深部煤层气测井评价方法及其应用
煤层气测井评价方法探讨
论 是从 安 全 方面考 虑 ， 还 是从 环保 方 面考虑 ， 都具 有 十分 巨大
的 利 用价值 ， 但是 对 于煤 气层 的 开采 ， － ＆ － ４ Ｊ ￣ 对 其 了解还 处 于初
级 阶段 ， 为此， 在 本文 ， 笔者 对其 方法评 价进 行 分析 ， 并对应 用
前 景进行展 望 。 关键词 ： 煤 气层 ； 测井评价 ； 方 法探 讨 ；
储式 非常 规天 然气藏 。其 既属于天 然气藏 ， 也具 有 煤的一 些特 征， 例如在 高温下具 有易燃 易爆 的特征等 。
情 况下 ， 其 应在 ３ ３ ｍ ｓ 。在看 煤层 渗透率 时 ， 它 主要 和开 启割理
数量有 关。
１ 煤层 气测井评价方法
和 石 油和 天 然 气 等物 质 相 比较 ， 煤 层 气 的储 集具 有特 异
２ ． １ 煤阶的测井评价方法
开 采 出高质量 的煤 的基础在 于对煤 层 、 煤阶 的准 确勘测和 性， 其最 为 显著 的特 征就 Байду номын сангаас双 重孔 介 质特征 ， 但是 它 的这一 特 把 握 ， 就 目前 我 国现 阶 段采 煤技 术 的发 展状 况来 看 ， 其 在对 煤 征 不是 由它本 身组成 的 ， 而是 由煤的基 质微孔 和裂缝 共 同构成 阶进 行勘测 最常 用 、 最基本 的参数 是镜煤 反射率 。通过 镜煤 反 的。为 此 ， 用常规 的评价 石油 和他天 然气甚 至是评价 煤 的方法 射率 我们可 以把握煤 的种类 。例如 ， 镜煤 反射率小于 ０ ． ５ ％时 为 评 价煤 层气是 不够 准确的 ， 也是 不符 合规范 的 。为 此工作 人 员 褐煤 ， 当其大 于 ０ ． ５ ％而 小于 ０ ． ６ ５ ％时 ， 为长 焰 煤等 ， 之外 ， 值 得 在 实 际工 作 中应结 合 实际状 况设 计 出科 学合 理的 煤 层气评 价 提 的是 ， 煤 层的煤阶 是 由深埋控 制的 。 方法。
煤层气储层测井评价方法
煤层气测井评价方法第一章前言1.1研究的目的及意义煤层气形成于煤化作用的各个阶段；绝大部分煤层气以吸附态赋存于煤层之中；煤层的生气和储气能力都受煤变质作用程度的控制，这些特性决定了煤层气储层评价的一系列关键参数, 如煤层组分、镜质组反射率、煤层含气量等。
这些参数可用常规测井方法直接或间接获得，而且测井解释快速直观、分辨率高、费用低廉等特点，可弥补取心、试井及煤心分析这些方面的不足。
因此，煤层气储层测井评价技术的研究具有十分重要的意义和非常广阔的应用前景。
煤层气储层地球物理测井评价技术总体上可以分为煤层气储层定性识别技术、煤层气储层参数定量解释技术以及煤层气储层综合评价分析技术。
其中煤层气储层参数定量解释技术是其研究的核心。
目前利用测井方法可以确定的煤层气储层参数包括: a..煤层气储层的含气量(饱和度)、孔隙度(基质孔隙度和裂缝孔隙度)和渗透率(基质渗透率和裂缝渗透率)；b.煤岩工业分析参数——煤的挥发分、固定碳、灰分、水分和煤阶；c.煤层气的吸附/解吸特性参数；d.煤层厚度、深度、储层压力、温度和产能等。
由于我国煤层气勘探开发尚处于起步阶段，煤层气勘探程度普遍偏低。
煤岩的组成组分较为复杂，且各组分含量变化较大，被认为是最复杂的岩石，加之其基质孔隙．裂缝的双重孔隙系统，共同导致煤层具有很强的非均质性，这给测井解释带来了更大的多解性和不确定性。
我国煤层气资源分布图1.2国内外研究现状目前，我国尚没有专门针对煤层气储层评价的测井方法和仪器设备，基本还是使用常规油气藏测井技术。
常用的测井方法包括自然伽马、井径、井温、补偿密度、补偿中子、声波时差、深浅侧向以及微球形聚焦电阻率测井等。
与常规天然气储层相比，煤层气储层具有明显的测井响应特征，即低密度、低伽马、低俘获截面、高中子、高声波时差、高电阻率等。
其中，体积密度测井是识别煤层的首选测井方法。
对于关键井，还应加测伽马能谱、偶极子声波(或阵列声波)、微电阻率扫描成像测井等，从而可以更加准确地进行煤质、孔渗、地层机械性能分析。
煤层气测井评价
题目煤层气的测井评制作人：刘博彪成杰朱博文崔莎莎周道琛万程贾凡解冲雷前言 (1)0.1研究目的及意义 (1)0.2煤层气测井的研究现状 (2)第一章煤层气及储层的基本特征 (4)1.1 煤层气的储层特征 (4)1. 2煤层气的赋存状态 (5)第二章煤层气的测井解释 (6)2.1 煤储层的测井响应 (6)2.1.1煤层气的电性特性 (6)2.2.2 煤层气的测井相应特征 (6)2.2储层参数的测井评价方法 (7)2.2.1煤层的深度和厚度 (7)2.2.2煤的工业分析参数 (8)2.2.3煤层含气量 (8)2.2.4渗透率和裂缝孔隙率 (8)2.2.5岩石力学性质 (8)2.3 实例分析 (9)2.3.1 煤层与围岩的识别 (9)2.3.2 煤的工业分析 (9)2.3.3 含气量 (12)2.3.4 渗透性的测井评价 (14)2.3.5 资料的处理 (15)第三章结论及建议 (17)3.1 本文得出的结论 (17)3.2 煤层气测井技术存在的煤层问题与建议 (17)参考文献 (18)前言0.1研究目的及意义煤层气俗称煤层甲烷或煤层瓦斯，是有机质在煤化作用过程中生成的、主要以吸附状态赋存于煤层及其围岩中的可燃气体，其主要成分是甲烷，其次为二氧化碳、氮气等。
煤层气是一种自生自储式的天然气资源，与石油及常规天然气藏有所区别，故称为非常规天然气。
在过去的几十年里，作为一种新型绿色能源，煤层气资源受到世界各国的重视，许多国家相继加大了对煤层气资源的勘探开发力度。
美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯及英国等国家是较早的将煤层气作为天然气能源进行开发和利用的国家。
其中，美国是世界上开采煤层气最早、煤层气商业性开发最为成功、也是产量最高的国家。
我国煤层气资源丰富，分布广泛，图1-1为我国主要含气区煤层气资源分布情况。
但是，由于我国煤层气勘探开发尚处于起步阶段，煤层气勘探程度普遍偏低。
煤岩的组成组分较为复杂，且各组分含量变化较大，被认为是最复杂的岩石，加之其基质孔隙-裂缝的双重孔隙系统，共同导致煤层具有很强的非均质性，这给测井解释带来了更大的多解性和不确定性。
煤层气常规测井技术与应用
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｃ Ｍ ； ｌｇ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏｏ ｙ； ｓ ｄ ｒ ｏ ｇｎ ； ｃ ｍｐ ｈ ｎ ｉｅ ｌｇ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｙ ｙ ｒｓ Ｂ ｏ ｇｎ ｃ ｅ ｎｌ ｇ ｔ ａｄ ｌｇ ｉ ｇ ｏ ｒ ｅ ｓｖ ｇｎ ｈ ｏｏ ｎ ａ ｅ ｏ ｅ ｇ
１ 引 言
测井是 通过 测井 曲线反 映地层 岩性 ，解决 地质 问题 的一种 方法 ，在煤 层气 的勘探 开发 过程 中起着 重要作 用 。通 过 一系列 的测 井 曲线 可 以确定煤 层 的 位置 和 厚 度 ，估 算 煤 层 的孔 隙 度 、渗 透 率 、含 气 量 ，确定煤 层 的灰分 、挥发分 和发 热量 等 。煤 层气
（ 河南理工大学 ，河南焦作 ４４０） ５ ０ Ｏ
摘
要 ：本 文主要 论述 了煤层 气裸 眼井 的标 准测 井和 综合测 井技 术及其在 煤层 气勘探 开发 中的 应
用。分析了利用测井资料对煤层、煤层气层、含 气量 、渗透性、孔隙度 、地应力、泥质含量及有 关岩石力学参数解释 的方法原理，并通过具体 实例对部分参数的测 井解释 方法进行 了分析。
关键词 ：煤 层 气 测 井技 术 标准 测 井 综合 测 井
Ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｏ ｖ ｎ ｉｎ ｌＣＢＭ ｏ ｇｎ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｈ ｉ ｐｉａｉｎ Ｌ ｇ ｉｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｔ ｅｒＡｐ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ
ＬｕＬ ｎ ｉ ｉ ，Ｗｅ Ｑｎｘ ａｄＸ ｅｇｉ ｍｉ ｉ ｉ ｉ ｎ ｕＲ ｎｕ ｇ
测井方法在煤层气勘查中的应用
测井方法在煤层气勘查中的应用王绍祥(中国石油集团测井有限公司长庆分公司靖边项目部，陕西 榆林71-500)摘 要：煤气层的勘查过程就是将地质结构当中的资源分布进行最大限度还原的过程。
本文主要就测井方 法的应用做简单的分析，进一步的探究测井方法在煤气层勘查当中的应用。
结合煤气层内在结构的实际情况进 行有针对性的讨论，了解在勘查过程中值得关注的问题和要点。
关键词:测井方法；煤气层;含气量+沉积岩随着国家经济实力的进步,在科学技术水平上也 有了质的提升。
为了更好的满足人们对于各项资源的 需求，不断深入开发地质层勘查技术。
优化地质层勘 测技术的识别准确度和真实度,在实际应用的过程中 按照实际的地质分布情况进行最大化的还原,保证勘 查结果的真实性,有效性,客观性&1测井技术1.1解释评价方法在测井技术的评价体系当中煤气层的解释方法主要分为三类，一种是定量解释技术，另两种为储层定性识别技术和综合评价技术。
煤气层的结构经过 信息和数据的采集，进而实现内在结构的综合分析。
在评价体统当中对其行行体极式型的优化和决释，不断深入的了解煤气层的内在结构特点进行有针对性的研究和作用，最大限度的保证解释评价具有真实 性、科学性。
1.2测井技术实践煤气层勘测测井技术应用过程当中关键在于技术使用的规范性、煤质评价的准定性以及义有的象量算 算方面。
在煤质评价体系检测过程中可以通过声波时差进行判断，在实际运用的过程中只有将其本身带有的局限性进行系统上的摒弃，才能最大限度的还原煤 质质量的真实情况。
煤气层的含气量和天然气资源的分布有着紧密的联系，在测井技术人员检测含气量的过程中可以通过判断储层之间的含量间接得出煤气层 的质量。
2煤层气勘查的概述煤气层的勘查主要就是对于内在结构的含有特殊沉积岩进行检测,沉积岩的内部成分构成比较复杂(如图1所示)，分为水平层、斜层、交错层,且主要由高分 子有机化合物和矿物质的杂质构成。
(a)(b) (c)图1沉积岩内部层理结构尤其是内部含有的含氮指数以及甲烷气含量较为 高，同时内在独特的割理系统本身带有较强吸附性对 煤气层勘查工作带有明显的特征。
煤层气储层测井评价技术及应用
煤层气储层测井评价技术及应用随着我国经济实力的不断增长，我国对于煤的使用率在不断的增加，针对煤层的特点，设计出煤层气测井评价技术，来对煤层进行评价。
在煤层中主要是煤层储集，其具有双重孔隙的特点，主要是煤的基质微孔和割理（裂缝）系统组成。
所以在进行评价时，不能在采用传统的评价技术，这样会导致评价结果出现错误。
本文主要通过对过往的国内外煤层气测井技术的发展过程，并针对目前煤层气储层测井评价技术现状，进行了详细的讲述，并结合所应用的技术，进行分析与研究，为煤层气储层测井评价技术的发展提供相应的参考方向。
标签：煤层气储层；测井评价技术；实际应用在煤层气储层中，所具有物质的不仅仅具有储存甲烷，还具有生成甲烷的初始物质，所以在煤层的储集中，主要有两个系统构成。
在天然气储层中，天然气主要以气体的形式储存在其中，但是在煤层中的甲烷主要有三种形式存在，分别是以分子状态吸附在基质微孔的内表面上；以游离气态存在于煤层中的地层水中；以游离气态存在于煤层中的裂缝中。
和天然气的存储状态不同，不能采用评价常规天然气储层的方法。
煤层气储层测井技术是煤层气勘探开发中的主要方法，要加强对测井评价技术的研究与分析，并结合其技术进行提出相应的应用方式，才能更好的促进煤层气储层的测井评价技术发展。
1煤层气储层测井评价系列选择目前主要的评价技术就是采用的煤层气储层测井评价技术，采用这种技术能够有效的对煤层气储层中的数据进行相应的分析，能够对采集到的数据进行估计，从而得出内部煤层气储层的内部信息。
煤层气测井技术具有操作便利、可重复利用、成本低、准确率高等优势，能够改进传统技术中技术不达标的问题。
煤层气储层是跟周围的岩性具有截然不同的性质，所以在进行检测时，需要对煤层气储层测井评价系列进行选择。
目前主要的评价煤层气的常规测井方法有自然电位、微电极、补偿密度、自然伽马、声波时差、声波全波列、中子孔隙度以及井径测井等。
2煤层气储层测井评价技术现状2.1煤层的划分、岩性识别在对煤层气储层测井技术的实际应用中，首先要对煤层气井的测井资料进行了解才能进行操作，要对煤层气层进行划分、识别，然后才能在已知种类的煤层气层上进行相应的参数计算。
煤层气测试方法的分析评价方法
来 的。 但是 目前 我国的 煤 田井 测技 术主要 运用于标 准 煤 田的煤 层 的勘 ［ ５ 】 孙 茂远 ， 黄 盏初 等 ． 煤层 气开 发利 用手册［ Ｍ 】 ． 北京 ： 北京煤 炭工 探， 所以针对煤 层气的储量 的特点， 测量 的有关煤层气的数 据进行技 术 业 出版社 ， １ ９ ９ ８ ． ７ ３ －８ ４ ． 分 析， 根据 技术分 析的结果 研 究煤层气的 开采方法 。 虽然， 关于 煤层气 ［ ４ 】 杨建业 ， 杜 美利 ， 苏小鹏 ， 李慧利 ． 煤 层 气藏的储 集特征 及储 层评 的研究还 处于初级 阶段， 但是 取得 了较大 的进步。 首先是 利用井测技 术 价【 Ｊ 】 ． 西安地 质 学院学报 ， ２ ０ ０ ８ ， １ ， ７ （ ５ ） ： ７ ２ － ８ ２ ． 可以精确 的指导煤层 的深 度以及其他数 据。 其次 ， 在 对煤 田中煤层气的 ［ ５ 】 刘贻军 ， 娄 建青 ． 中国煤层 气储 层特征 及开 发技术探 讨［ Ｊ ］ ． 天然 含 量的测 定也 有很大的发展 。 最后 ， 在利用井测技 术对煤 层气的综合测 气工业 ， ２ ０ ０ ４ ，２ ， ４ （ １ ） ： ６ ８ －７ １ ． 评上也取得了较大 的突破 。 【 ６ ］ 韩永新 ， 刘振 庆 ． 煤层 气试 井测 试 方 法 【 Ｊ 】 ． 油 气井 测 ２ ． 煤 层 气 的测 试 方法 试， １ ９ ９ ７ ， ６ ， １ ７ （ ３ ） ： ５ ９ －６ ３ ． 关于煤 层气的 测试 方法有 很多种 ， 通过 介绍 下面几 种常见 的煤层 ［ ７ 】 庄 惠农等． 气藏 动 态 描 述 和 试 井 ［ Ｍ 】 ． 北京： 石 油 工 业 出 版 气的测 量方法 ， 对 煤层气的 开采测 量有大致 的了解。 首先是 注入 ／ 压降 社 ． ２ ０ ０ ３ ． ２ ８ ０ －２ ９ ７ ． 的测试 方法。 这种 方法在煤 层气的测量过 程中得到 了最广泛的应用 。 它 的主要工作原理是利 用压力压 强的原 理将水注入 到底 层一段时 间， 然后 进行测试 。 其次 是钻杆 的测试煤气 层的方法。 主要的工作原 理是利用钻 杆地 层测试仪 ， 测量煤 层中的 煤层气的含量 、 煤层气的流动 性以及煤 层 气在 煤层中的流动性 等。 再次是 罐测试 方法， 罐测 试方法 的主要工作原 理是利 用罐内外的液面的高度差 所产生 的压力差， 来测量煤 层中的煤 层 气 的含量 以及煤 层气的深 度。 最后 是利 用段塞 的方式 来测 量煤 层中煤 层气 的测试 方法 。 这种测 试 方法 的主要 工作原 理是 也是利 用煤 层与外 界 的压强差 向井筒中瞬间注入一定 的液体 ， 在压力恢复 的过程 中当达 到 与地面 的压 力相 同时， 来 求得煤层中的地层的渗透率 。
探讨煤层气测井技术及其应用
1.1.2 电阻率测井 煤的电阻率与其它地下岩体、流 体等介质的电阻率有显著的差别。因此，电阻率测井也是 煤田及煤层气测井中最为常用的方法，具有较高的准确 率。通过电阻率测井和对阻值的分析，可以比较准确地判 断地下煤层、岩体分布以及地层水矿化度，估算泥质和计 算地层水电阻率。延伸而来的双侧向电阻率测井可以帮助 进一步地划分岩性和厚度，评价岩层的渗透性和孔隙度， 对估算煤层气储量提供一定参考。
1.1.3 高分辨率感应测井 高分辨率感应测井是以测 量和分析地下介质脉冲信号，以判断其性质的测井方法。 该种测井方法在划分地层、确定地层真电阻率 Rt，确定储 层流体性质等方面有重要应用，是判断煤层气储存情况的 重要依据。阵列式感应测井则可用于解释含油气饱和层。
1.1.4 电磁波测井 在煤层气测井中主要用于区分气 层、水层和探测裂隙带。
relies on. This article discusses several CBM logging technologies and their applications.
关键词院煤层气；测井；研究；应用
Key words: coalbed methane；logging；research；application
1.2.4 偶极（多极子）声波测井 偶极（多极子）声波测 井是利用测量偶极子源在井内振动时所产生的挠曲波，并 通过对挠曲波横波、纵波、斯通利波等诸多储层声学信息 的采集和对各种声波时差、能量的计算和分析，以判断地 层各种物理参数的测井技术。除了一般纵波的应用外，偶 极横波成像测井还可应用于岩性鉴别、气层划分、裂隙带 划分，以及对地应力参数、井眼稳定性的分析。偶极（多极 子）声波测井作为一种新兴的测井技术，对于各类声波信 息的解释和在煤层气测井中的应用还有待于进一步地研 究完善。
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煤层气作为一种重要能源， 日益受到广泛重视。 煤层气储层既是煤层气的储集层， 又是其生气源岩， 且天然裂隙发育，具有双重孔隙结构。因此，煤层 气测井评价具有其特殊性，国内外很多专家学者对 此已做了不少工作
[1-6]
层，然后对煤层气参数进行计算。胜利油田山东探 区的煤层埋藏较深 (一般大于 3 500 m)，煤层处有明 显的测井响应特征：密度低值明显，中子高值明显； 声波时差受压实影响较大，时差变大不明显 (图 1 中 4 044 m 处煤层 )；受变质程度影响，煤层电阻率有 高有低 (图 1 中，4 008 m 处为高阻层，4 045 m 处为 低阻层 )；煤层自然伽马为低值，但有的高于煤层顶 底板 (图 2)；有扩径现象。因此，识别煤层的可靠方 法是利用中子密度交会方法。 采用中子密度交会法划分煤系的主要思想是： 先在交会图中确定两个评价三角形，即煤层所在三 角形 OAB 与砂泥岩地层所在三角形 OCD(图 3)， O、 A、 B、 C、 D 分别代表水点、碳点、灰点、纯砂岩 骨架点与干粘土点，各顶点参数需要通过选取研究 区关键井的典型纯砂岩、纯泥岩及煤层井段分别标 定在中子密度交会图上，并结合岩性理论图版来确 定；然后根据样本点的中子密度响应值，判断其落 在哪个三角形中，若落在煤层所在的三角形中，则
，但还没有一套较为成熟的解
释方法。其次，现有煤层气勘探深度一般在 1 500 m 以内，而对深部煤层气的评价文献较少。作为我国 煤层气资源的重要组成部分，及早关注深部煤层气 资源勘探开发潜力，是煤层气资源勘探研究的一个 重要方向，对保障国家能源安全具有长远意义 。 本文在前人工作基础上，建立了一套深部煤层 气测井评价方法，实现了对煤系的自动识别划分以 及对煤层组分、煤层物性和含气量等参数的定量评 价，尤其对煤阶划分和估算煤层含气量等方法进行 了改进。
F= x 1 − x2 + 1 。 1 + 2x
LOGX 、 LOGY 分别为中子和密度测井值；
(5)
MOIX、MOIY 分别为水分的中子和密度值； CARX、 CARY 分别为碳分的中子和密度值； ASHX 、 ASHY
分别为灰分的中子和密度值。 通过解以上方程组就可求出碳分、灰分和水分 的体积分数，计算的准确性取决于不同组分密度和 中子测井响应值的选取 。 2.1.3 煤阶划分 求得煤层组分后，结合我国煤阶划分标准 [4] 及
图5
Fig.5
煤的等效体积模型
Equivalent volume model of coal
第4期
乌洪翠等 : 深部煤层气测井评价方法及其应用
V= VcVL P PL + P
· 27 ·
图 5 中， Vm、 Vc、 Va 分别表示水分、碳分和灰 分的体积分数， φf 、 φb、 φ分别代表裂缝孔隙度、基 质孔隙度与总孔隙度。 2.1.2 体积组分测井响应方程 根据所建立的体积模型，借鉴复杂岩性解释程
Table 2
井别 某A井 某B井 某C井 某D井 深度 /m 3 000~4 555 4 300~4 512 4 200~4 300 3 500~4 000
煤系地层划分效果统计
录井煤 层数 /个 19 11 7 8 识别煤 层数 /个 16 9 6 7 识别率 /% 84.21% ຫໍສະໝຸດ 1.82% 85.71% 87.50%
[2]
据阿尔奇公式，裂缝孔隙度指数 mf 为：
mf = − log F log φf
。
(6)
由于一般煤层近似垂直于井轴，基质和裂缝孔 隙中的流体与灰分之间的电阻是并联关系，所以假 设模型为并联模型，且裂缝被泥浆完全侵入，则由 双侧向资料，并根据阿尔奇公式可推得：
⎡⎛ 1 1 ⎞ − φf = ⎢⎜ ⎟ R RLLD ⎠ ⎢ ⎣⎝ LLS ⎛ 1 1 ⎞ ⎤ mf − ， (7) ⎜ ⎟⎥ ⎜ Rm ⎟ ⎝ f Rw ⎠ ⎥ ⎦ RLLD、RLLS 分别为深、浅侧向电阻率； Rmf 为
摘要 : 煤层气地球物理测井评价是获取煤层气参数的重要方法。根据实际资料总结了胜利油田山 东探区深部煤层的测井响应特征，实现了对煤层的自动识别划分。结合前人的工作，给出了煤层 组分、孔隙度和渗透率等参数的定量计算方法，并改进了煤阶划分和含气量估算方法。实际资料 处理结果表明，该套方法的煤层识别吻合率和参数定量计算可信度均较高，为评价煤层气资源提 供了可靠参数。 关 键 词 ： 测井评价；自动识别；含气量；煤层气 文献标识码 ： A 中图分类号 ： P618.11
第 36 卷 第 4 期 2008 年 8 月
煤田地质与勘探
COAL GEOLOGY & EXPLORATION
Vol. 36 No.4 Aug. 2008
文章编号 : 1001-1986(2008)04-0025-04
深部煤层气测井评价方法及其应用
乌洪翠，邵才瑞，张福明
(中国石油大学，山东 东营 257061)
取 φf = φf 2 ，否则，令 φf1 = φf 2 ，重新计算，直到满 足精度为止。 根据水分与裂缝孔隙度，求水分含量与裂缝孔 隙度之差即为基质孔隙度。 2.3.2 裂缝渗透率 煤层裂缝渗透率取决于煤层本身的裂缝 ( 割理 )
2.2
煤层吸附气含量的估算 一般来说，煤层气以吸附气、游离气和溶解气
3 种状态存在于煤层之中，其中吸附气占煤中气体
总量的 80%~95%以上 [8]。研究表明，煤对甲烷的吸 附能力与温度和压力有关，用 Langmuir 方程 [8]可以 较好地描述这一特性：
V P V= L PL + P
发育程度， 据柳孟文等 人提供的煤 层裂缝渗透 率 计算公式 [9]，将之化简得：
图4
Fig.4
煤层自动识别流程图
Flow chart for coal identification
2
煤层气参数定量评价方法
2.1 煤层组分计算及煤阶划分 2.1.1 体积组分模型 设煤由碳分、灰分和水分 3 部分组成，且把水 分含量看成是基质孔隙度与裂缝孔隙度的总和 (Vm = φb+φf)，则体积组分模型如图 5 所示。
Log response of coal from 4 005 m to 4 050 m in Well A
3
图3
某 B 井中子 -密度交会三角形示意图
CNL-DEN cross plot of Well B
Fig.3
DEN— —密度测井曲线， g/cm ； CNL— —中子测井曲线， %； AC— —声波测井曲线， us/ft； GR— —自然伽马测井曲线， API； CAL— —井径曲线， IN； SP— —自然电位曲线， mV； —深、浅侧向电阻率曲线， Ω·m RT、 RXO—
Application of logging evaluation methods for coalbed methane resources at deep depth
WU Hong-cui, SHAO Cai-rui, ZHANG Fu-ming (China University of Petroleum, Dongying 257061, China)
1
研究区的地化分析资料，可根据碳分的体积分数划 分出煤阶 (表 1)。 其中
表1
Table 1
煤阶代码 LiCo=1 LiCo=2 LiCo=3 LiCo=4
研究区不同煤阶与碳分体积分数对应表
Coal rank classification by carbon content
碳分划分界限 φ(C)>80% 35%≤ φ(C)≤ 80% 25%≤ φ(C)<35% φ(C)<25% 煤阶 无烟煤 烟煤 褐煤 碳质泥岩
[7]
1
煤系地层自动识别划分
对煤层气进行测井定量评价，首先要划分出煤
收稿日期 : 2007-12-20 作者简介 : 乌洪翠 (1982— )，女，山东茌平人，硕士研究生，从事煤层气及深层气测井评价方法及应用研究 .
· 26 ·
煤田地质与勘探
第 36 卷
图1
Fig.1
某 A 井 4 005~4 050 m 段煤层测井响应特征
泥浆滤液电阻率； Rw 为地层水电阻率。 根据以上公式，先设 mf = 1，采用 (7)式计算 φf1， 再将 φf1 代入 (4)式求出 x， 然后利用 (5)式与 (6)式求出
mf ； 再 次 计 算 φf2 ， 比 较 两 次 计 算 误 差 err=
φf1 − φf 2 / φf1 ；若误差满足精度要求，则停止迭代，
K f = RF × 8.33 × 106 φf ，
(8)
，
(2)
其中
φf 为裂缝孔隙度 (%)； Kf 为裂缝渗透率； RF
为比例因子，需根据各地区测试数据统计求得，也 可由实验数据得出。
式中
VL 为 Langmuir 体积， m3/t； PL 为 Langmuir
压力， MPa； P 为地层压力， MPa； V 为吸附量，
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煤田地质与勘探
第 36 卷
该区 22 口井的地化分析资料表明，煤系 Rmax 值一 般为 0.74%~1.8%，主要煤阶为气煤—焦煤。 应用所建立的煤层气测井评价方法，对胜利油田 山东探区的多口探井做了重点评价。表 2 是对研究区 煤系划分效果的统计，煤层识别率平均在 85%左右。
表2
。
(3)
序 CRA 的思想，采用中子密度交会法计算煤层组 分，建立响应方程如下：
LOGX = Vm ⋅ MOIX + Vc ⋅ CARX + Va ⋅ ASHX LOGY = Vm ⋅ MOIY + Vc ⋅ CARY + Va ⋅ ASHY ， (1) 1 = Vm + Vc + Va
式中
2.3 煤层孔渗参数计算 2.3.1 孔隙度 煤的孔隙分为裂缝孔隙与基质孔隙两种。对裂 缝孔隙度的确定，采用以下迭代算法 [5]。 设煤层被切割成边长为 x 的立方块，则裂缝孔 隙度 φf 可表示为： φf = 1 − x 3 ， (4) [6] 可导出地层因素 F 为 ：