煤层气储层重要物性参数的测井评价

煤层气储层是一种非常规天然气储层，对它的评价有其特殊的要求，该文在综合分析的基础上,峄煤层气储层的重要物性参数进行了测井评价，包括煤层识别，含气量，煤阶，煤质结构等，评价结果与取心观察结果非常一致，测井能有效地识别煤层和确定煤层厚度，预测煤储层参数，为经济有效地评价煤层气储层提供了重要的技术支持，为煤层气的勘探开发提供了重要保证。     

鄂东气田煤层气储层测井综合评价方法研究

影响煤层气储层性能的参数众多.从煤储层地质特征、物性特征和储集特征出发,优选出能够充分反映煤层气储层优质与否并且利用测井资料易于求取的6个指标:煤岩性质和结构、裂缝发育程度、裂缝孔隙度、渗透率、煤层气含量和有效厚度.针对鄂东气田煤层气储层非均质性强,煤层气储层综合评价中存在储层参数的随机性、模糊性等诸多问题,给出煤层气储层模糊综合评价模型.利用测井资料和实际煤岩心室内分析资料,构建用于煤层气储层测井综合评价的模糊评判集,并基于此模糊评判集,采用模糊综合评价模型对工区内重点井进行了模糊综合评判.该评价结果与室内测试分析结果具有较好的一致性.     

煤层气成像测井资料综合评价方法

利用QS盆地ZZ区块成像测井资料开展区域煤层气测井综合评价,从煤层的顶底板质量、煤层的内部结构、裂缝发育状况、地质构造、区域煤层含气量的变化情况等方面进行了综合分析,得到区域变化规律,将区域煤层与顶底板特性综合起来形成一个完整的煤层系统,按其性质优劣划分成3个级别,从而进行煤层气勘探开发有利区带的预测.分析结果得到了区域实际煤层气量的证实.     

利用测井交会图技术建立GZ地区煤层气分类评价标准

煤层气资源勘探前景是确定勘探目标的重要依据。通过收集GZ地区的测井、录井、煤心、分析化验和排采等资料,利用煤心刻度测井、数理统计等技术,建立煤层气评价参数(灰分、挥发分、固定碳、水分)定量解释模型和煤层气含气量评价模型。在综合分析的基础上,利用单层产气量与测井计算的灰分、固定碳、含气量和合采厚度建立交会图的方法,形成煤层气储层分类方案与评价标准,实现煤层气有利储层段的划分和评价。     

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近年来 ,测井分析家作了大量的探索和研究 ,试图利用丰富的地球物理测井信息进行煤层气储层评价 ,但效果却不尽如人意。究其原因 :主要是难以建立合理的测井解析方程。因为煤储层的成岩作用、孔隙结构 ,特别是煤层甲烷的储集、产出机理与常规天然气区别甚大。笔者通过对山西柳林地区煤层气实验室分析结果与测井电性特征的综合研究 ,利用神经网络技术对煤层气测井资料进行了解释处理 ,取得了一些认识。神经网络模型选择基于ＢＰ算法的三层前向型网络结构建模 ,包括岩性分析、工业分析、含气量分析三个模型。1 岩性分析模型根据钻井地质录井…     

利用测井资料评价煤层煤质及含气量的方法研究 ——以和顺地区为例

确定煤层煤质和含气量是煤层气储层测井评价的重要内容。根据沁水盆地和顺地区的煤心实验数据,提取敏感的测井响应,用回归分析方法,分别得到利用自然伽马测井值计算煤工业组分的计算方法和利用声波时差和密度组合参数来计算含气量的计算方法,并指出了该方法在和顺地区的有效性及局限性。     

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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。     

测井综合评价指标在煤层气井产能评价中的应用

通过分析影响煤层气单井产能测井评价的因素,利用煤心标定后的测井数据对延川南地区2号煤层的赋存条件、吸附特征及吸附气含量等多个指标进行评价,建立煤层气产能测井综合评价指标。利用该评价指标对延川南地区煤层气井进行产能分级评价和有利区预测,其结果与产能测试结论吻合度较高,具有较好的应用效果。     

基于神经网络的柳林地区煤储层渗透率预测方法

分析了煤储层渗透率预测中存在的问题,提出基于测井信息的GA-BP神经网络预测煤储层渗透率方法,分析其机理及测井参数标准化处理方法。以柳林地区56口井的试井和测井资料为基础,利用灰色关联分析法优选6个测井参数作为输入变量,建立了GA-BP神经网络渗透率预测模型。将渗透率模型的预测结果与实测结果比较,两者具有较高的吻合度,证明该方法在煤储层参数预测的实践中具有较好的适应性。基于所建立的数学模型,对研究区的渗透率进行了预测,完成了渗透率平面分布图,为柳林地区煤层气的勘探开发提供了依据。     

煤层气测井评价技术新进展

煤气勘探开发过程中，常见的测井解释往往只给出煤层的位置、密度及结构等，对于煤资源的预测具有重要的作用。在此基础上，通过对煤层气井测井资料进行处理，运用先进的解释技术，以岩心实验分析资料为依据，探索了煤储层新的解释方法，分析煤层的变化规律，达到了识别煤层，分析煤层和开采煤层的目的。     

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针对不同饱和类型煤层的特点及临界解吸压力在地层压力上升、下降过程中的不同作用，建立了煤层气解吸过程的数学模型。模型能够反映气体解吸的真实情况。利用此数学模型，编制了计算程序，通过实例，计算分析了煤层气解吸的主要机理：超饱和煤层是游离气和气体解吸的累加作用；饱和、欠饱和煤层在开采过程中控制区域内两相区逐渐扩大；欠饱和煤层高于临界解吸压力的区域没有解吸，造成产量低下。     

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??The thermal simulation experiment of coal rock can provide a scientific basis for understanding the evolution of hydrocarbon generation in coal??bearing basin and the geochemical characteristics of coalbed methane and its resource prediction. The thermal simulation experiments of gas generation of the upper Paleozoic coal rock samples collected from Qinshui Basin were carried out at the temperatures of 336.8-600 ?棬 the pressure of 50 MPa and the temperature??rising rates of 20 ??/h and 2 ??/h. The results indicated that the gaseous products (relative percent content) were mainly composed of methane?? C_2-5 hydrocarbon gases and carbon dioxide?? the bydrogen content and hydrogen sulfide content being extremely low?? along with the increase in simulation temperature?? the methane and hydrogen increased but carbon dioxide decreased?? and the C_2-5 hydrocarbon gases and hydrogen sulfide increased first and decreased afterwards?? the low temperature??rising rate was favourable to the generation of methane?? C_2-5 hydrocarbon gases?? hydrogen and carbon dioxide?? their formation being stage?? the relative productivity of carbon dioxide or hydrogen was positively correlated with that of methane at the same temperature??rising rate?? which reflects that they and the methane were the products of simultaneous parallel reaction in the process of the pyrolysis of coal rocks?? and the ability of generating methane and C_2-5 hydrocarbon gases of Shanxi Formation coal rocks was higher than that of Taiyuan Formation coal rocks at the same simulation temperature and temperature??rising rate?? which means that the Shanxi Formation coal rocks were more beneficial to coalbed methane formation in natural conditions. Finally?? the significance tracing coalbed methane formation is discussed in the paper according to the experimental results. (Financed by the National Basic Research Program Project??No. 2002CB211701)     

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煤层气富集规律的研究贯穿着煤层气勘探开发的始终，融合了煤田地质学、天然气地质学、流体力学等学科。文章从向斜部位煤层气富集的实例研究出发，深入分析了向斜部位煤层水对煤层气的作用机理以及应力性质在褶皱部位的表现特征对煤层气赋存的影响，向斜部位的煤层水具有向心流动机制，流速缓慢，溶解气不因水的流动而大量散失；另一方面，向斜部位煤层水矿化度高，减小了煤层气在水中的溶解度，从而对煤层气起到一定的封堵作用；向斜构造的两翼与轴部中和面以上表现为压应力，顶板与煤层断裂或裂隙不发育，阻止了煤层气向上逸散，有利于煤层气在此部位的富集。最后从煤田生产资料实践证实了向斜部位煤层气富集这一理论，对煤层气勘探具有一定的指导意义。     

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我国煤层气勘探开发历程可以归结为3个发展阶段：矿井瓦斯抽放发展阶段、现代煤层气技术引进阶段和煤层气产业逐渐形成发展阶段。国内煤层气的基础研究起步较晚，但90年代以来进行了大量的研究工作，尤其是国家973煤层气项目研究工作的开展，使煤层气在成因类型划分及其判识、煤层储气机理和储层评价、煤层气吸附和解吸机理、煤层气藏形成的动力场及成藏过程、煤层气资源评价等方面取得了较大的进展。同时，近年来通过研发和引进，煤层气地球物理勘探、煤层气钻井、煤层气完井、煤层气增产技术也得到了很大的提高。深化煤层气成藏、吸附-解吸机理等方面的研究、加强选区评价工作、发展羽状水平井等先进的开采工艺及煤层气采出水的处理工艺是今后煤层气勘探开发的重点。     

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煤阶是煤层气的生成和煤的吸附能力的重要影响因素之一，对煤层气含量起控制作用。文章根据相关文献中的吸附资料和实测数据，系统探讨了平衡水分下煤的吸附能力与煤阶的关系。指出随煤阶的增高煤的吸附能力先后经历了4个阶段：快速增加阶段（R_o<1.3%）、缓慢增加阶段（R_oo介于1.3%~2.5%）、达到极大值阶段（R_o介于2.5%~4.0%）和降低阶段（R_o>4.0%）。这种变化与煤化作用跃变完全对应，煤化作用控制了煤的孔隙度和表面物理化学性质，进而控制了煤层气的赋存空间和煤的亲甲烷能力。     

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研究了煤层气储量计算方法，研究表明，煤层气储量计算中最重要的参数是含气量。影响含气量的主要因素包括盖层分布、地层压力及水动力条件等，含气量的分布随上述条件的变化而有所不同。煤层气的储量计算要考虑到煤层气的特殊性，同时参照流体矿藏（天然气）和固体矿藏（煤炭）储量计算方法。煤层气藏的储量计算不同于常规天然气，其含气边界的确定是以煤层含气量等值线确定的。圈定含气面积的最低含气量值根据煤层气藏地质条件、采用煤层储量历史模拟软件进行模拟确定，并参考国外煤层气开发选区的含气量标准煤层气储量计算方法有体积法和数值模拟法。数值模拟方法适合开发中期或者是生产试采资料很丰富的情况下使用。通过沁水煤层气田储量的计算验证了计算方法的可行性。     

基于三维地震资料的煤层气富集区预测——以贵州大河边向斜大河区块为例#br#

为预测贵州省大河边向斜大河区块煤层气资源富集区，探索三维地震在贵州省煤层气勘查开发中的有效性，依托该区块4 km²三维地震工区勘探资料数据体，利用煤层气领域地震（勘探）资料处理的新技术、新方法开展预测。首先，采用煤层气递进式储层预测思路，利用CGG公司的Jason地学研究平台，开展地震反演预测，获得了煤层厚度、煤层含气量、煤体结构及地应力4个煤层气评价参数的平面分布图。然后，基于研究提出“多因子赋权逐级评价法”，对煤层厚度、含气量、煤体结构等每个评价参数单独形成赋权后，再采用累加的方法，形成了多参数联合的甜点评价权重因子参数。最后，依据计算的综合甜点评价参数（甜点评价参数取值在20~50之间），评分在40~50之间的划分为一类甜点，评分在30~40之间的划分为二类甜点，评分在20~30之间的划分为非甜点，绘制工区煤层气甜点区分布平面图。预测结果表明：一类甜点区主要位于工区中部，整体呈南北向展布，作为煤层气井位部署的规划区。研究成果对工区下一步煤层气勘探开发具有一定的指导意义。     

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鄂尔多斯盆地大宁—吉县地区是中石油对煤层气近期勘探中发现的一个高饱和煤层含气区，钻探的吉试1井、5井在煤层段试气获得了工业性气流，对今后我国中煤阶煤层气的勘探方向具有重要的影响。本文通过研究该区煤层厚度、煤层埋深、煤岩煤质特征、煤层演化特征、煤储层物性、煤层含气量、煤层气保存条件及资源量等条件，基本证实了大宁—吉县地区是一个整装的煤层气大气田，初步控制含气面积717 km2，控制煤层气地质储量1500×108m3。     

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煤层气成藏的因素比较多，对不同地区成藏主控因素进行分析，才能对煤层气富集区及选区进行合理的预测。分析沁水煤层气田烃源、储层、保存等情况，认为该区煤层热演化程度高，生烃潜力大，煤层含气量高，含气饱和度大；煤层割理发育，孔隙裂隙连通性好，煤层渗透率大于0.50×10-3μm2，能够满足煤层气开采的需要；煤层顶底板岩性致密，突破压力高，气田位于地下水交替滞缓区或滞流区，同时根据δ13C₁分析表明煤层气藏具有原生特点，煤层气保存条件好，有利于煤层气高产富集。     

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煤层气作为一种非常规天然气，其运聚机制和气藏模式与常规天然气均不相同，这些都直接制约了我国煤层气产业化的进程。利用高温、高压岩心测试分析技术为基础，充分考虑煤层气的吸附解吸特性，嫁接常规天然气成藏模拟技术，建立了国际上第一台煤层气成藏模拟具有重要科学意义。煤层气成藏模拟装置能模拟煤层气储层的温压特征，探索煤层气运聚机制，特别是煤层气藏是如何保存的，煤层气如何运聚的，煤层气藏压力系统是如何变化的。模拟技术充分考虑煤层气保存条件、煤层气运聚规律、水文地质条件开展了卓有成效的模拟工作，在沁水高煤阶区域和吐哈低煤阶区域开展对比模拟，取得了以物性变化二元论为代表的一批新成果，查清了渗透性和水文地质条件对高低煤阶煤层气的控制作用。