煤层气测井评价2

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煤层气测井评价方法探讨

煤层气测井评价方法探讨
声波 进行 监测 相 比较 , 多参数 多 元统 计法 监测 较 为准确 , 价 格 相 对便宜 。因而 其方 法应 用 的较 为广 泛 。除 了上述 我们 讲述 到 的多参数 多元统 计法 外 , 核 磁共振 测井 也是一 种应用 极为广 泛 的测定 方法 , 利 用这一 方法 是要注 意参 数 T 2的截止 值 , 一般
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

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。

煤层气储层测井评价_潘和平

煤层气储层测井评价_潘和平

煤层气储层测井评价_潘和平第一篇:煤层气储层测井评价_潘和平煤层气储层测井评价摘要煤层储集具有双重孔隙介质特征,由煤的基质微孔和割理(裂缝)系统组成,因而传统的评价常规天然气储层的方法不能适合于评价煤层气储层,如何研究煤层气测井评价技术有十分重要的意义。

文章在大量文献调研的基础上,基于国内外煤层气测井技术的发展现状,综合评述了测井评价煤层气储层领域的新进展,包括测井系列选择、煤层划分和岩性,煤质参数计算、孔隙度、渗透率、饱和度、含气量等煤层气储层参数计算,煤层力学参数和地应力分析、煤层对比、沉积环境分析等等,重点论述了煤质参数、煤层孔隙度、含气量的计算方法理论,并分析了煤层气储层测井评价当前面临的技术问题、难题及今后努力的方向。

主题词煤成气煤分析测井参数孔隙度评价煤层不仅是储存甲烷的储层,而且是生成甲烷的源岩。

煤层的储集具有双重孔隙介质特征,即由煤的基质微孔和割理(裂缝)系统组成。

煤层甲烷呈三种状态存在于煤中,即以分子状态吸附在基质微孔的内表面上;以游离气体状态存在于裂缝以及溶于煤层的地层水中。

由于煤层储集特征和甲烷的存储状态,因而传统的评价常规天然气储层的方法不能适合于评价煤〔〕层气储层3。

煤层气测井技术被认为是最具前途的一种手段,一旦用煤心数据标定了测井记录数据,就可以使用测井数据估计煤层气储层的特性。

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,使测井技术不仅在勘探开发现场大有用武之地,因此,测井技术是煤层气勘探开发中的重要手段,煤层气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4。

一、煤层气储层测井评价系列选择煤层气储层(煤层)与围岩在岩性物性上的差别,是煤层气测井响应的物理基础,是选择测井系列的前提。

合理选择测井系列对评价煤层气及其储层至关重要。

目前评价煤层气的常规测井方法包括自然电位、双侧向(或感应)、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。

煤层气储层的地球物理测井评价方法

煤层气储层的地球物理测井评价方法

四、煤层气储层的测井评价方法
4.4.1、利用与煤层气相关的测井响应,如密 度、声波时差、电阻率,以及其它相关因 素,如有效埋深等,与煤心分析的含气量 建立统计相关关系,这种关系也可以利用 人工神经网络获得,这两种方法都要求有 足够的样本[12][13];
四、煤层气储层的测井评价方法
4.4.2、利用近似分析得到的结果,如灰分含 量,根据吸附和解吸机制直接建立与煤层 含气量之间的对应关系[8],
二、煤层气与煤层气储层的特征
2.1、煤层气的生成与煤级关系及存在状态
二、煤层气与煤层气储层的特征
• 在成岩作用早期,天 然气主要通过生物活 动析出; • 后生作用是在温度压 力增大条件下发生, 是碳氢化合物形成阶 段; • 变生作用几乎将干酪 根全部转化成碳,甲 烷或干气与非烃类气 CO2、N2形成。
三、影响煤层气储层特性的因素
四、煤层气储层的测井评价方法
4.1、煤层的识别与划分 煤层的密度、电阻率和声波速度等参数与 围岩有明显差异。因此利用常规测井方法, 包括电阻率测井、密度测井、中子测井、 自然伽马测井和声波速度测井,通常可以 成功的识别和划分出煤层。 煤的密度、电阻率和声波速度以及水分如 下图所示。
三、影响煤层气储层特性的因素
焦作某区山西组煤甲 烷含量与上覆地层有 效厚度关系图
三、影响煤层气储层特性的因素
3.2. 煤层含气量与煤级的关系 煤级又称煤阶,表示煤化作用程度的等级,也用以表示煤 变质程度。1926年,怀特(D.White)首次以干燥无灰基的 碳含量表示。煤级有时也借助煤化过程中变化明显而且有 一定规律性的物理、化学性质,即煤级参数或煤化(程度) 参数表征。在煤化过程中,芳香环缩合程度加大,增长为 更大的结构单元,导致镜质组反射率值增高;而非芳香馏 分则逐渐减少,导致挥发分降低。由于镜质组反射率和挥 发分都与镜质组结构单元的芳构化程度有关,因而镜质组 反射率的增高和挥发分的降低,在变化程度上几乎是同步 的。因此,碳含量、挥发分含量和镜质组反射率常常作为 煤级参数。总体上,含气量随煤级的增高而增大。低煤阶 的煤含气量一般为2.5cm3/g,高煤阶的煤含气量可达 31cm3/ g。

煤层气测井评价

煤层气测井评价

三 煤层气测井的研究现状
(5)煤层含气量评价方面
1 煤层含气量通常是将井场钻取的煤心放入密封罐,在实验室用解析仪测得的。此外, 2 还可以根据测井资料及等温吸附理论估算。 3 计算煤层含气量的兰氏煤阶方程。 4 利用元素俘获谱测井及体积密度测井计算煤层含气量的方法。 5 发现煤层含气量与煤层温度、压力及碳分、灰分含量具有密切关系,并建立了煤层含气 量的估算方法。 6 利用煤层气储层背景值计算含气量的新方法。 7 利用多元线性回归方法预测煤层含气量。
(2)以游离状态存在于煤层微孔隙或裂缝(割理系统)中,约占总含气量的5%-10%0只有在气 饱和的情况下才能存在游离气。通常认为游离气遵守一般气体状态方程。
(3)以溶解状态存在于煤层水中,溶解状态的煤层气含量很少,一般不足5%。溶解气量与 煤储层的温度、流体压力等因素有关,其溶解度可用亨利定律描述。
煤层气测井评价
制作人 刘博彪 成杰 朱博文 崔莎莎 周道琛 万程 贾凡 解冲雷
主要内容
一 煤层气研究目的及意义 二 我国煤层气的特点及测井方法在煤层气的应用 三 煤层气测井的研究现状
四 煤层气储层的基本特征
4.1煤层气的储层特征 4.2煤层气在储层中的赋存状态
五 煤层气的测井解释
5.1煤层的测井响应
(6)测井新技术应用方面
1 采用了多种成像测井新方法对沁水煤层气田郑庄区块煤层气储层进行了综合评价:
2 利用微电阻率扫描成像测井的高分辨率特点进行煤层内部结构的分析和精细描述,分析 煤层及其顶底板裂缝发育状况; 3 利用核磁共振测井实现煤层及其顶底板孔、渗物性的定量评价;利用交叉偶极子阵列声 波测井提取的纵波、横波、斯通利波信息,计算杨氏模量、弹性模量、泊松比等岩石力学参 数,从而分析评价煤层力学特性及井眼稳定性,为钻井、压裂及开采等方面提供参考依据。

煤层气测井评价技术_陈希

煤层气测井评价技术_陈希

煤层气测井评价技术摘要由于煤层结构的特殊性,使得煤层气的测井评价方法有别于常规天然气层的评价方法。

针对煤层的物性特点及其储气机理,借鉴国内外煤层气测井评价方面的经验,从灰分组分分析、固定碳含量分析、煤质分析、割理程度的评价、割理孔隙度求取等几方面入手,全面详细地论述了煤层含气量和可采储量的测井评价方法。

主题词煤层煤成气测井评价煤层中含有大量天然气,其勘探开发技术已成为世界性的研究热点,尤其是作为煤层气工业的基础技术及前期工程的勘探技术,更是研究的首要目标,包括煤层气分布特点与规律、富集高产因素及地质选区的优选与评价等。

而利用现有的测井技术对煤层物性及煤层气产能进行定量精细的评价,就具有更加重要的意义。

用于煤层气的勘探方法与常规气藏的勘探并无很大差别。

然而,由于煤层物性特点及储能机理与常规天然气层相差较大,从而导致测井评价煤层气无论是仪器系列选择还是解释方法的确定都不同于常规气藏评价。

煤层物性特点及储气机理煤属双重孔隙介质系统[1],由基块(骨架)和包围它的相互正交的一系列裂缝(称为割理系统)构成(图1)。

与一般碎屑岩石不同,煤基块的微孔隙内壁能吸附大量的甲烷分子,几乎所有的煤层气均储存于煤的基块中。

割理系统由相互正交的裂缝组成,为煤层提供了一个较高流动能力的渗流网络,其渗透率范围从10-3µ m2到超过0.1µ m2不等,但孔隙度极低,仅为1%~4%写。

通常在开采之前,割理系统饱和含水(95%~100%),因而可忽略其中的含气量。

可见,煤层的两种介质系统在煤层气的储存及开采冲各司其职又互相联系,它们分别对应于煤层的资源量和生产能力。

煤层及煤层气识别煤层与其它岩层有较显著的差别,表1列出了煤层与其它岩层的部分物性参数。

国外用于煤层及煤层气识别的常规测井仪有:电阻率、密度或岩性密度测井、补偿中子测井等,并有地球化学测井仪作辅助工具。

国内用于煤层评价的测井系列为:补偿密度、补偿中子、补偿声波、双感应聚焦测井、自然电位、自然伽马和井径测量。

用测井方法确定煤层气储层的评价参数

用测井方法确定煤层气储层的评价参数

2008年第4期能源技术与管理用测井方法确定煤层气储层的评价参数程夏胜,凌毅平(安徽省煤田地质局第三勘探队,安徽宿州234000)[摘要]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气状态赋存于煤层之中,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,煤层含气量、吸附特性参数、渗透率、孔隙度、煤岩参数、煤的工业分析参数等。

可用常规测井方法直接或间接获得,使用测井数据评价煤层气储层已经成为煤层气勘探开发中的重要手段。

[关键词]煤层气;测井;储层评价;参数[中图分类号]P618.1[文献标识码]B[文章编号]1672!9943(2008)04"0084#020引言煤层气综合地质评价的主要任务是以地质学理论为指导,科学地选取工作区,查明煤层气的赋存规律、储层特性和资源量,获得与煤层气可开发性有关的评价参数。

这些资料的获得主要有三种途径:钻取煤芯作室内测试、测井和试井。

测井具有分辨率高、费用低廉等特点,已经成为煤层气勘探开发中的重要手段,将测井数据和煤芯、试井数据综合运用,可以提高数据的可靠性。

1煤层气储层的关键评价参数煤层气的成分以甲烷(CH4)为主,其次为CO2、N2等,一般煤层气含量即指甲烷的量。

在煤化作用的各个阶段都能有煤层气形成,通常将煤层气的形成划分为三个阶段:原生生物气阶段、热成因气阶段和次生生物气阶段。

煤层既是煤层气的源岩,又是其储集层。

煤层具有双重孔隙结构,由基质孔隙和裂隙(割理)组成。

煤层气以3种状态赋存于煤层之中,吸附气、游离气和水溶气,其中,绝大部分(95%以上)煤层气以单分子形式吸附在煤孔隙的内表面上。

煤层的生气和储气能力都受煤变质作用程度的控制,随煤阶增高生气量和煤层吸附能力均呈增高趋势,但超无烟煤(Rmax>6%)对甲烷基本上不吸附。

这是由于煤的吸附能力受孔隙特征影响,而孔隙特征随变质作用程度而变化。

同时,煤的吸附能力还受到煤的物质组成、煤体结构、温度、水分含量等条件的控制。

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题目煤层气的测井评价制作人: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)2.1.2 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。

测井方法被广泛应用于煤层气勘探开发过程,主要用于划分煤体宏观结构层深度、厚度及夹研层等),进行煤质分析,确定煤体的物理参数(孔隙度、渗透率、地层孔隙压力及温度等),以及结合室内煤心分析化验资料计算煤层含气量等。

目前,我国煤层气测井评价水平整体较低,加强对煤层气储层测井评价的基础研究工作,提高煤层气储层测井解释精度,对我国煤层气资源的开发和利用具有重要意义0.2煤层气测井的研究现状(1)煤层气测井数据采集方面。

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。

(2)煤层识别方面。

煤层的划分是煤层气储层评价的前提,通常使用体积密度测井划分煤层厚度。

侯俊生(1996, 2000)等提出利用自组织神经网络、BP神经网络、模糊判别分析等方法,综合利用多条测井曲线,实现煤层气储层自动识别和划分。

乌洪翠(2008)等借鉴CRA 程序思想,利用中子一密度交会三角形实现了煤系地层的自动划分。

潘和平(1993)等将常规天然气储层识别方法应用于煤层气储层,包括电阻率比值法、孔隙差异法、空间模量差比法以及声波差值法等方法。

(3)煤质分析方面。

煤的工业分析组分包含灰分、固定碳、挥发份和水分四部分,通常是在实验室测试获得。

测井方法引入煤炭及煤层气资源的勘探开发过程中后,人们开始使用测井资料评价煤质。

早在上世纪八十年代末,哈里伯顿公司的M.J.Mullen在对美国新墨西哥州和科罗拉多州圣胡安盆地煤层气资源进行勘探过程中,就研究过煤心实验分析资料与测井响应资料的相关关系,并建立了地区性的评价煤质及煤层含气量的测井解释模型,取得了较好的应用效果。

九十年代初,斯伦贝谢公司的U.Ahmed等人又提出将地球化学测井应用于煤层煤质及含气量的评价,从而提高了测井解释煤质组分含量的精度。

在煤质分析方面,国内的学者也做了大量尝试,高绪晨等(2003)详细分析了煤层体积组分模型,并提出各组分测井响应参数的获取方法;孙耀庭等(2005)利用煤层刻度测井计算灰分含量,建立了煤岩实测灰分含量与测井参数的经验关系;胡素华等(2008)提出分别针对煤系地层及非煤系地层的体积模型;董红等(2001)采用统计分析法(多元线性回归)建立辽河油田东部凹陷煤层煤组分、煤阶测井解释模型;孙新华(1991)提出基于电阻率测井、密度测井以及物质平衡方程的CW A法计算煤质参数,并将最优化测井解释方法引入到煤质评价中;满建康(2008)、吴东平(2000)、侯俊胜等(1999)分别采用模糊数学、人工神经网络技术等现代非线性方法进行煤质评价,避免了选取煤层组分测井响应参数的难题。

(4)煤层孔、渗物性评价方面。

O.Faivre和A.M.Sibbit (1985)两位学者利用有限元数值模拟法,得到裂缝性地层双侧向测井响应方程,并提出裂缝宽度(裂缝张开度)及裂缝渗透率的计算公式。

Darrell Hoyer (1991)将上述方法应用于煤层,并用交会图技术证实了用双侧向电阻率测井资料计算煤层裂缝宽度的有效性。

R.Aguilera(1994)针对煤层气储层特点,基于煤层柱状体积模型(火柴棒模型),提出一种利用双侧向电阻率测井资料计算煤层裂缝孔隙度的迭代方法,该方法可以自动确定裂缝孔隙度指数,从而避免了人工难以合理选取的难题。

国内方面,杨东根(2010)的利用三维有限元分析法针对煤储层进行了双侧向测井数值模拟,得到了煤层裂缝孔隙度数值计算模型。

陈振宏等(2008)尝试将核磁共振方法应用于煤样的孔隙度和渗透率实验室测试中。

测试结果表明,核磁共振法煤样孔渗的测试结果与其实测结果能够很好的匹配,说明了此法的可行性。

(5)煤层含气量评价方面。

煤层含气量通常是将井场钻取的煤心放入密封罐,在实验室用解析仪测得的。

此外,还可以根据测井资料及等温吸附理论估算。

早在1977年,Kim,A. G就曾提出一种基于等温吸附方程和测井资料计算煤层含气量的方法(称为KIM方程)。

该方法首先利用测井资料计算煤质组分含量,再根据固定碳含量与挥发份含量的比值确定等温吸附参数,进而预测煤层含气量。

1992年,J.M.Hawkins, R.A. Schraufnagel和A.J. Olszewsk三人使用了与Kim,A.G提出KIM方程相同的数据集,结合Langmuir吸附等温理论,共同提出了计算煤层含气量的兰氏煤阶方程。

该方法将兰氏常数(兰氏体积和兰氏压力)与煤质组分参数联系起来,井包含了对煤层灰分、水分、温度和压力校正,使得计算的含气量更加准确。

A.K.Bhanj a等在研究印度Jhari a和Barmer-Sanchore煤田煤层含气量和测井参数的相关关系时,提出了一个新的复合参数C=△t/(ρb×Pe×GR),它与煤层含气量之间具有很好的线性关系。

U.Ahmed等提出了一种利用元素俘获谱测井及体积密度测井计算煤层含气量的方法。

国内方面,潘和平等通过分析华北地区煤样煤质、含气量实验测试资料以及响应的测井资料,发现煤层含气量与煤层温度、压力及碳分、灰分含量具有密切关系,并建立了煤层含气量的估算方法。

高利民、谭延栋等提出利用煤层气储层背景值计算含气量的新方法。

连承波、赵永军等将支持向量机引入煤层含气量的评价中。

董红、刘效贤、高绪晨、葛祥等也都探讨过利用多元线性回归方法预测煤层含气量。

(6)测井新技术应用方面。

张莉莉等(2009)提出采用了多种成像测井新方法对沁水煤层气田郑庄区块煤层气储层进行了综合评价:利用微电阻率扫描成像测井的高分辨率特点进行煤层内部结构的分析和精细描述,分析煤层及其顶底板裂缝发育状况;利用核磁共振测井实现煤层及其顶底板孔、渗物性的定量评价;利用交叉偶极子阵列声波测井提取的纵波、横波、斯通利波信息,计算杨氏模量、弹性模量、泊松比等岩石力学参数,从而分析评价煤层力学特性及井眼稳定性,为钻井、压裂及开采等方面提供参考依据。

美国斯伦贝谢公司是世界上著名的跨国石油服务公司,在煤层气资源的勘探开发领域一直处于国际领先水平。

在煤质评价方面,该公司根据岩性密度,中子和自然伽马测井资料进行煤质近似分析,在密度及其它测井资料受井眼的影响比较大的情况下,配合使用元素俘获谱测井(ECS)进行煤质组分评价,从而消除了扩径的影响,提高了煤质分析精度;在含气量估算方面,根据煤质近似分析结果评估煤级,再根据煤级、压力、温度和适当的吸附等温线确定含气量。

第一章煤层气及储层的基本特征1.1 煤层气的储层特征煤层气储层(煤层)具有双重孔隙结构,即:裂隙和基质的孔洞孔隙(以微孔隙为主)。

煤层在形成过程中自然生成两组互相垂直的内生裂隙(割理),一组为面割理,为主要裂隙组,可以延伸很远;另一组为端割理,只发育于面割理之间。

两组割理与层理面正交或陡角相交,从而把煤层分割成若干小块体(基质块体)(图2-1)。

这些基质块体中发育了许多以微孔隙为主的孔洞孔隙,其内表面上吸附着水和气体,这些吸附气体就是煤层气(以甲烷为主)。

而游离气和水溶气一般很少,可以忽略不计。

因此煤层气储层的含气量只与其基质有关。

煤层中的构造形成的外生裂隙,在排采前充满地层水;而在排采时,则是流体流向井筒的通道。

因此煤层气储层的渗透率只与其裂隙有关。

煤层中的基质除微孔隙中吸附着水和气外,其固体部分则是由有机质和矿物质组成。

矿物质由多种成分构成,常以粘土矿物为主。

而有机质则是煤的可燃物,可分为可挥发和不可挥发的两部分。

由以上分析可见,煤层气储层首先是由裂隙和由裂隙分割围限的含微孔隙的基质两个部分组成的。

但就煤层气储层的组成成分而言,又是由四个部分构成的:有机质、矿物质、水和气。

如图2-2所示。

水由裂隙中的自由水和基质中的束缚水两部分组成。

气就是在基质中以吸附状态存在的煤层气。

图2-2 煤的组分示意图此模型与煤炭工业中的“工业分析”的对应关系为:工业分析的水分(空气干燥基)与基质中的吸附水相对应,因为煤层的自由水和一小部分束缚水在工业分析的制样过程中已经蒸发掉(吸附气也在制样过程中全部跑掉)。

工业分析的灰分是煤在燃烧时由矿物质经氧化、分解变来的,在这个过程中有一小部分变成气体跑掉了,因此灰分含量小于矿物质含量。

工业分析中的挥发分和固定碳则对应于有机质,挥发分是有机质中高温下可挥发的部分,而固定碳则是有机质中不挥发的部分。

这些对应关系见图2-2此模型与煤田测井中“碳灰水”体积解释模型的对应关系则为:所谓“碳”对应于有机质,“灰”对应于矿物质,“水”则对应于全部水(自由水和束缚水)。

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