煤层气勘探开发技术
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向1. 引言1.1 煤层气勘探与开发技术的意义煤层气资源的开发利用可以有效降低对传统石油和天然气资源的依赖，提升能源供应的多样性与稳定性。
尤其是在我国的煤炭资源丰富的背景下，煤层气资源的开发利用可以对我国的能源结构进行调整，减少对进口能源的依赖，提升国家能源安全。
煤层气开发可以实现煤矿瓦斯等危险气体的综合利用，减少温室气体排放，降低环境污染。
通过科学开发利用煤层气资源，可以实现瓦斯的安全抽采和利用，同时减少燃煤对环境、空气质量的影响，有利于改善大气质量，保护生态环境。
在经济层面，煤层气开发可以促进当地经济发展，增加就业机会，提高地方财政收入。
煤层气资源的开发利用不仅可以满足国内天然气需求，还可以带动相关产业链的发展，促进地方产业升级和经济转型。
煤层气勘探与开发技术的意义在于推动能源结构转型，减少对传统能源资源的依赖，减少温室气体排放，促进经济发展和保护环境等方面发挥着重要作用。
随着技术的不断创新和完善，煤层气资源的开发利用前景广阔，值得进一步深入研究和探索。
1.2 国内外煤层气勘探与开发技术现状而在国内，煤层气勘探与开发技术也在不断进步和完善。
近年来，中国政府对煤层气资源的重视程度逐渐提高，相关企业也加大了对煤层气勘探与开发技术的投入。
国内煤层气勘探技术主要包括地震勘探、测井技术、测井压裂技术等，开发技术方面也在逐步优化和创新，实现了一些重大突破。
国内外煤层气勘探与开发技术在技术研究、应用实践等方面都取得了不俗的成绩，为煤层气产业的发展提供了强大的技术支撑。
2. 正文2.1 煤层气勘探技术的发展趋势煤层气勘探技术在近年来取得了长足的发展，未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 高效、节能技术的应用：随着科技的不断进步，煤层气勘探技术将更加注重高效、节能的方向发展。
通过引入先进的设备和技术，提高勘探效率，并减少能源消耗，实现可持续发展。
2. 多元化勘探手段的整合：未来，煤层气勘探技术将更加注重多元化勘探手段的整合，包括地球物理方法、地球化学方法、遥感技术等多种手段相结合，提高勘探的准确性和全面性。
煤地质与煤层气勘探开发技术
煤地质与煤层气勘探开发技术煤地质和煤层气勘探开发技术是煤炭工业中至关重要的领域。
煤炭作为一种主要能源资源，在国家经济发展中起着重要的作用。
本文将探讨煤地质与煤层气勘探开发技术的相关概念、方法以及其在煤炭产业中的应用。
一、煤地质概述煤地质是研究煤炭生成、分布、演化以及对煤炭资源的评价和勘探的学科。
煤炭是由植物残体在一定条件下长期堆积、转化形成的一种质疑，主要成分为碳、氢、氧、氮、硫和灰分。
通过对煤地质的研究，可以了解煤炭的品质、矿化规律以及储量等信息。
二、煤层气开发技术煤层气是指储存在煤层中的天然气。
煤层气的开发利用可对煤炭资源的综合利用产生积极作用。
煤层气开发技术主要包括煤层气勘探技术、煤层气开采技术以及煤层气利用技术。
1. 煤层气勘探技术煤层气勘探技术是指通过各种勘探手段，如地球物理勘探、地球化学勘探、测井技术等，对潜在煤层气资源进行勘探和评价。
这些技术可以帮助确定煤层储量、煤层气压力、渗透系数以及煤层气储集条件等关键参数。
2. 煤层气开采技术煤层气开采技术是指通过井道工程，如钻井、固井、完井等技术，以及注采工程，如提取、净化、输送等技术，将煤层气从煤层中开采出来。
煤层气开采技术不仅可以提高煤炭资源的综合利用效率，还可以为国家提供清洁能源。
3. 煤层气利用技术煤层气的利用技术包括燃烧利用、化工利用和发电利用等。
燃烧利用主要是将煤层气作为燃料进行燃烧，提供热能和动力。
化工利用则将煤层气转化为化工产品，如甲烷制乙烯。
发电利用主要是通过煤层气发电机组，将煤层气转化为电能。
三、煤地质与煤层气勘探开发技术应用煤地质与煤层气勘探开发技术在煤炭产业中广泛应用。
通过煤地质的研究，可以确定煤炭的分布范围、储量和品质等信息，为煤层气的开发提供了重要的依据。
煤层气的勘探与开发技术可以有效地提高煤层气的开采效率和利用率，进一步提高煤炭资源的综合利用效益。
同时，煤地质和煤层气勘探开发技术的应用也有助于环境保护。
煤层气作为一种清洁能源，其利用可以减少煤炭燃烧产生的污染物排放，改善大气环境质量。
煤层气勘探与开发利用技术第一章
集中开发模式
将多个煤层气井集中管理和生产， 适用于储量较大、产量较高的煤 层气田。
联合开发模式
将煤层气与常规天然气等资源联 合开发和生产，以提高资源利用 率和经济效益。
煤层气开发技术措施
钻井技术
采用合适的钻井工艺和 技术，确保钻井质量和 安全，同时降低钻井成
本。
压裂技术
通过压裂作业，扩大煤 层裂隙，提高煤层气的
煤层气勘探技术发展历程
01
初始阶段
在20世纪50年代以前，煤层气勘探技术主要以地质调查和简单的地球
物理勘探手段为主，对煤层气的认识也相对有限。
02 03
发展阶段
从20世纪50年代到80年代，随着科技的不断进步，地球物理勘探技术 逐渐成熟，人们开始利用地震勘探、电法勘探等手段对煤层气进行更深 入的研究。
根据预可行性研究结果，进行煤层气开发钻 井、压裂等作业，并进行生产管理。
预可行性研究阶段
进行详细的煤层气资源评价，制定开发方案 和计划，评估开发的经济效益。
生产管理阶段
对已开发的煤层气井进行日常管理、维护和 增产措施的实施。
煤层气开发模式
单井开发模式
针对单口煤层气井进行开发和生 产，适用于储量较小、产量较低 的煤层气田。
土壤地球化学勘探
通过研究土壤中元素含量和分布规 律，确定煤层和地质构造的位置。
岩石地球化学勘探
通过研究岩石中元素含量和分布规 律，确定煤层和地质构造的位置。
遥感勘探法
卫星遥感
利用卫星遥感技术获取煤层区域 的地表信息，通过地表特征推断 出煤层的位置和特征。
航空遥感
利用航空遥感技术获取高分辨率 的航空影像，通过影像分析确定 煤层和地质构造的位置。
煤层气勘探开发技术研究
煤层气勘探开发技术研究摘要目前,由于我国煤层气资源较为丰富,因此,煤层气的勘探开发技术显得极其重要,运用较为合理的煤层气勘探开发技术可以有效的实现我国煤层气勘探的突破性进展,本文就煤层气勘探开发技术进行了相应的研究。
关键词煤层气:勘探开发;技术;研究煤层气是以一种吸附状态赋存在地下的煤层当中,并且由于煤储层又是一种低渗透、变形双重介质,这就给煤层气开发带来了一定的难度。
因此,全面加强煤层气勘探开采技术是至关重要的一个环节。
1钻井、完井工艺技术在我国煤层气勘探开发中,煤层气钻井在非煤层地段都用的是泥浆钻井,并且在目的层应运用优质低固相泥浆、清水或者是无固相来作为钻井液,这样可以有效的防止煤储层受到伤害。
1.1煤层气井钻井技术在煤层气钻井中,较多采用的是分层段两套钻井液体系,采用此技术可以有效的保证非煤层段的稳定性。
使煤层段的储层伤害降低到最低。
此外,在对煤储层的盐、碱、酸、物性、水、速敏和应力敏感性进行了相应的研究,可以有效的分析钻井循环介质对整个煤储层所存在的伤害程度,并对欠平衡钻井建模与软件进行有效的开发。
1.2取心技术运用相应的绳索取心技术可以使煤层的采取率高达90%以上,是较好的一项技术。
1.3田井技术在我国完井技术中,高强低密的固井技术已经得到较为普遍的运用。
采用此项技术可以使水泥浆密度可控制在1.3g/cm～1.60g/cm之内,从而产生的轻度可以有效的控制在工程所需的范围之内。
1.4完并技术在我国,基本上大多数的煤层井都采用的是全套管完井,进行射孔压裂,但是也有少数的井采用裸眼复合完井和套管技术,一部分井野采用裸眼筒穴完井。
但是后面两种技术想要有效的使用,就必须具备一定的储层条件或者动力设备,如果不具备相应的条件,就没有办法进行实施。
2爆层气地球物理勘探技术近两年来,我国在运用地震勘探技术对煤层和煤层气的勘探取得了较为有效的进展,此外,还通过开展三维三分量的地震勘探,来研究出了煤层裂缝发育、煤层厚度和煤层气富集等的预测方法。
煤层气勘探方法与技术
煤层气勘探方法与技术煤层气勘探是指对地下煤层中的煤层气资源进行的一系列的勘探活动。
煤层气作为一种可再生能源，具有储量大、分布广、污染少等优点，所以受到了广泛关注。
在煤层气勘探过程中，需要采用一系列的方法和技术来进行地质勘探、测试、评价等工作，以实现对煤层气资源的有效开发利用。
1.地质勘探技术：煤层气勘探首先需要进行地质调查，了解区域内煤层气的分布情况。
地质勘探方法包括地质剖面测量、钻探、地球物理勘探等。
地质剖面测量是通过地面或井下的测量手段测量地下地层的结构情况，获取地下地层的物理性质。
钻探是通过在地下进行钻探工作，获取地下地层的岩性、含煤层的厚度、埋藏深度等信息。
地球物理勘探包括地震、电法、重力法等，通过检测地下物理场和电磁场的变化，推测地下地层的情况。
2.煤层气测试技术：通过对井下的煤层气进行测试，了解煤层气的成分和含量，以及煤层气的渗透能力和产能。
煤层气测试的方法包括裂缝压后测试（DFIT）、室内压汞测试、孔隙压力测试等。
裂缝压后测试主要是通过在煤层中人工压裂操作，观测和记录压裂过程中的压力变化，以评价煤层气的渗透能力。
室内压汞测试是通过对煤样进行压汞实验，来测量煤样的孔隙特征，从而推测煤层中煤层气的储存量和产气程度。
3.煤层气评价技术：在煤层气勘探过程中，需要对煤层气的产能、储量等进行评价，以确定煤层气资源的可开发性和经济性。
煤层气评价的方法主要包括地层压力测试、井测试、数值模拟等。
地层压力测试是通过对井下的煤层气进行测试，来测量煤层气的地层压力，从而评估煤层气的储量和产能。
井测试是通过对井下的煤层气进行测试，了解煤层气的流动性和产气能力。
数值模拟是通过建立煤层气储集区的地质模型，利用计算机模拟的方法，预测煤层气的产能和储量。
4.煤层气开发技术：在煤层气勘探完成后，需要进行煤层气的开发工作，以实现煤层气资源的利用。
煤层气开发技术主要包括井施工技术、抽采技术、增产技术等。
井施工技术是指对煤层气井进行井筒建设的技术，包括钻井、完井等。
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向煤层气是一种重要的可再生能源资源，具有储量大、分布广、资源丰富等特点，被誉为“煤炭之气”，在能源结构调整和环境保护方面具有重要意义。
随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，煤层气的勘探与开发技术已成为当前能源领域的研究热点之一。
本文将从煤层气勘探与开发技术的应用现状和发展方向两个方面进行深入探讨。
1. 煤层气勘探技术的应用现状煤层气勘探技术是煤层气开发的基础，其发展水平直接影响着煤层气资源的勘探程度和开发效益。
当前，国内外对煤层气勘探技术日趋成熟，主要表现在以下几个方面：（1）地质勘探技术：地质勘探是煤层气勘探的第一步，其主要手段包括地质地球物理勘探、测井技术、地球化学勘探等。
在这方面，煤层气的勘探已逐步实现多层次、多技术手段相结合的综合勘探。
（2）成像技术：近年来，随着地震反演、核磁共振成像等新型技术的应用，煤层气地质模型的表征精度和广度有了明显提高，对煤层气资源的勘探和储量评价有了更加准确的刻画。
（3）新型勘探技术：煤层气开发中，无孔解释技术、核磁共振成像、电磁技术等新技术的应用也在不断拓展，有力地促进了煤层气资源的勘探工作。
（1）水平钻井技术：水平钻井技术是煤层气开发中的重要技术手段。
通过此技术，可以有效提高煤层气的开采效率，降低成本，获得更大的经济效益。
（2）压裂技术：压裂技术是煤层气开发中的关键技术之一，通过对煤层进行水力压裂，可以显著提高煤层气产能和采收率。
（3）提高采收率的技术：在煤层气开发中，提高采收率的技术包括CO2注入、井间压力综合联合管理等，可以有效地提高煤层气的采收率。
（1）多尺度、多参数综合勘探技术：综合勘探技术能够充分挖掘地下资源信息，提高资源勘探效率。
未来，煤层气综合勘探技术将朝着更加多元化、高效化的方向发展。
（2）新型成像技术：新型成像技术是近年来发展较快的技术领域，煤层气勘探也在这一方面进行了不少尝试，未来的发展方向将主要集中在成像精度和技术成本的进一步提高。
煤层气勘探开发技术
• • •
CCPΦv—L——地孔兰层隙氏压体体力积积，压常Mp缩数a；率，，m3/Mmp3a；-1；
• • • • • •
PPPSSTiLsww————ci——储原兰平标初层始氏均准始温地压水压水度层力饱力饱，压，和，和K力M度；M度pp，a，a，；；M%%p；；a；
• • • • •
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预测曲线。 对储层参数和生产数据进行拟合匹配，获得气井预测产量。 求取采收率，计算可采储量。
XXX井产量预测曲线
编辑ppt
采收率计算公式
煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
物质平衡法
式•• 中：Mpa-1；BCCwwf———地地煤层层层水水基体压质积缩体；率积，压缩Mp率a-1，；
规律。 (5) 初步查明煤层顶底板岩性和含水性、孔隙度、渗透率特征及
其力学性质。 (6) 初步查明煤层含气性、含气饱和度、等温吸附特征、气体分
布特征和封盖条件。 (7) 初步预测采收率
编辑ppt
基本勘探程序
预探阶段地质任务 (1) 基本掌握煤储层增产措施、工艺和参数。 (2) 基本掌握各主要目的层的产气量、产水量及
基本勘探程序煤层气勘探开发与集输技术勘探开发与集输技术开发技术方案综合地质评价研究是煤层气勘探开发工作地基础煤层气选区评价指标分级参数煤层气勘探开发与集输技术101地质评价及储量评估技术煤层气勘探开发与集输技术111地质评价及储量评估技术掌握煤岩描述要求煤层气勘探开发与集输技术121地质评价及储量评估技术掌握一些煤岩学方面的知识煤层气勘探开发与集输技术131地质评价及储量评估技术有必要了解一些煤层气数值模拟方面的基础知识煤层气勘探开发与集输技术14煤层气资源储量分类与分级体系1地质评价及储量评估技术煤层气资源储量规范dzt02162002煤层气勘探开发与集输技术15依据经济效益依据经济效益内蕴经济的煤层气资源储量分类与分级分分依据地质认识程度依据地质认识程度探明的1地质评价及储量评估技术煤层气勘探开发与集输技术16煤层气资源量是指根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中当前可开采或未来可能开采的具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向煤层气（Coalbed Methane，CBM）是一种埋藏在煤层中的天然气，具有高含量的甲烷和其他烃类。
煤层气资源储量大、分布广，开发利用煤层气有助于减少对传统天然气的依赖，促进能源结构的优化和可持续发展。
在煤层气勘探方面，主要应用了地质勘探和地球物理勘探技术。
地质勘探主要通过钻探和采样，分析测井数据和煤样性质，了解煤层的拟静态物性、成岩演化历史、气源和成因等信息，为后续的地球物理勘探提供基础数据。
地球物理勘探主要采用地震、电阻率、声波、密度等技术，通过测量和分析不同参数的变化，判断煤层气的分布、储量和产能。
地震勘探是一种重要的方法，它通过测量地震波在地下的传播情况，得到地下储层的结构和性质，从而判断出煤层气的分布和赋存方式。
煤层气开发技术主要包括煤层气钻井、煤层气开放与压裂、煤层气井网布置等。
煤层气钻井是指以煤层气为开采目标，在目标煤层中进行钻探和完井操作的技术过程。
煤层气开放与压裂是指通过改造煤层气井，增加煤层与井筒之间的连通性，提高煤层气的产能。
煤层气井网布置是指根据煤层气储集体的特征和开发需要，合理布置煤层气井的空间位置和井距。
目前，煤层气勘探与开发技术在我国取得了较大的进展。
根据国家能源局的数据，我国煤层气资源丰富，储量大约为103万亿立方米，排名世界第三。
目前，我国已建立了一套较为成熟的煤层气勘探与开发技术体系，实现了规模化生产。
煤层气勘探与开发技术还存在一些问题和挑战。
煤层气资源分布不均匀，有些地区的勘探难度较大。
煤层气开发技术需要投入大量的资金和人力，成本较高。
煤层气开发过程中产生的水利问题比较突出，需要解决相关的环境问题。
未来，煤层气勘探与开发技术的发展方向可以从以下几个方面展望。
技术应用将更加智能化，例如利用人工智能和大数据分析技术，提高勘探效率和准确性。
煤层气开发将更加注重环境保护和可持续发展，采取合理的水利处理和废弃物管理措施。
煤层气开发将与其他能源领域相结合，形成多元化的能源供应体系，促进能源结构的优化和电气化进程。
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掌握煤岩 描述要求
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
掌握一些煤岩学 方面的知识
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
有必要了解一些煤层气数.值模拟方面的基础知识
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储 量评估技术
煤层气资源/储量分类与分级体系
基本勘探程序
区域勘探阶段地质任务
(1) 初步查明构造类型、构造要素、构造发育史，主要的二级构 造单元，上、下构造层之间的关系，及主要断裂分布情况。
(2) 初步查明区域水文地质情况。 (3) 初步查明煤层厚度、深度、取芯资料，煤层的物理、化学性
质，煤岩、煤质特征。 (4) 初步查明煤储层物性、压力、地应力、地温等，研究其变化
其随时间变化规律。 (3) 基本掌握煤层气井排采工作制度。 (4) 基本掌握气体、地层水的物理化学性质，组
成成分及其变化情况。 (5) 基本掌握地层温度、压力及各产气层段的压
力系统变化情况。 (6) 预测产能。
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2
基本勘探程序
评价勘探阶段的地质任务 (1) 确定合理的井网密度、井网形态。 (2) 详细查明井底压力、温度分布、井间压力传
排采试验。 11、根据煤层气井连续试采情况，确定下一步生产试验井的
部署、钻探和连续试采工作。 12、按照规范要求，对达到储量计算条件的勘查目标区，计
算地质储量和相应的可采储量。 13、通过煤储层数值模拟，进行井网优化、产能预测、采收
率预测；进行煤层气开发规模和潜力量化评价。
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6
内容提纲
一 勘探开发煤层气的意义 二 勘探开发现状 三 煤层气基本特点 四 基本勘探程序 五 勘探、开发与集输技术
规律。 (5) 初步查明煤层顶底板岩性和含水性、孔隙度、渗透率特征及
其力学性质。 (6) 初步查明煤层含气性、含气饱和度、等温吸附特征、气体分
布特征和封盖条件。 (7) 初步预测采收率
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基本勘探程序
预探阶段地质任务 (1) 基本掌握煤储层增产措施、工艺和参数。 (2) 基本掌握各主要目的层的产气量、产水量及
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煤层气勘探、开发与集输技术
1 地质评价与储量评估技术 2 化验分析技术
3 地震勘探技术
勘探开发与 集输技术
4 测井技术 5 钻完井技术
6 试井技术
7 增产改造技术
8 排采技术
9 集输与利用技术
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8
1、地质评价及储量评估技术
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9
煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术 综合地质评价研究是煤层气勘探开发工作地基础
递情况、压力波及范围。 (3) 详细查明中心井与边缘井的气产量、水产量
及变化情况。 (4) 系统采集井组（或水平井）动态生产数据。 (5) 掌握煤储层的产能、气体可采性、服务年限
及采收率等。
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3
基本勘探程序
勘查技术 1、根据勘查区的地质条件，有选择地开展非地震物 探、化探或地震勘查工作，对井位进行优选。 2、根据勘查区及其周围的已有资料，编制勘查部署 方案，并再次优选参数井（资料井）井位。 3、钻井地质设计、工程施工设计和取心设计。 4、钻井： 获取地层层序、深度、厚度数据；获取 煤层层数、深度、厚度数据；煤层及其顶、底板岩性 和物性。有夹矸煤层厚度的确定方法参照DZ/T 0215—2002。
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
体积法
地质储量采用体积法计算；可采储量采用综合确定的采收率计算。
体积法地质储量计算公式：
Gi=A× h× D× C
Gi---煤层气地质储量，m3
A--- 含气 煤层气资源量——是指根据一定的地质和工程依据估 算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的， 具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。
• 煤层气地质储量——是指在原始状态下，赋存于已发 现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
煤层气储集特征
理论上，煤层气由吸附气、游离 气和溶解气三部分组成。由于甲 烷水溶解度很低，溶解气量占总 气量份额很小。忽略不计。
煤层割理发育的过饱和煤层，储 量计算应同时考虑吸附气和游离 气。反之，仅考虑吸附气。
吸附气
游离气
水溶气
我国多数煤层为低渗、低饱和， 目前仅计算吸附气储量。
吸附状态为主
➢ 构造地质研究 ➢ 沉积相研究 ➢ 水文地质研究 ➢ 煤岩煤质特征 ➢ 煤储层物性研究 ➢ 评价选区技术 ➢ 高渗富集区预测 ➢ 储量计算技术 ➢ 开发地质研究 ➢ 开发技术方案
煤层气选区评价指标分级参数
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
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煤层气勘探、开发与集输技术
D--- 煤体容重，t/m3
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4
基本勘探程序
勘查技术 5、录井：按照设计要求，进行地质录井、气测录井等录井
工作。 6、取心： 按设计技术要求选用绳索式半合管取心工具快
速取心和密封。煤层取心率要求见DZ/T 0216—2002。 7、测井： 应用行业中较先进的数字测井技术，获取地层、
煤层深度、厚度和其它电性参数；检查固井质量。测井 项目一般包括双侧向、微球聚焦、自然电位、自然伽玛、 双井径、补偿密度、补偿中子、补偿声波、声波时差、 声波密度、井斜、井温、磁定位等。 8、试井 ：应进行注入/压降法试井，获取煤层渗透率、 储层压力等储层参数。
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5
基本勘探程序
勘查技术
9、煤的工业分析方法见GB 212—91；煤层含气量测定方法 见GB/T 19559—2004；煤的等温吸附试验方法见GB/T 19560—2004；气体组分分析方法见GB/T 13610—92。
10、根据煤层深度、煤层厚度、含气性和储层物性等地质参
数优选煤层气预探井，采用相应的技术，进行煤层气井
《煤层气资源/储 量规范》DZ/T 0216--2002
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术
煤层气资源/储量分类与分级
分类 依据经济效益
分级 依据地质认识程度
█ 经济的 ▆ 次经济的 ▄ 内蕴经济的
▄ 预测的 ▆ 控制的 █ 探明的
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煤层气勘探、开发与集输技术
1、地质评价及储量评估技术