煤层气测井解释方法综述

煤层气是指煤层中吸附和游离状态的甲烷天然气,是天然气能源的重要组成部分。测井不仅是勘探石油与天然气的重要方法,而且也是勘探煤和煤层气的有效手段。本文从煤层识别、百度及深度的确定、煤阶评价、煤层裂缝孔隙度和基质孔隙度的确定、支渗透率的确定、煤层含气量和烯层气的储层构成及评价等方面,总结介绍相应的评价方法,并提出一套适合我国煤炭资源特点的测井评价思路。     

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煤层气是指煤层中吸附和游离状态的甲烷天然气。石油与天然气勘探测井系列可以用来勘探煤和煤层气,包括基本测井系列和辅助测井系列。前者有岩性测井、饱和度测井和孔隙度测井３种方法;后者包括地层倾角测井、超声波成像测井、声波波列测井、自然伽马能谱测井、碳氧比能谱测井等８种方法。文中探讨了两种测井解释煤层气藏的思路和方法,它们是中子—密度孔隙度重叠法和中子—声波孔隙度重叠法。通过在广西百色盆地江１井、南海西部气田和胜利油田等地的实践证明,该方法是勘探煤层气藏的一种有效手段     

煤层气勘探开发测井技术及应用发展

在煤层气勘探开发工作中，地球物理测井作为主导工程技术之一，是识别煤层、分析煤层特性、评价煤层气等的不可缺少的重要手段。通过煤层气勘探开发测井技术应用调研，阐述了煤层气测井采集技术、解释评价技术的发展现状，分析了煤层气测井技术面临的问题和挑战，指出了当前煤层气勘探开发测井技术的发展趋势。     

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。     

煤层气资源开发现状及测井技术攻关方向

综述国内外煤层气资源量和勘探开发历史和现状。世界上煤层气资源潜力巨大,是值得重视的天然气后备资源。在煤层气的勘探开发过程中,煤层气储层特征的独特性使得常规地球物理测井评价在资料采集、基础理论和解释方法、三维储层精细描述等方面存在不适用性。测井技术的进一步发展需要在测井新仪器研发、测井解释新理论和方法、测井新技术应用和井间地球物理技术等几个方面深入攻关。     

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。     

煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势

在煤层气勘探开发中.地球物理测井是识别煤层、分析煤层特性,评价煤层气储层的重要手段.煤层气储层具有非均质性和各向异性较强、孔隙结构复杂的特点,常规油气勘探中测井解释评价的基本模犁在煤层气解释中不能直接套用,必须建立适合煤层气测井的解释方法和模型,才能对煤层气做出正确评价.通过煤层气勘探开发测井技术应用调研,对煤层气测井采集技术、解释评价技术及面临的技术难题进行了阐述,指出当前煤层气勘探开发测井技术的发展趋势.认为我国未来煤层气测井技术的发展将向成像测井技术的应用、煤心刻度测井技术的应用,井中和井间地球物理技术的结合等方向发展.     

煤层气测井评价

方法 在调研的基础上,对各种常规测井定性和定量识别、评价煤层气及效果进行了总结。目的为我国以气的勘探工作提供理论依据。结果 多数常规测井方法识别煤层气效果较好且快速直观;少 常规测井方法能够做到定量解释煤层,但效果不够理想。结论常规测井定性识别煤层的有效方法;若想精确地定量评价煤层气,应引进高精度的成像测井系统和某些特殊测井项目,并考虑引入非线性理论,建立合理的测井解释模型,以便对储层作出精确的评     

煤层气测井资料解释技术在中原油田的应用

由于煤层气的储存机理不同于天然气的储存机理,将天然气的测井资料解释技术强加于煤层气的测井解释上是行不通的.为找到一种合乎煤层气自身规律的解释方法,中原油田结合以往常用的岩石物理模型原理,提出了双体积模型的方法,采用煤系地层和非煤系地层两个不同的模型来分别计算一口井中非煤系地层和煤系地层中各种岩性的特征值,并且主要针对于煤系地层找出了煤层各主要参数值的求取方法.经过实际应用,证实该方法对煤层的分析评价十分有效.     

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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。     

煤层气井压裂技术的现场应用

煤层气是一种重要能源,它是一种储存于煤层及临近岩层之中的非常规天然气,其主要成分是甲烷。开采这种气体必须在煤层的天然裂缝与井筒之间建立起有效的连通孔道。产生这种连通孔道的最有效方式是对煤层进行水力压裂。通过山西晋试 1井组的压裂改造,研究了煤层水力压裂机理,煤层扬氏模量比普通砂岩储层低 1个数量级,因此,难以形成长的支撑裂缝。经过室内试验获得了晋城地区煤层岩石力学参数。针对煤层的地质特点,优选了煤层气井压裂工艺,完成了现场施工及裂缝方位监测,并对压裂施工效果进行了评价。     

煤层中甲烷水合物存在可能性探讨

之所以进行此项研究，就是力图使煤层气和瓦斯研究者重视煤层中甲烷水合物的存在，拓展煤层气或天然气水合物研究领域。为此，依据目前形成甲烷或天然气水合物的物质基础和温度压力的最新研究成果，结合煤层气形成及组成、含气煤层条件和煤的孔隙特征，探讨了煤层中甲烷水合物形成的可能性，并对煤层中甲烷水合物的相关问题进行了初步讨论。研究表明：①煤层中存在着甲烷水合物形成的物质、储存和温压条件；②煤的微孔结构和煤层气组成，特别是重烃组分有利于甲烷水合物在煤中的形成；③煤层中不仅存在着吸附态、游离态和溶解态甲烷，而且还存在着固态水合物甲烷；④煤层周围的岩层中也可能存在非常规天然气水合物。煤层气勘探开发和瓦斯防治过程中应重视煤层及其围岩中甲烷水合物的存在，对此还有大量的研究工作要做。     

煤层气井气体钻井技术发展现状与展望

煤层气储层的特殊性对煤层气钻井时的储层保护提出了更高的要求。用气体钻井方式开采煤层气是一种有效的保护储层的手段,被国外油田广泛采用。气体钻井方式的选择必须考虑地层的适用性、应用模式、后期完井方式以及经济性。通过对国外煤层气开发中气体钻井的应用情况、煤层特点、气体钻井应用于煤层气的技术模式进行分析,结合我国煤层气特点及气体钻井技术现状,探讨了在我国煤层气开发中开展气体钻井的可行性。     

煤层气井井间干扰研究及应用

井间干扰是实现煤层气稳产高产的有效技术措施。 目前,煤层气井间干扰的理论研究较多,准确量化的现场认识较少。 根据煤层气井排采的特点,提出了一种方便、可靠、高效的用于判断井间干扰现象及定量计算井间干扰程度的新方法,该方法利用现场观察到的煤层气井启抽水位与原始水位存在的明显差异,定量化煤层气排采降压过程中出现的井间干扰现象。 通过在保德区块的实际应用,对比了所提出方法与煤层气理论判断方法的优缺点,并验证了所提出方法的可靠性,得出了该区块井间干扰特征的定量化认识,同时提出了井间干扰规律在合理部署井位、提高产气速度、缩短见气时间及优化排采制度等方面的应用建议。     

含气量和渗透率耦合作用对高丰度煤层气富集区的控制

煤层气的产量主要来自含煤盆地高丰度煤层气富集区,但目前对高丰度煤层气富集区形成的控制因素、形成机制与模式认识不清,制约了煤层气的勘探和工业化进程。通过对沁水盆地南部、鄂尔多斯盆地东缘和淮北地区煤层气富集区地质特征的分析,明确了煤层含气量和渗透率的耦合作用是高丰度煤层气富集区形成的机制。煤层的含气量受水动力条件和煤层顶、底板条件的影响;变质程度、构造变形和地应力是控制渗透率大小的关键因素。在结合实际地质特征和物理模拟实验的基础上,建立了2种中高煤阶高丰度煤层气富集区形成模式,即斜坡区含气量和渗透率优势叠合富集模式和脆韧性叠加带煤层气富集模式。     

煤层气的封存与富集条件

在水文地质条件简单的地区,煤层气的封存主要取决于煤层气富集区的构造及盖层岩性。通常情况下,压性断层可使煤层甲烷增多,张性断层使其降低。但在远离张性断层面的两侧,一般形成两个对称的平行条带状构造应力高压区,使得煤层甲烷含量相对升高,成为阻止煤层甲烷进一步向断层运移的天然屏障。背斜构造的中和面以上及向斜构造的中和面以下常会出现煤层甲烷的富集。依据煤层气盖层的排驱压力、渗透率等值,盖层可分为屏蔽层、半屏蔽层和透气层,它们在不同的构造发育区,其封盖性能不同,由此可划分出9类不同的构造封盖层岩性组合类型。平顶山矿区的实例分析表明:Ⅰ类组合煤层气含气性最好,其次为Ⅱ类、Ⅳ类、Ⅴ类,其它类型含气性最差。     

煤层气成因研究

对于煤层气来自于煤及煤系地层的问题提出了不同的观点。通过观察煤层气的碳同位素组成(CH₄和CO₂)、煤岩及烃源岩的热模拟产物及碳同位素组成、煤层气中异常高的汞含量,分析了煤层气储集地层的大地构造环境及煤矿气体突出和森林火灾,发现气体突出和森林火灾前有卫星热红外异常。根据美国煤层气的勘探实践经验,推断煤层气可能来自深部地壳或上地幔,甲烷气体是通过上地幔脱气作用或中地壳的费托合成而生成的,而不是来自煤及其煤系地层。根据这一成因模式,可以探索预防煤矿瓦斯爆炸的新方案,重新考虑煤层气勘探目标。     

煤层气项目选区及效益综合评价方法

煤层气作为一种非常规的特殊油气资源类型,在项目选区、效益评价以及开发等各个方面的理论及基本方法的研究方面,与常规天然气相比还处于相对不成熟的阶段。针对煤层气项目选区,提出了应重点考虑的3项关键技术指标（即煤层的含气量、含气煤层的渗透率和煤储层压力）,并结合国内外煤层气勘探开发实际情况,总结出了煤层气项目评价常用的10项具体指标。针对煤层气项目经济效益评价的复杂性,重点介绍了求取煤层气经济可采储量的2种有效方法（即现金流量法和经济极限法）,并结合实例对影响煤层气效益的主要因素进行了系统的分析,为煤层气经济效益分析与评价指出了有效途径。     

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本以六盘水煤层气勘探开发试验获得的实际资料为基础,结合国内外煤层气勘探开发成果,对其勘探开发前景进行了初步研究。指出该区具有煤层多,累计厚度大,煤阶类型多样;煤层含气量较产,煤层气资源量丰富;含气饱和度、临界解吸压力与地层压力的比值中等;煤层渗透性非均质性较强;煤层单层较薄,煤体结构较差;煤层地应力较高,杨氏模量较低及地形条件较差等特点。通过对上述特点的综合分析,章认为六盘水煤层气地质特征总体表现为煤层气资源条件优越,煤层气可采性较差;目前制约煤层气勘探开发的关键技术问题是选层技术、压裂技术和形成井网技术。建议继续六盘水煤层气勘探开发试验,并重点开展选层技术、压裂技术和形成井网技术的攻关研究。     

国内外煤层气利用现状及技术途径分析

介绍了国内外煤层气资源利用的现状,对煤层气利用的几种主要技术途径进行了分析和展望,认为目前国外煤层气化工利用发展较慢,煤层气除用于发电和作为燃料之外,其他应用未形成规模;国内煤层气开发利用处于起步阶段,在满足燃料市场需求的同时,应加大技术创新,重点研究煤层气制合成气、甲醇新型下游产品如烯烃、二甲醚以及煤层气制氢气、乙二醇等技术,实现煤层气资源合理有效利用;深入研究低浓度煤层气脱氧及浓缩技术,为煤层气综合利用创造条件;煤矿企业应与资金、技术雄厚的石油天然气公司联合,采取"先采气、后采煤"开发模式,实现煤层气开发利用的快速发展。