称“瓦斯”，其主要成分是甲烷。
煤层气作为一种非常规天然气资源，具有广阔的应用前景和重要的战略意义。
以下是一些常见的煤层气开发方法：
1. 垂直井开采法：这是最常见的煤层气开采方法之一。
通过在煤层中钻垂直井，利用井底的压力差将煤层气抽采到地面。
这种方法适用于煤层厚度较大、渗透率较高的地区。
2. 水平井开采法：在煤层中钻进水平井，通过水平井与垂直井的连接，形成一个采气通道。
水平井可以增加煤层的暴露面积，提高采气效率。
这种方法适用于煤层较薄、渗透率较低的地区。
3. 压裂开采法：通过在煤层中进行水力压裂，增加煤层的渗透率，从而提高煤层气的产量。
压裂开采法可以分为垂直井压裂和水平井压裂两种方式。
4. 洞穴储存法：将煤层气开采出来后，通过管道输送到地下洞穴中进行储存。
这种方法可以解决煤层气产量不稳定的问题，同时也可以作为天然气调峰的一种手段。
5. 地面开采法：在煤层上方的地面上建立采气设施，通过钻孔将煤层气抽采到地面。
这种方法适用于煤层埋藏较浅、渗透率较高的地区。
总之，煤层气的开发方法需要根据煤层的地质条件、储层特征和开采技术等因素进行选择。
在实际应用中，往往需要采用多种方法相结合的综合开发模式，以提高煤层气的产量和经济效益。
煤层气开发理论与实践
1、煤层吸附等温线测定及其应用煤层气与常规天然气不同，它被煤层吸附在其微孔隙的内表面上。
由于煤的微孔隙极其发育，具有特别大的比表面，每克煤的内表面可达到100~400m2，通过吸附作用，煤比常规砂岩具有更高的储气能力。
煤层的孔隙介质具有双重孔隙特征，基质和割理分别代表着原生和次生的孔隙度。
煤层气以吸附状态储存于煤颗粒的内表面，煤层气的吸附能力由煤质、煤阶（成熟度）、埋藏深度等状态所决定。
煤层等温吸附曲线是指在某一温度条件下，以逐步加压的方式使已脱气的煤岩重新吸附而建立的压力与含气量（吸附气量）关系曲线[1]。
煤层气吸附依赖于气-液-固三相之间的作用，煤层气的吸附收到的影响因素众多，除了受煤阶、煤岩组成、灰分、水分含量、孔隙率、孔径结构等[2]内在因素控制，同时也受温度、压力、湿度等外部环境的制约[3][6][7]。
等温吸附线的测定：由于吸附性是煤的一种自然属性，我们知道煤是一种多孔介质，具有很大的比表面积。
由于气体分子与煤内表面之间的范德华力作用，气体有被吸附到煤内表面上的趋势，这种吸附属于物理吸附，它符合兰格缪尔单分子层吸附理论。
煤的吸附能力是温度、吸附质、压力和煤性质的函数。
在温度和吸附质一定的情况下，煤对气体的吸附量可用兰格缪尔方程描述：V=V L P/(P L+P)式中：V L—兰氏体积，表征煤具有的最大吸附能力；P L—兰氏压力，反映煤内表面对气体的吸附能力, V为煤层气吸附量；p吸附平衡是的气体压力。
当压力等于兰氏压力时，煤的吸附量等于兰氏体积的1/2，即P=P L时，V=V L/2。
V L和P L 的大小决定于煤的性质，由等温吸附试验结果可以求得。
等温吸附曲线应用：1、利用等温吸附曲线形态分析煤层气产量变化：通过对等温吸附曲线的形态分析可以比较不同兰氏压力和兰氏体积下产气量的大小。
由兰氏方程，有：V=V L P/(P L+P)，则d Ve(p)/d p=tanθ= V L P/(P L+P)2。
煤层气开发地质学及其研究的内容与方法
煤层气开发地质学及其研究的内容与方法一、煤层气开发地质学及其研究的内容1、煤层气地层分析煤层气地质学的研究要求从煤层的地质分析角度，对含气量、孔隙特征及煤层的延展性等进行深入地研究，以判断煤层的开采条件。
具体探讨主要有煤层内地层构造、煤层重力流动特征、煤层含气量、孔隙度、煤层延伸性等。
2、煤层地质探测技术对于煤层气的开发，煤层地质探测技术的开发是重要的研究内容之一。
一般情况下，采用放射性测井和电磁测井等技术对煤层气进行探测，了解煤层的延展性、煤的质量等情况。
3、煤层气勘探开发技术煤层气勘探开发技术是指采用复杂的工艺手段，以实现煤层气开发的技术。
主要技术措施包括煤层孔隙度测试、地层构造解释、岩心切片解释、气藏地质模拟分析等。
4、煤层气开发地质环境保护煤层气开发地质环境保护是指做好煤层气勘探开发的过程中，要充分考虑地质环境的变化，努力减少或防止煤层气开发过程中的污染，确保煤层气开发的可持续发展。
二、煤层气开发地质学及其研究的方法1、实验室测试实验室对煤层的物理性质、流学特性、岩性特征以及煤层气的含量等进行测试，以指导勘探开发煤层气。
实验室测试的常见方法有X射线衍射分析、热重分析和密度测试等。
2、多地形特征、地质判断在煤层气开发的勘查过程中，需要对地形地貌进行调查，进而对气田的位置、开发指标和形成背景进行研究，以便有效开发煤层气。
3、地球物理测量地球物理测量针对煤层的重力流动特征，利用放射性测井、电磁测井等技术，可以有效研究煤层的构造特征、孔隙特征以及含气量等，为指导煤层气的开发提供重要的依据。
4、岩心分析采用岩心分析技术，可以确定煤矿的结构形态、构造特征、煤层的延展性、气藏开发的有效性等情况，为更好地开发煤层气提供重要依据。
煤层气开发地质学理论与方法
煤层气开发地质学理论与方法首先，煤层气的分布与形成机理是煤层气开发地质学的重要研究内容。
煤层气是在煤层埋藏过程中由有机质在高压高温条件下转化而成的天然气。
煤层气的分布受到煤层的厚度、埋深、含气量等因素的影响。
在煤层埋藏过程中，有机质在压力和温度作用下经历干酪根、初级、中级和成熟等不同阶段，形成煤层气。
煤层气的形成机理研究可以为煤层气的勘探和开发提供科学依据。
其次，煤层气的储集是煤层气开发地质学的核心问题之一、煤层气的储集形式主要有吸附储集和自由气储集两种。
吸附储集是指煤层气分子在煤矸石孔隙、裂隙和微孔等微观空间中吸附，形成紧密结合的状态；自由气储集是指煤层气分子在煤体孔隙中以自由状态存在。
煤层气的储集特征受到煤层的孔隙结构、孔隙度、构造变形等因素的影响。
通过对储集特征的研究可以确定煤层气的开发方式和有效开采方法。
此外，煤层气的运移规律也是煤层气开发地质学研究的重要方向之一、煤层气的运移受到多种因素的控制，包括煤层压力、渗透性、孔隙度、温度等。
煤层气的运移机理主要有扩散、脱附和解吸等过程。
研究煤层气的运移规律可以为煤层气开发提供指导，如确定煤层气开发的合理排采策略，优化井网布置等。
在煤层气开发地质学中，还需要开展煤层气资源量评价和勘探技术研究。
通过对煤层气资源量的评价，可以为资源开发提供基础数据。
勘探技术的研究则是为了提高煤层气的勘探效率和开发成功率。
目前，常用的勘探技术包括地球物理勘探、地质钻探和测井技术等。
总之，煤层气开发地质学是研究煤层气在地质中的分布、形成、储集、运移等规律的学科，其理论与方法的研究对于煤层气的勘探和开发具有重要意义。
通过对煤层气开发地质学的深入研究，可以为煤层气资源的高效开发和利用提供科学依据。
煤层气开发——第6章 煤层气开采工程
（3）产水量
煤层水的产出体现在两个方面： ①煤层水的产出，给气体的解吸提供了一定的空间，保证了气体持续解吸；
②煤层水的产水降低了煤储层的孔隙压力，使之低于解吸压力，为气体解吸提供了先 天环境。
第一节 煤层气开采方法与原理
3.煤层气井排采类型划分
1）单井排采 单井开采的产气机理是：开井排水形成压降漏斗，在井底压力大于临界解吸 压力而小于原始地层压力时，只有水的单向流动。
第一节 煤层气开采方法与原理
（2）煤层气的排水降压 煤层气主要以吸附状态存在 于煤基质的微孔隙中，其生 产过程就是先排水，后采气。 煤层气的生产一般可分为 三个阶段：从煤基质孔隙的 表面解吸、通过基质和微孔 隙扩散到裂隙中、以达西流
方式通过裂隙流向井筒运移。 煤层气井周围气水分布及流动状 态径向剖面示意图
• 煤层的出水量和井口产水相平衡时，形成稳定的压力降落漏斗，降落漏 斗不再继续延伸和扩大，煤层各点储层压力也就不能得以进一步降低， 解吸停止，产气也就终止。
第一节 煤层气开采方法与原理
1、煤层气排采基本理论
（1）煤层气的储层特性
煤层气是一种介于常规天然气与煤层之间的非常规性天然气 资源，其主要成分是甲烷 。在地层压力作用下，煤层中的 甲烷分子大部分以单分子形式吸附于煤基质表面，只有很少 部分以游离气的形式存储于孔隙或裂隙中，或以溶解气的方 式存在于煤层水中。
第一节 煤层气开采方法与原理
• Ш饱和水单相流 压力在煤层和围岩共同传递阶段。排采继续进行，围岩中 压力影响半径增加，煤层中压力梯度逐渐等于甚至大于围岩中的压力梯度， 压力将在煤层和围岩中共同传递，直到煤层中排采影响半径范围内压力达到 临界解吸压力以下时，气体开始解吸，即进入非饱和两相流阶段。 • Ⅳ非饱和流阶段 排采继续进行，当煤层排采影响范围内压力达到临界解吸 压力以下时，一定数量的煤层气开始解吸，并形成气泡，阻碍水的流动，水 的相对惨透率开始下降，但此时气体的量较小，无论在基质孔隙中还是在裂 隙系统中，气水都是孤立的，没有互相连接，不能流动，此阶段称为非饱和 单相流阶段。
怎样开采煤层气
立志当早，存高远
怎样开采煤层气
煤层气，俗称瓦斯、煤层甲烷，是主要存在于煤层中、以甲烷为主要成分的烃类气体。
煤层气以游离态、吸附态和溶解态三种状态存在于煤层中。
煤是由煤基质、割理和孔隙构成，里面有气体和水。
煤基质就是煤的主体，一般呈块状，里面有许多肉眼无法看清的孔隙，有的互相联通，有的是闭合的死胡同。
割理是较大的煤层裂缝，由于呈交错纹理状，所以称为割理(见图1)。
图1 煤层表面结构
游离状态的煤层气以自由气体状态赋存在煤层的割理、裂缝、孔隙中，在压力差的作用下可以自由运动，游离气占煤层气的10%~20%。
溶解在煤层水中的气体称为溶解气，数量很少，在5%以内。
大量的煤层气是以吸附状态吸附在煤的内表面上，这种吸附是物理吸附，这部分煤层气占70%~95%。
除了吸附、游离的煤层气外，煤层割理、微小裂缝、孔隙中被水充填，正因如此，需要先把水排出，然后天然气才能开采出来。
既然煤层气存在于煤层之中，我们要想开发利用煤层气，需要从产煤的地区筛选出煤层气量大、容易开采的地方。
地质学家通过分析关于煤层各种性质之后优选更加有利的地区，这是中国地质调查局的工作之一，后期企业再对煤层气进行开采。
图2 钻井过程
开采的方式主要是通过从地面向地下钻井，也就是在地下挖掘出一个通道或井眼，方便天然气流到井中，然后再从井中抽采到地面，这个形成油气流动通道的过程就叫做钻井。
图2 表示的是钻井过程，依靠钻机提供的驱动力带动钻杆和钻头转动，钻头逐次向下破碎岩石，形成一个井眼。
钻头在破碎岩石的同时，通过空心的钻杆。
煤层气开发地质学及其研究的内容与方法
煤层气开发地质学及其研究的内容与方法煤层气是一种新型的清洁能源，具有储量大、分布广、开发成本低、环保等优点，是我国能源结构调整和可持续发展的重要组成部分。
煤层气开发地质学是煤层气勘探开发的基础，其研究内容主要包括煤层气地质特征、煤层气成藏规律、煤层气开发技术等方面，本文将从这些方面进行阐述。
一、煤层气地质特征煤层气地质特征是煤层气开发地质学的基础，主要包括煤层气的分布、储量、成因、运移、分布规律等方面。
煤层气的分布主要受煤层的厚度、埋深、煤质、构造等因素的影响，一般来说，煤层气的分布具有明显的地域性和层位性。
煤层气的储量主要受煤层的厚度、埋深、煤质、孔隙度、渗透率等因素的影响，一般来说，煤层气的储量与煤层的厚度和孔隙度呈正相关，与煤层的渗透率呈负相关。
煤层气的成因主要有生物成因、热成因和混合成因三种类型，其中生物成因是煤层气的主要成因类型。
煤层气的运移主要受煤层的渗透性、孔隙度、压力等因素的影响，一般来说，煤层气的运移具有渗流和吸附两种方式。
煤层气的分布规律主要受煤层的构造、地质构造、地质构造演化等因素的影响，一般来说，煤层气的分布规律具有明显的地质构造控制性。
二、煤层气成藏规律煤层气成藏规律是煤层气开发地质学的重要研究内容，主要包括煤层气成藏类型、成藏模式、成藏机理等方面。
煤层气成藏类型主要有单一煤层气藏、多层煤层气藏、煤岩层煤层气藏等类型。
煤层气成藏模式主要有自生型、自生自储型、自生自储自运型等模式。
煤层气成藏机理主要有生物成因、热成因、混合成因等机理，其中生物成因是煤层气成藏的主要机理。
三、煤层气开发技术煤层气开发技术是煤层气开发地质学的重要研究内容，主要包括煤层气开发方法、开发工艺、开发设备等方面。
煤层气开发方法主要有钻井开发、巷道开采、水平井开采等方法。
煤层气开发工艺主要有抽采、压裂、注气等工艺。
煤层气开发设备主要有钻机、压裂车、注气设备等设备。
四、煤层气开发地质学研究方法煤层气开发地质学的研究方法主要包括野外地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探、数值模拟等方法。
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第一章绪论主要内容：本章主要论述了煤层气开发地质学研究的目的与意义，以及煤层气勘探的开发的现状。
从多个方面分析了我国煤层气的储量、勘探、开发等情况，深入细致的描述了目前我国使用煤层气、利用煤层气的状况，同时也对未来我国煤层气开采的发展和利用做了一定的分析和研究。
第二章煤的物质组成及其基本物理化学性质主要内容：一、煤的物质组成1、煤储层固态物质组成（1）宏观煤岩组成煤是一种有机岩类，包括三种成因类型：①主要来源于高等植物的腐殖煤；②主要由低等生物形成的腐泥煤；③介于前两者之间的腐殖腐泥煤。
宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成的单位，宏观煤岩组成是根据肉眼所观察到的煤的光泽、颜色、硬度、脆度、断口、形态等特征区分的煤岩成分及其组合类型。
（2）显微煤岩组成显微煤岩组成包括有机显微组分和无机显微组分—矿物质。
在光学显微镜下能够识别的煤的基本有机成分，称为有机显微组分，是由植物残体转变而来的显微组分。
无机显微组分指显微镜下观察到的煤中矿物质。
2、煤中的水和气（1）煤中的水煤中的液相是指存在的水。
煤中水存在于煤孔隙—裂隙中，其形态分为液态水、固态水（2）煤中的气煤层中赋存的气态物质就是煤层气，主要化学组分为甲烷、二氧化碳、氮气、重烃气等。
二、煤化作用及煤层气的形成1、煤化作用成煤作用是原始煤物质最终转化成煤的全部作用，它分成两个相继的阶段：从成煤原始物质的堆积，经生物化学作用直到泥炭的形成，称为泥炭化作用阶段；当泥炭形成后，由于沉积盆地的沉降，泥炭被埋藏于深处，在温度、压力增高等物理、化学作用下，形成褐煤、、烟煤、无烟煤和变无烟煤的过程，称为煤化作用阶段，包括成岩作用阶段和变质作用阶段。
2、煤化作用特点及煤化程度指标（1）煤化作用特点①增碳化趋势②结构单一化趋势③结构致密化和定向排列趋势（反光性增强）④煤显微组分性质的均一性趋势⑤煤化作用的不可逆性⑥煤化作用发展的阶段性和非线性（2）煤化程度指标煤化程度指标简称煤化指标，又称煤级指标，不同煤化阶段中各种指标变化的显著性各不相同。
随着煤化程度的增加，煤级指标有规律的变化。
3、煤层气的形成（1）生物成因气（包括原生生物成因气和此生生物成因气）生物成因气是有机质在微生物降解作用下的产物。
指在相对低的温度（一般小于50℃）条件下，通过细菌的参与或作用，在煤层中生成的以甲烷为主并含少量其他成分的气体。
按照生气时间、母质及地质条件的不同，生物成因气有原生生物气和次生生物成因气两种类型。
（2）热成因气热成因气是在温度（>50℃）和压力作用下，煤有机质发生一系列物理、化学变化，煤中大量富含氢和氧的挥发分物质主要以CH4、CO2和H2O的形式释放出来。
根据煤层气生气、储气和运移特征，热成因气可分为原生热成因气和次生热成因气。
4、煤的基本物理化学性质（1）煤的基本物理性质与煤层气开发相关的基本物理性质主要有煤的密度、容重和比重、煤的孔隙度、煤的含水率和煤的软化性等，煤的物理性质是煤的化学组成和分子结构的外部表现，由煤化程度和煤岩组成所决定的。
①煤的容重（天然容重）是指单位体积煤所受的重力，或称干容重。
煤的容重按照煤岩含水状况不同分为干容重、饱和容重和有效容重。
②煤的比重是指20℃时煤的重量与同温度、同体积水的重量之比。
煤的密度、容重和比重与煤岩成分、煤化程度及煤中矿物质的性质和含量有关。
③煤的软化性：煤侵水后强度降低的性质称为软化性，煤的软化性取决于煤岩煤质、煤化程度及孔隙—裂隙特征，当煤中含有较多亲水性和可溶性矿物。
煤化程度低及裂隙发育时，软化性较强。
（2）煤的基本化学性质煤的化学组成大致可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。
煤中的有机质主要有碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，是复杂的高分子化合物，是煤的主要组成部分，不同的煤，各种元素的含量和化学结构是不同的，造成了煤在物理性质和化学性质上的差异，并使煤在加工利用和煤层气储层改造过程中表现出不同的工艺性质和工程力学特性等。
煤中的无机质包括水分和矿物质，它降低了煤的质量和利用价值并影响煤储层的含气性，在煤的加工利用和煤层气开发过程中产生一定的影响。
第三章煤储层厚度及其预测技术主要内容：1、煤层的形成煤是一种固态的可燃有机岩，凡是由动植物残骸等有机质形成的岩石都称为有机岩。
煤是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学等一系列作用转变而成的。
煤层是由泥炭层转化而来的，泥炭层的堆积主要取决于泥炭沼泽的水面和植物遗体堆积的沉积面（即泥炭层的上表面）两者之间的关系。
泥炭沼泽水面和植物遗体堆积面保持均衡，即泥炭层堆积面不断增长和沼泽水面不断上升保持均衡，是泥炭层不断增厚的必要条件。
根据煤层中有无其他岩石夹层的存在，煤层可分为两类结构：不含夹层者称简单结构；反之称为复杂结构。
煤层中的夹层亦称夹矸。
常见的是黏土岩、炭质泥岩或粉砂岩，有时为石灰岩、硅质岩、油页岩、细砂岩甚至砾石。
2、煤厚变化的控制因素煤储层厚度是指煤层顶板岩石之间的垂直距离。
根据煤层结构，煤储层厚度可分为总厚度、有益厚度和可采厚度。
煤层总厚度是顶底板之间各煤分层和夹层厚度的总和；有益厚度是指煤层顶底板之间各煤分层厚度的总和；可采厚度是指在现代经济技术条件下适于开采的煤储层厚度。
煤储层厚度的变化是多种多样的，但就其成因来说，可以分为原生变化和后生变化两大类。
原生变化是指泥炭层堆积过程中，在形成煤层顶板岩层的沉积物覆盖以前，由于各种地质作用的影响而引起的煤层形态和厚度的变化；后生变化。
是指泥炭层被新的沉积物覆盖以后或煤系形成之后，由于构造变动、岩浆侵入、河流剥蚀等地质作用引起的煤层形态和厚度的变化。
3、煤储层厚度稳定性评价步骤和方法根据一些矿井对地壳不均衡沉降、古河流冲蚀和地质构造变动等原因引起的煤厚变化预测的方法，大致分为四个步骤：①全面了解本井田所属煤田的成煤古地理环境、地质构造分布特征、煤系组成和含煤性变化的情况。
②深入调查包括勘探钻孔和采掘工程揭露的所有煤层出现厚度变化的地质特征，仔细判别变化原因。
③分析研究区内煤、岩层产状，构造形迹展布，煤层结构与夹矸层变化，顶底板岩性岩石相组合与分布，以及它们与煤储层厚度变化之间的关系。
④在系统整理资料的基础上编制预测图件。
煤储层厚度稳定性是煤层气开发的最基本地质条件。
煤储层厚度稳定性，通常认为是三方面因素所决定：①煤储层厚度值偏离平均值的大小②煤储层厚度值是否有变薄到低于所规定的平衡表内储量的最低厚度③煤储层厚度变化是否具有规律性4、基于地震属性的煤储层厚度预测技术地震属性反应了地震波形的几何学、运动学、动力学和统计学特征，地震属性技术是通过应用研究、算法开发和综合软件系统来提取、储存、可视化、分析、验证及评价地震属性的技术。
厚度预测方法：（1）单参数与多参数法：①振幅图版法；②时差法；③反射波特征点法；④频率法；⑤主振幅、主频率法；⑥有限带宽反射波波形分析法（2）反演方法：①振幅、频率综合反演法；②约束反演法（3）神经网络函数逼近法5、煤储层厚度对煤层气井产能的影响（1）煤层分布特征对于煤层气井产能的影响①目标煤层的层数：目标煤层的层数和煤层的有益厚度对煤层气井的产能和长期产量影响较大。
目前煤层气开采分单层开采和合层开采两种方式。
单层开采是指仅开采某一深度的一层煤或垂向距离相近的一个煤层组，主要是针对单一的厚煤层开采。
合层开采是对开发区域内不同深度的煤层同时联合开采。
目前合层开采仅适用于以垂直开发的方式，主要针对大规模的区域商业性开发。
②煤储层厚度及其稳定性煤储层厚度决定了煤的生气及储气强度，其生气及储气能力与煤的物质组成及煤变质特征关系密切。
煤储层厚度越大，储层向井筒的补给能力越强，煤层气通过井筒向外运移的面积越大，气井产气潜力越大。
③煤层结构煤层结构是指煤层中包含煤分层和岩石夹层的层数及厚度的特征，不含夹矸层者称为简单煤层结构；含有夹矸层者称为复杂煤层结构。
煤层中的岩石夹层俗称夹矸。
夹矸一般为黏土岩、炭质泥岩或粉砂岩，有时为石灰岩、硅质岩、油页岩、细砂岩甚至砾石。
第四章煤储层孔隙—裂隙特征及其孔渗性煤作为储层，具有两方面的特性：一方面在压力作用下，煤层具有容纳气体的能力；另一方面煤具有允许气体流动的能力。
煤储层孔渗性反映了煤储层的这些特性，直接影响煤层气的开采效果。
1、煤的孔隙特征（1）煤孔隙结构煤孔隙结构是指煤中孔隙和喉道的几何形状、大小分布及其相互连通关系。
煤的细微孔隙结构随着煤化作用而变化，是煤储层的重要特征。
根据十进制分类系统将孔隙分为四种：即孔径＞1000nm的孔隙为大孔；孔径在100-1000nm的孔隙为中孔；孔径在10-100nm的孔隙为小孔（或过渡孔）；孔径＜10nm的孔隙为微孔。
（2）煤的孔隙成因根据成因煤孔隙可分为原生孔和次生孔，原生孔是指煤沉积过程中形成的结构孔隙，次生孔是煤化作用过程中煤结构去挥发分作用而形成的。
（3）煤的孔隙表征参数①煤的孔容：孔容即孔隙的体积，常用比孔容表示，即每克煤所具有的孔隙体积。
②煤的孔比表面积：煤的孔比表面积包括外表面积和内表面积，外表面积所占比例极小，贡献几乎全来自内表面积。
③煤的孔隙度（率）：煤的煤的孔隙度（率）是煤中孔隙—裂隙体积与煤总体积之比（用百分数表示）。
它是衡量煤储层储集性的一个重要参数。
煤的孔隙度与煤变质程度相关，煤储层孔隙度为1.5%—12.2%，一般在5%以下，不同煤化阶段煤样孔隙度存在差异性。
（4）煤的孔隙结构测定方法①压汞法：主要利用汞柱注入孔隙的方法测量孔径分布曲线及孔容、孔比表面积和排驱压力，其测定范围为几纳米至几千纳米，对于小孔以上孔的测量还是比较准确可靠的。
②低温氮吸收法：依据煤对气体的物理吸附原理，测量煤的微孔孔隙的分布规律、比表面积和孔容等参数，测量范围为1—200nm。
③扫描电镜法：扫描电镜法是将煤样放大几十倍至几千倍后观察全貌和裂缝，并能计算出0.1μm以上的孔隙或裂隙。
2.煤储层裂隙系统（1）煤中节理（裂隙）类型煤储层中节理按成因的不同将其分为原生节理、风化节理和构造节理三类，前者为内生节理；后两者为外生节理。
①原生节理：通常是煤化作用过程中煤中凝胶化组分体积收缩变形作用的结果，相当于内生节理，主要为小裂隙和微裂隙。
②风化节理：是煤层受风化作用而产生的裂隙。
其特点是裂隙排列不规则，往往地表发育，随深度的增加裂隙密度很快降低，到一定深度后，风化节理不复存在。
③构造节理：是受构造变动作用力形成的节理。
构造节理按其力学成因，分为张节理和剪节理两类。
张节理：是由于张应力引起的节理；剪节理：是由剪应力引起的节理。
（2）煤中节理（裂隙）的分级及特征①宏观裂隙：根据裂隙的规模和形态特征，煤储层中宏观裂隙系统指不包括断层在内，自然条件下肉眼可以识别的裂隙系统，大小通常为几毫米到几米，可将煤储层中宏观裂隙按规模大小划分为四级:大裂隙、中裂隙、小裂隙和微裂隙。