煤储层测井分析和精细地质建模技术——以澳大利亚Surat盆地煤层气区为例

煤层气储层测井地质分析的深入和建立合理的煤层气精细地质模型对于提高煤层气开发效果影响巨大。澳大利亚东部Surat盆地煤层气区开发的目的层系是低煤阶的煤系地层,钻井井数多、测井时间跨度长,准确的单煤层精细识别和岩相定量解释技术需要测井标准化研究,同时,已钻井井距差别大,产量高低变化大,储层认识仅仅限于煤组和煤组模型,不利于细化开发和进一步提高单井产量。因此根据现场实际,建立一套煤储层测井地质分析和精细地质模型分析技术,首先以层序旋回识别为基础,进行多级层序高分辨率的煤小层层序划分和对比,解决单煤层空间分布和单井泄流面积的认识,同时,建立一套适用于全区的煤储层测井曲线标准化流程,解决煤储层厚度解释不准确的问题,在此基础上,建立单煤层PLY-BASE为基础的煤层气田精细地质模型,获得煤储层分布和地质储量基础。该研究建立的煤层序多级高分辨率层序格架,刻画了单煤层储层的尖灭合并分布特征和单井泄流面积范围。以测井标准化为基础的煤层精细解释和多岩性定量分析确保了煤层解释的准确性,并确定了包括5种微相类型的河流相概念模式。建立了气田范围内ply-based煤层气精细地质模型,为确定未来在全区进行河流相控煤沼随机模拟的研究重点和开发方案优化以及优选开发有利区提供依据。     

中高煤阶煤层煤体结构识别测井法适用性评价研究

煤体结构对煤储层渗透率有重要影响,渗透率是煤层气勘探开发中的一个核心参数,而测井方法在大量煤层气区块煤体结构识别中得到应用,但尚处于探索阶段。分析研究了前人在不同煤层气区块煤体结构识别中使用的测井参数组合和针对不同煤体结构的测井参数数值,将这些区块按煤岩的镜质组最大反射率平均Ro,max划分为中煤阶区块(0.65%Ro,max1.90%)和高煤阶区块(Ro,max1.90%),基于对前人成果中各测井方法使用情况的统计和对成果中测井参数与煤体结构相关性的分析,探讨不同测井方法在中煤阶煤层和高煤阶煤层的适用性。结果表明:井径测井在中煤阶煤层和高煤阶煤层均适用,自然伽马测井在此2类煤层中均具有参考作用,电阻率测井、声波时差测井和密度测井在此2类煤层中的应用效果差别较大,补偿中子测井在2类煤阶煤层均不适用;因中煤阶煤岩与高煤阶煤岩力学强度差异造成其对外力的变形差异和不同测井参数的敏感性差异,导致不同测井方法对不同煤阶煤层的适用性存在差异。在中煤阶煤层煤体结构识别中,建议以井径测井和电阻率测井作为主要识别方法,以声波时差测井和自然伽马测井作为次要识别方法;在高煤阶煤层煤体结构识别中,建议以井径测井、自然伽马测井和密度测井作为主要识别方法。     

基于成像测井资料单井沉积相解释

由于成像测井具有极高的纵向和横向分辨率,则可利用其图像所反映的信息进行沉积相识别。利用岩心资料对成像测井图像进行标定,并基于成像测井资料和常规测井资料对研究区岩性及层理进行分析和识别,从而进行沉积相解释。通过对沉积相的分析,可将研究区分为曲流河道、泛滥平原、河漫滩沉积和天然堤4个微相。对比常规测井资料识别沉积相方法,成像测井资料解释沉积相方法更简单准确。在沉积相的分析中,根据该地区的常规测井数据,用交会图法对沉积相进行分析验证。在交会图中,相同的沉积相在交会图上表现为相同的特征分布,成像测井资料结合岩心资料可准确识别沉积相。     

比德—三塘盆地多煤层条件下煤储层吸附解吸特征研究

结合不同次级向斜13个煤样的等温吸附解吸实验以及比德—三塘盆地多煤层区两口煤层气试井资料,分析了不同含气系统内煤储层吸附解吸特征,研究了含气系统类型与多煤层区煤层吸附解吸特征的相关性。研究表明:在多煤层条件下,影响煤吸附解吸特征的主控因素并非不同的含气系统类型,而仍然为储层条件及煤质。     

潞安矿区构造软煤展布规律及其对开发效果影响的探讨

本文以潞安矿区为例,基于岩心、测井曲线建立了煤体结构识别图版,划分了已开发区煤体结构,总结了构造软煤展布规律,探讨了其对压裂及排采工程的影响。研究表明,构造软煤与硬煤测井相应特征差异大,具有深侧向电阻率降低、深浅电阻率幅差增大及井眼扩径等特征。利用识别图版能有效划分出构造软煤,划分结果显示,构造软煤带的平面展布特征主要受大断裂构造控制,而局部小断层、褶皱控制了软煤层的发育程度。在实际生产过程中随着软煤层厚度的增加单井产量呈现下降趋势;究其原因主要是常规压裂在软煤层中造缝效果差,且排采过程中易产出煤粉,堵塞裂缝,导致单井产能降低。     

海域区古近系含煤地层及煤层组识别方法

采用沉积学、测井地质学、数学方法以及地震方法等对含煤地层及煤层组进行识别,总结出4种含煤地层及煤层组识别方法,并利用地震方法对煤层组进行了预测。结果表明：逻辑判别法和蜘蛛网图法仍然是较为有效的以定性为基础的半定量化方法,而聚类分析法和人工神经网络法则是成功且有效的定量分析方法,但不是通用的模型;对于勘探程度较低的海域区,要综合运用4种方法才能有效地预测含煤地层和识别煤层。地震反演技术与方法对于识别含煤段、判别含煤地层的分布是十分有效的,通过对琼东南盆地多个地震剖面的研究发现三瞬技术法对于识别较厚煤层交互层（复合层段）是可行的。通过对C-93-79 和C-52-79剖面进行各类波阻抗反演,发现基于模型反演和神经网络反演的结果与含煤层段有良好的对应关系,是预测含煤层分布较有效的地震识别方法。     

利用模拟测井曲线判识构造煤分层

构造煤分层的预测是瓦斯突出危险性区域预测的重要指标,而地球物理测井的信息又是判识构造煤分层的可靠信息。根据祁东井田地质勘探资料提供的测井曲线,利用视电阻率曲线幅值相对降低和伽玛曲线幅值相对增高并综合煤质、煤层厚度、矿物质及井径的影响来判识构造煤分层,分析了5个层煤井530个钻孔的测井曲线,判识结果:为32和61煤层以正常煤为主,71、82、9煤层都属构造煤。     

利用模拟测井曲线判识构造煤分层

构造煤分层的预测是瓦斯突出危险性区域预测的重要指标，而地球物理测井的信息又是判识构造煤分层的可靠信息。根据祁东井田地质勘探资料提供的测井曲线，利用视电阻率曲线幅值相对降低和伽玛曲线幅值相对增高并综合煤质、煤层厚度、矿物质及井径的影响来判识构造煤分层，分析了5个层煤井530个钻孔的测井曲线，判识结果：为32和6。煤层以正常煤为主，7、82、9煤层都属构造煤。     

基于主控因素分析的A87区块S油层复杂油水层识别方法

A87区块S油层储层物性差异大、含泥含钙较重,油水层识别难度大。利用岩心分析和测井及试油数据,研究泥质含量、钙质含量和孔渗参数与电阻率之间的关系,并结合典型的低阻油层、高阻水层以及不同孔渗油气层的测井响应特征和岩性物性特征,得出泥质、钙质、物性是影响研究区电阻率测井响应的主要因素。依据电阻率幅值特征与侵入特征的响应机理以及典型油水层的测井响应特征,得出区分水层与油层或油水同层最佳参数为R_ILD/R_LLD、（R_ILM-R_ILD）/R_ILD,区分油层与油水同层的最佳参数是CNL、R_LLD×Φ²/1 000,建立了油水层识别图版。对深侧向电阻率进行泥质和钙质影响校正,建立了泥钙校正后的油水层识别图版。利用泥钙校正的敏感测井响应与参数,建立了油水层识别决策树模型和支持向量机模型。与校正前的敏感参数建立的油水层识别图版相比,泥钙校正后的敏感参数建立的油水层识别图版、决策树模型和支持向量机模型精度和解释符合率均有一定提高。应用研究区12口投产井进行验证,表明3种方法均能较好地判别研究区油水层,且决策树模型识别研究区油水层效果最好。     

西泉X井区二叠系梧桐沟组储层四性关系研究

在前人研究的基础上,从测井资料入手,结合试油试采资料、分析化验资料、钻井取芯及录井测井资料,确定了北三台油田西泉X井区二叠系梧桐沟组储层的岩性特征、物性特征、电性特征和含油性特征及其相互关系。采用交会图法建立测井孔隙度解释模型和渗透率解释模型,采用Archie公式建立了含油饱和度计算模型,并验证了模型的可靠性。建立了该区域油水层解释图版,明确了该区油水层识别标准和有效厚度下限标准~([1])。研究表明,该区储层的储集性能好坏主要受岩性和物性影响,储层岩性以细砂岩和中砂岩为主,它们的平均孔隙度和渗透率分别为22.78%和14.42×10~(-3)μm~2,根据砂岩油藏划分标准(据中石油标准,1998年),确定其为中孔低渗储层。综合四性关系及油水层解释图版确定的孔隙度下限值为18%,渗透率下限值为1.5×10~(-3)μm~2;含油饱和度确定为油层、油水同层不小于45%,水层及干层小于45%。为后续的储量计算、储层评价和增产工作提供有力支持。     

Coalbody structure classification method based on dual-lateral and RXO crossplot analysis

According to the positive correlation of coal ash content and natural gamma, using a new coal core reposition method, which is ordered by global and local extreme, coal samples from medium-thickness seam are reasonably located. Integrated the data of coal macrostructure characteristics, coal petrography analysis and coal gas production test, it studies the relationship between coalbody structure and amplitude variation of different well logging data, and the tectonic coal recognition method with well logging data in fresh-water mud invasion. The results show that: the anomalous response of natural gamma ray, neutron, density and apparent resistivity does not reflect the coalbody structure type. In fresh-water drilling mud invasion, using the crossplot technique of dual-lateral, RXO resistivity response and the coalbody structure can classify granulated coal accurately; the proposed method is of good practicability and high reliability.     

方山—白沙煤矿区地质地球物理特征及测井技术研究

主要研究了方山—白沙煤矿区地质地球物理特征及测井技术,分析了方山—白沙煤矿区地层与物性,岩、煤层地球物理特征;研究了测井技术,主要为测井仪器、设备类型,测井工作方法、测井技术条件;然后对测井资料进行了处理与解释,分析了测井资料的处理过程、岩层的识别与分层、煤层的识别与分层、断层的解释、含水层的解释,并研究了地质效果。煤田地球物理测井能够提供准确、可靠的成果资料。     

试解页岩气储层随钻评价关键参数

基于致密砂岩、碳酸盐岩油气层录井随钻评价方法,以及最新页岩气录井研究成果,给出了页岩气储层随钻评价关键参数的测量方法与评价标准、解释交会图,并结合在中上扬子地台川东褶皱带石柱复向斜钻探成功的J111井实钻资料进行了分析和探讨,为大家进行页岩气、致密砂岩气、致密碳酸盐岩气解释研究提供了有益的参考。     

基于测井约束的煤田物性参数反演

煤层的物性参数反演是煤田地震勘探的重要技术手段，用于指导煤炭资源的生产与开发。该方法使用地震数据预测煤层物性特征，并刻画煤层的空间变化。但是常规煤层物性参数反演方法因缺乏高低频信息，降低了煤层反演精度。为了提高煤层物性参数反演精度，将测井数据用于地震数据反演方法，提出了基于测井约束的煤层物性参数反演方法。以准噶尔盆地为研究对象，利用实际地震数据和测井数据对反演方法进行应用分析。实际地震数据应用结果表明，基于测井约束的煤田物性反演方法能够取得较好的反演效果。     

一种消除测井数据多重共线性特征的密度测井数据重构技术及应用

在实际测量中,由于井下岩层的松散程度不一致,钻井技术限制,泥浆浸入,井眼条件差或者裂缝带的存在,造成井眼垮塌,从而无法获得高质量的测井曲线,特别是探测深度较浅的密度曲线。目前常用的密度重构方法为通过其他测井数据拟合密度,但该类方法一般存在2个方面问题：(1)拟合算法多为线性,实际资料中多为非线性关系;(2)测井曲线之间存在线性关系影响密度拟合精度。针对以上问题,首先利用井径和密度的交会图将地层分为标准层和校正层。然后分析了因变量(密度)与自变量(自然伽马、自然电位等常规测井数据)以及自变量相互之间的关系。其次利用核主成分分析去除自变量数据之间相关性,形成了相互正交的核主成分分量。最后选用随机森林非线性方法建立密度与核主成分分量关系模型,实际的密度重构效果在叠前地震勘探资料反演中取得了较好的应用效果。     

构造煤地球物理测井定量判识研究

为定量判识构造煤并获取构造煤的高精度厚度信息,以岩石物理与测井地质应用技术为指导,研究了构造煤的地球物理特征。结果表明：与原生结构煤相比,构造煤在地球物理测井曲线上通常表现为低电阻率、高声波时差、低密度、井径扩径、补偿中子值可能增大等特征。基于岩石物理研究结果,提出利用孔隙结构指数m作为构造煤定量判识指标,阐明了用测井资料通过Archie公式求取构造煤孔隙结构指数m的方法与定量判识可行性,将该方法在两个煤田进行实际应用,效果表明：用孔隙结构指数m定量判识构造煤并确定厚度是可行的,能够大大减小定性判识误差。     

井温测井监测技术在煤层压裂裂缝监测中的应用

通过对压裂前后井温测井和压后注水井温测井的试验研究，探索出了一套利用井温测井来确定煤层压裂裂缝高度的方法，从而为正确评价煤层压裂效果探索了一条科学之路。     

基于测井数据判别分析法识别构造煤的应用

针对构造煤与原生结构煤分界处的煤体类型不易识别的问题,运用判别分析法,选取构造煤、原生结构煤的测井数据为样本。首先对测井数据进行标准化,再优选测井曲线。通过数据处理来建立分类标准,对待识别的煤层测井采样段进行逐一判别、归类。将该方法运用于山西寺河井田进行构造煤识别。以识别出的各钻孔构造煤数据为基础,利用线性插值法得出该区构造煤分布发育图。经比较与钻孔、巷道揭露的情况基本吻合,验证了该方法的正确性,同时提高了识别构造煤的精度。     

煤岩特征及其对煤层气勘探开发的影响

煤岩特征分析有助于了解煤储层物性优势、优选富集高渗区域与评价单井开发潜力。基于黔西五轮山矿区煤岩和测井资料,采用地质理论与工程实践分析相结合等方法,研究了煤岩与测井响应特征,探讨了其与煤层气勘探开发的关系。结果表明,6-3,9,16号煤层机械强度可能相对于其它煤层较好,但16号煤层整体发育了碎粒煤—糜棱煤结构,显著降低了煤体结构强度及渗透性。采用直井压裂开发方案时,可选择3,5-3,6-3,8,16号等5个煤层分层射孔压裂,有利于排采增效。5号和8号煤层相对施工水平井较为有利,但单一薄煤层水平井作业可能提高产能有限,因此,煤层气井型选择应优先选择直井开发模式。16号煤层不利于水平井工程稳定性,如采用直井开采,应避开其构造煤分层。     

选择伽马伽马测井法的原理和应用效果

介绍了选择伽马伽马测井法的原理、仪器性能和施测方法，总结了该测井法的技术经验，并评价了它在划分复杂结构煤层和确定煤的灰分所起的重要作用。