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。其应用方法如表1〔4,5〕。
二、煤层的划分、岩性识别
煤层气井的测井资料解释,首先是识别煤层气层,然后才是煤层气层上储层参数的计算,因此,同样在煤田测井资料的解释中,需标定煤层(气层),划分岩性。煤层相对于围岩,物理性质差异明显,它具有密度低(密度孔隙度高)、声波时差大(声波孔隙度高)、含氢量高(中子孔隙度高)、自然伽马低、自然电位有异常(由氧化还原作用产生的自然电位)、电阻率高(注:烟煤、褐煤电阻率高;无烟煤的电阻率低)等特点〔6,7〕。
通常可以采用人工解释的方法划分煤层、岩性识别、或采用模式识别方法自动划分煤层、识别岩性。利用以上所述特点,以及相应的测井曲线组合用于划分煤层以及确定煤层厚度、位置,岩性识别等,一般都能得到较为满意的结果〔8,9〕。
三、煤质参数计算
煤层煤质参数通常可由煤样实验室分析、测井体积模型法〔10〕以及概率模型法〔11,12〕来确定。测井体积模型法利用孔隙度测井(如密度、声波等)建立响应方程组,采用最优化等方法来求解方程组〔13,14〕,所求煤质参数可为煤层开采提供依据。但是,测井体积模型法所确定的煤质参数不能直接与煤样实验室分析得出的工业分析指标相对照〔11〕。而煤样实验室分析要花费大量的人力、资金和时间〔10〕。如果以测井体积模型法为基础,结合概率模型法,配合一定量的煤样实验室分析资料来建立确定煤质参数的解释模型,则这3种确定煤质参数的方法之间可以优势互补。
煤的组成成分比较复杂,但若忽略煤中相对体积含量小于1 %的成分,则可以近似地把煤看成由纯煤(主要包含有固定碳和挥发分)、湿灰分(主要包含不可燃烧的固体矿物和这些矿物在燃烧过程中释放出来的挥发分)和水分3部分组成。测井体积模型法正是依据这种煤的组成成分建立等效体积模型和相应的测井响应方程组,并通过求解方程组得到纯煤、灰分和水分的相对体积含量。显然,测井体积模型法得到的煤质参数与煤样实验室分析得到的煤质参数(包括固定碳、灰分、挥发分以及水分)不能简单等同。就灰分而言,测井体积模型法中所指的是煤在原生状态下一些不可燃烧的部分,而在煤样实验室分析法中所指的是煤样经过燃烧后得到的残渣,二者在成分、数值上均不一样。虽然测井体积模型法确定的煤质参数与煤样实验室分析得到的煤质参数之间不能直接对照,但二者之间往往具有区域性的规律。为了便于两者之间的直接对照,设煤的组成成分由固定碳、灰分、挥发分和水分4部分组成,依据该模型可以容易地写出密度、声波、自然伽马响应方程式和物质平衡方程式〔15〕,利用该思路,建立华北地区评价煤质参数的解释模型,并对华北7口井煤层井段进行了解释,实例解释结果表明:模型估算的碳分含量与煤样实验室分析的碳分含量之间的误差非常小,其相对误差小于5% ;估算的灰分含量与煤样实验室分析的灰分含量的一致性较好,尤其是当灰分含量小于30%时,两者之间的误差非常小,经过计算,其相对误差小于10%。
四、裂缝孔隙度及裂缝渗透率
煤岩中既有在沉积成煤过程中形成的原生孔隙,又有成煤后受构造破坏所形成的次生孔隙。其孔隙类型和连通程度变化很大,它们互相组合形成裂隙性多孔隙介质,为瓦斯的储存和渗流提供了空间和通道。煤岩孔隙发育特征主要受煤的变质程度、煤岩组分及成煤植物、后期构造破坏程度等因素控制,其中,后期构造破坏在煤层中形成大量割理和微裂隙,增大了煤岩的孔隙性其孔隙发育以微裂隙为主〔16,17〕。
煤层的双重孔隙中，裂缝孔隙度可采用深、浅侧向测井曲线值计算，其计算方法如下〔3,18,19〕:
式中:R LLS、R LLD分别为浅侧向、深侧向电阻率;R mf、R w分别为泥浆滤液电阻率和地层水电阻率;mf为裂缝孔隙度指数;为总孔隙度,；为基质孔隙度,可以采用孔隙度测井方法求得;为裂缝孔隙度。
煤层裂缝由层面裂和层间裂缝组成,其公式为:
式中:;C LLS、C LLD、C m分别为浅侧向、深侧向、泥浆电导率,。
估算裂缝空间由公式计算。所以裂缝渗透率(K)为〔18,19〕:
式中:A为比例因子。
五、煤层气含量
煤层甲烷在煤储层中的储集及渗流与常规储层中的天然气大不相同,其影响因素多样而复杂。影响煤层含气量的主要因素是煤阶、压力(埋深)、煤层厚度、矿物质含量、煤层渗透率等因素有关。煤层含气量随着煤阶的增加而增加,在同样温度和压力(深度)条件下,高煤阶吸附甲烷能力明显高于低煤阶的吸附能力。煤层含气量随着随矿物质含量的增加而减小,如随灰含量的增加而减小。煤层含气量随着煤层水分含量的增加而减小。煤层含气量随微孔地质与勘探隙和裂隙的增加而增加。〔20,21〕
煤层甲烷呈3种状态存在于煤中,虽然煤层中的基质孔隙的作用于常规双重孔隙储集层中的基质孔隙的作用相同,但它们之间存在两点区别。第一点区别是:储贮在常规双重孔隙储集层基质孔隙中的气是自由气;而煤层中的气主要吸附在基质孔隙的内表面,是吸附气。在初始状态下,煤层孔隙中的自由气的含气饱和度小于10%。第二点区别是:由于煤层的基质微孔直径很小(一般小于2 mm),所以煤层中的气体主要通过基质孔隙来扩散〔3〕。
在较多情况下,煤层埋藏的深度足够大时,煤在煤化过程中甲烷才不致于流失。因此煤层气含量在一定程度上取决于煤层的埋深。另外既然煤层甲烷吸附在基质孔隙的表面,那么微孔隙的数量与甲烷的总量密切相关,而微孔隙的数量与固定碳和灰分校正量又密切相关。据上所述,可利用煤质分析和解吸测定等资料,建立方程式来评估煤层含气量。
确定煤层含气量的重要方法之一是基于气体在固体表面吸附的特性,由Langmuir实验定律。煤对甲烷的吸附能力与温度和压力有关:当温度一定时,随压力升高吸附量增大,当达到一定高的压力时,煤的吸附能力达到饱和,再增加压力,吸附量也不再增加。煤的上述吸附特征一般用方程描述,即〔22〕
式中:Q为一定压力下,煤吸附气体的量,m3/t;p p表示压力,MPa;V L表示Langmuir体积,m3/t;p L 表示Langmuir压力,MPa。
另外,有一些作者利用非线性理论,预测煤层气含气量〔23~25〕。
六、其他
1.弹性特性及地应力分析
弹性形变通常用弹性模量、剪切模量、泊松比及岩石的抗压、抗张、抗剪强度等参数来描述,它们反映了岩石承受各种压力的特性。利用声波全波列测井得到的纵横波时差和地层
体积密度可以估算弹性模量、剪切模量、泊松比等模量。根据地应力分布规律和对影响它的诸多因素的分析,利用测井等资料建立地应力计算的半经验公式模型,确定模式中的各参数,计算地层的应力数据,得到沿深度连续分布的地应力剖面,再用实测或其它方法确定的数据检验、校正应力计算结果〔26〕。
对煤层气储层评价来说,弹性参数计算和地应分析有广泛的应用〔26~28〕,如煤层气储层选区评价(煤层气储层的原地应力比较大,阻碍了裂隙的发育以及割理和裂隙之间的连通,降低了储层的渗透性,影响排水采气效果。我国鄂尔多斯盆地东缘河东地区原地应力比较低,储层渗透性比较好,而滇东黔西地区原地应力比较高,导致储层渗透性比较低。)、煤层顶、底板的稳定性分析;井壁稳定性分析;地应力与渗透率的关系分析;确定最大与最小应力方向,即确定地区应力场方向等。
2.地层对比〔7,29〕
煤田测井最早的应用是进行地层的划分和对比,即划分煤层(识别煤层、确定煤层的深度、厚度)、岩性划分、煤层及其他地层在横向的分布规律。当今测井在地层对比中仍占重要的地位。测井曲线进行井间地层对比是依据岩性标志层的测井响应特征和同层段曲线的相似性。测井曲线进行井间地层对比的优点在于它能提供各种标志层的准确深度和全井段连续的测井记录。通过测井曲线进行井间地层对比的分析和推断,可指导正确的地质的制图,可以了解煤层及其他地层的产状、构造、层加厚、变薄以及在横向的分布规律等,这对了解煤层及煤层气的空间分布规律,对煤层及煤层气的勘探和开发的规划提供具有重要的参考价值的资料。
3.沉积环境分析〔30〕
在鉴定沉积环境中,岩石的粒度、分选性、泥质含量、垂向沉积序列、砂体的形态及分布等,都是重要的成因标志。自然伽马、自然电位、电阻率等测井曲线可以反映岩石的粒度、分选性、泥质含量、垂向沉积序列,通过地层对比还能了解砂体的形态及分布等。例如,岩石的自然伽马强度低、自然电位幅值大时,岩石的粒度大、分选性好、泥质含量小,因此,利用测井等资料可以有效地查明上述成因标志在纵向和横向上的变化,从而为鉴定沉积环境提供有价值的资料。通过煤盆地沉积环境分析可以了解该盆地各种沉积相、亚相;了解地层和煤层的纵向和横向上的变化;预测成煤的有利部位等。
七、结束语
基于我国的研究现状和目前煤层气勘探开发对测井技术的新需求,煤层气储层测井评价仍存在如下技术问题、难点。
(1)利用测井方法直接计算煤储层含气量仍是难点,虽然国内外学者已研究出一些估算煤储层含气量的模型,但这些模型有的存在地区限制,有的不能直接计算储层含气量。
(2)煤层的储层具有双重孔隙介质特征,孔隙系统复杂,孔隙度计算难度大,虽然,目前可采用前人估算煤储层孔隙度的公式来计算,但存在较大误差。
(3)煤层煤质参数通常可由测井体积模型法以及概率模型法来确定。但前者误差大,且所确定的煤质参数不能直接与煤样实验室分析得出的工业分析指标相对照;后者存在地区限制。
(4)低压、低渗、裂缝型煤层气储层的渗透率计算难度大。
(5)需研制或引进新的、先进的测井方法,并针对性地加强其应用研究。
(6)加强井中地球物理工作和理论研究(如井间电阻率、井间声波等)。
(7)利用煤层气储层测井评价最新研究成果,加强新的煤层气储层测井处理解释与评价软件系统的研制开发。
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30 黄智辉.地球物理测井资料在分析沉积环境中的应用.
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。 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
测井解释原理 一： 储集层定义：具有连通孔隙，既能储存油气，又能使油气在一定压差下流动的岩层。 必须具备两个条件： （1）孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝） 具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝等空间场所。 （2）渗透性（孔隙连通成渗滤通道） 孔隙、孔洞和裂缝之间必须相互连通，在一定压差下能够形成油气流动的通道。储集层是形成油气层的基本条件，因而储集层是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。储集层的分类 ?按岩性：–碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层、特殊岩性储集层。 ?按孔隙空间结构：–孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层、裂缝-孔洞型储集层。碎屑岩储集层 ?1、定义：–由砾岩、砂岩、粉砂岩和砂砾岩组成的储集层。 ?2、组成：–矿物碎屑（石英、长石、云母） –岩石碎屑（由母岩类型决定） –胶结物（泥质、钙质、硅质） ?3、特点：–孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。?4、有关的几个概念 –砂岩：骨架由硅石组成的岩石都称为砂岩。骨架成份主要为SiO 2 –泥岩(Shale)：由粘土(Clay)和粉砂组成的岩石。 –砂泥岩剖面：由砂岩和泥岩构成的剖面。 碳酸盐岩储集层 ?1、定义：–由碳酸盐岩石构成的储集层。 ?2、组成：–石灰岩(CaCO 3）、白云岩Ca Mg(CO 3)2）、泥灰岩 ?3、特点：–储集空间复杂 有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等） 次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等） –物性变化大：横向纵向都变化大 ?4 、分类 按孔隙结构： ?孔隙型：与碎屑岩储集层类似。 ?裂缝型：孔隙空间以裂缝为主。裂缝数量、形态及分布不均匀，孔隙度、渗透率变化大。?孔洞型：孔隙空间以溶蚀孔洞为主。孔隙度可能较大、但渗透率很小。 ?洞穴型：孔隙空间主要是由于溶蚀作用产生的洞穴。 ?裂缝－孔洞型：裂缝、孔洞同时存在。 碳酸盐岩储集空间的基本类型 砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主； 碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。 碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种：孔隙及吼道、裂缝和洞穴。 碳酸盐岩储集层孔隙结构类型有：孔隙型、裂缝型、裂缝- 孔隙型、及裂缝- 洞穴型
因其具有改善能源结构，缓解能源压力，保障煤矿安全生产，保护环境等优点，近年来，煤层气开发利用成为能源勘探的一个亮点。为进一步加大煤层气抽采利用力度，强化煤矿瓦斯治理，减轻煤矿瓦斯灾害，国务院办公厅于2006年6月发布了《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》。在煤炭资源勘探日趋减少的情况下，煤层气勘探给煤炭地质勘探带来了一个新的发展机遇。 1煤层气测井现状 ①早先国内各大石油勘探局（公司）凭着技术、 仪器设备的优势和固井、射孔、压裂方面的能力，率先进入煤层气测井市场，测井项目、测井参数、报告格式均按照石油测井模式进行。现行的唯一一个煤层气测井规程--《煤层气测井作业规程》（中联煤层气有限责任公司企业标准Q/CUCBM 0401-2002）基本照搬了石油测井的标准。测井仪器系统有CSU- D 、SKD-3000、SKH-2000、SKN-3000等等。 ②随着煤层气测井市场的不断扩大，许多煤田 勘探测井队伍进入煤层气测井市场，测井仪器设备主要有美国蒙特系列Ⅲ数字测井仪、渭南煤矿专用设备厂的TYSC 型和北京中地英捷物探仪器研究所的PSJ-2型数字测井仪系统。 2煤层气测井仪器对比分析 ①石油测井仪器设备具有组合化程度高、可测 参数多等优点，如感应测井、地层产状测井、微球聚焦等仪器。但仪器体积大、笨重，施工成本高，采样间隔大，解释精度低。 ②美国蒙特系列Ⅲ数字测井系统方法仪器多， 配备有中子、全波列、产状仪等，基本可以满足煤层气测井参数要求；渭南煤矿专用设备厂的TYSC 型数字测井仪需要另外配备其它仪器厂的补偿中子、双侧向、全波列等测井探管；北京中地英捷物探仪器研究所基本可以配全煤层气测井仪器系统。这些煤田测井仪器设备均具有轻便灵活的特点，虽然组合化程度比石油测井仪器低，但对于煤层气钻孔只是 n ×100m 的孔深来说，效率并不低，而采样间隔密，解 释精度高，施工成本低，适用于煤层气测井。 3测井地质成果 煤层气测井的主要地质任务为： ①划分钻井岩性，进行岩性分析；②确定煤层的深度、厚度及其结构； ③进行煤质分析，计算目的煤层的固定碳、灰 分、水分及挥发份，计算目的煤层的含气量； ④进行含水性、渗透性分析； ⑤测量钻井的井斜角和方位角，计算钻孔歪斜 情况； ⑥测量井温，了解储层温度； ⑦检查固井质量，评价水泥环的胶结情况等。 对于钻井岩性的划分和煤层深度、厚度及其结构的确定，可以说是煤田测井仪器的强项，其较高的仪器分辨率可以划分煤层中10cm 左右的夹矸，井温、井斜测量也可以进行连续测量。在煤质分析、碳、灰、水及含气量计算中，其关键是选择计算参数。在一个地区实施煤层气测井，要尽量收集目的煤层的各项实验室指标，并将其与测井的各项参数进行对比，找出相关关系，以便使测井计算出的煤层各项指标更客观、更接近实际。 作者简介：赵保中（1956—），男，物探工程师，长期从事地球物理测 井、地质勘探等工作。 浅谈煤层气测井技术 赵保中，郑应阁，吴正元 （河南省煤田地质局二队，河南洛阳471023） 摘要：目前用于煤层气测井的主要设备有美国蒙特系列Ⅲ数字测井仪、渭南煤矿专用设备厂TYSC 型和北京中地英捷物探仪器研究所PSJ-2型数字测井仪系统。煤层气裸眼井常测的参数有自然伽马、长短源距人工伽马、自然电位、双侧向、双井径、声波、补偿中子、井温、井斜等，而固井质量检查测井则用自然伽马、声幅、声波变密度和磁定位等方法。受井径过大的影响，密度三侧向测井、声速和补偿中子测井会存在较大误差。另外《煤层气测井作业规程》是单一企业标准，其中有些规定在实际执行过程中存在诸多问题，需在实践中进行修正。关键词：测井仪器；测井方法；固井；测井规范；煤层气中图分类号：P631.8 文献标识码：A 文章编号：１674－1803（２００8）12－００32－０2 中国煤炭地质 COAL GEOLOGY OF CHINA Vol．20No．12Dec ．２００8 第20卷12期２００8年12月
复杂岩性油气藏的测井系列及解释评价 魏钢王忠东 （辽河石油勘探局测井公司，辽宁盘锦 124011） 摘要：近些年来，在各种碳酸盐岩、火成岩、变质岩等复杂岩性地层中均发现了较为可观的工业油、气藏，但要如何高效、准确的利用测井资料来寻找开发此类油气藏，如何有效地对这类油气藏进行解释评价，仍然是较为复杂的难题。本文针对辽河油田复杂油气藏类型多的特点，充分利用丰富的测井资料及测井新技术对几种复杂岩性油气藏的配套测井系列及测井解释评价提出几点认识。 关键词：复杂油气藏测井系列新技术储层评价 WEI GANG，WANG ZHONGDONG WELL-LOGGING SERIES AND INTERPRETATION TO COMPLICATED OIL AND GAS RESERVOIRS. （Well logging Co.，Liaohe Petroleum Exploration Bureau，Panjin，liaoning 124011 ，China） ABSTRACT: Recent years，considerable industrial oil and gas reservoirs were found in all kinds of carbonatite、igneous rock、metamorphic rock，but how to use well-logging material high efficiently and accurately continue to find these kinds of oil and gas reservoirs ，and how to evaluate these reservoirs is still very complicate difficult problem.According to the feature of various oil and gas reservoir in LiaoHe oil field，efficiently useing abundant well-logging material and advance well-logging technology ,this paper gives some cognitions about well-logging interpretation and well-logging series to several complicate oil and gas reservoirs. Subject Terms: complicate oil and gas reservoir low resistivity sand rock well-logging series advance technology reservoir evaluation 引言 辽河油田含油气储层的岩性多种多样，既有常见的沉积岩，也有岩浆岩和变质岩。具体岩性有砂泥岩、灰岩、白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩、花岗岩、粗面岩、玄武岩、凝灰岩、辉绿岩、安山岩、英安岩、角砾岩以及石英岩等。其中碳酸盐岩、火成岩、及变质岩复杂岩性地层电阻率普遍较高，三孔隙度曲线接近骨架值，很难反映储层的特征，用常规测井曲线较难判断储层参数（φ,k,Sw），结合测井新技术较为容易地解决了这一困难，针对这些特殊岩性油气藏主要加测了微电阻率扫描成像测井或井周声波成像测井，另外在其中部分井又增加了核磁测井、阵列声波测井,其应用评价效果比较显著。
第33卷 第1期 2009年2月 测 井 技 术 WELL LO GGIN G TECHNOLO GY Vol.33 No.1Feb 2009 基金项目:国家科技大专项大型油气田及煤层气开发课题煤层气地球物理测井技术研究(2008ZX50352002)作者简介:张松扬,男,1963年生,博士,高级工程师,现为煤层气地球物理测井技术研究课题组组长。 文章编号:100421338(2009)0120009207 煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势 张松扬 (中国石化石油勘探开发研究院,北京100083) 摘要: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型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。关键词:测井技术;煤层气;解释评价;发展趋势中图分类号:P631.81 文献标识码:A Actualities and Progresses of Coalbed Methane G eophysical Logging T echnologies ZHAN G Song 2yang (Petroleum Exploration and Production Research Institute ,SINOPEC ,Beijing 100083,China ) Abstract :The geop hysical logging technologies are important means to identify coal bed ,analyze coal bed t rait and evaluate t he coalbed met hane reservoir in t he process of coalbed met hane explo 2ration and develop ment.The conventional log interp retation and evaluation models for oil explo 2ration can not be directly used in coalbed met hane evaluation ,because t he coalbed met hane reser 2voir is different from t he oil reservoir in t he following aspect s.It has higher heterogeneity ,higher anisot ropy ,and more complex porosity.The interpretation met hod and model suitable to t he coalbed met hane logging should be established to correctly evaluate t he coalbed met hane reser 2voir.After st udying t he coalbed met hane exploration and develop ment technologies in recent years ,expounded are data acquisition technology ,data interp retation technology in coalbed met h 2ane logs ,t he technology challenges we face and coalbed gas develop ment t rend.It is believed t hat t he coalbed met hane log technology in China should make p rogress by applying imaging logging ,coal core calibration logging ,and combined in 2well and between 2well seismic technologies.K ey w ords :logging technology ,coalbed met hane ,interp retation &evaluation ,develop ment t rend 0 引 言 地球物理测井是煤层气勘探开发配套工艺技术之一,可以提供高精度的煤层气储层测井地质信息。开展煤层气地球物理测井评价技术的研究具有重要意义和广阔应用前景[1210]。近年来,我国煤层气地球物理测井技术研究已取得长足发展[11220]。原地质 矿产部华北石油地质局数字测井站自1991年率先开始在安徽淮南、河南安阳、山西柳林等地区开展了地球物理测井在煤层气储层评价中的应用研究,取得了定性识别煤层特性等方面的一些进展[5,11212]。中国石油集团测井有限公司自1997年开始,先后在山西大城、晋城、吴堡、大宁-吉县和安徽淮北地区对煤系地层应用测井新技术开展相应的煤层气储层
煤层气储层的测井评价方法研究 发表时间：2019-01-07T16:04:11.333Z 来源：《基层建设》2018年第33期作者：王清琢 [导读] 摘要：随着世界经济的加速发展，常规的油气资源开始无法满足我们的生活和社会需求，煤层气、页岩气等非常规能源的勘探开发显得尤为重要。 中石油煤层气有限责任公司韩城分公司陕西韩城 715400 摘要：随着世界经济的加速发展，常规的油气资源开始无法满足我们的生活和社会需求，煤层气、页岩气等非常规能源的勘探开发显得尤为重要。我国煤炭资源量巨大，开展煤层气储层研究必将为我国的社会发展带来重大效益。本文以煤层气储层测井评价为核心展开讨论，对煤层气储层的地质与测井特征展开分析，开展煤层气储层测井评价研究。 关键词：煤层气储层；煤质组分分析；储集参数评价 1.绪论 由于经济迅猛发展，能源短缺问题日益明显。天然气是一种清洁能源，是未来能源发展的重要方向。随着中国对能源需求的增长，天然气的勘探与开发将解决能源在优化结构和供给安全两方面的难题，对实现可持续发展具有重要作用。测井方法作为煤层气储层开发研究工作中的一种手段具有广泛前途。因此，利用地球物理测井解释理论与方法，结合煤层气储层的特性，深入开展煤层体积模型、煤层气吸附机理和吸附规律测井解释方法研究，建立评价系统，具有较高的理论意义和应用价值。 2.煤层气储层的地质与测井特征 2.1煤层气储层的成分与结构特征 煤层气储层可以看成是孔隙-裂隙双重复杂孔隙结构，是固体、液体、气体三相介质共存的地质体。煤层裂隙把煤岩切割成无数个基质块，煤岩含有许多基质孔隙，其比表面很大，成为吸附气体存储的主要场所，煤裂缝被水填充，有少量溶解气存在于水中，也有少量游离气于孔隙-裂隙系统中存在。 煤层气储层中的固体介质就是指煤基质部分，主要成分分为有机质和无机矿物。在光学显微镜下，有机质可以分为镜质组（脆性强，容易产生裂缝，对气体吸附和流体流动有利）和惰质组以及壳质组。无机矿物组分中粘土约占 60%~80%，其余矿物成分有硫化物、氧化物等。无机矿物在基质中呈现颗粒状，偶尔以夹矸出现，导致煤层气储层的强非均质性，同时也影响了裂隙发育以及渗透性和含气性，煤中无机矿物对煤层气的储集以及开发具有负面影响。 煤层气储层中的液体介质就是指煤中的水，包括自由水和束缚水，自由水主要指宏观裂隙、显微裂隙、大中孔隙中的游离水，束缚水主要指强结合水、弱结合水以及微孔中的毛细水。按照水分结构形态划分，可以分为液态水和结合水。当分子间的引力比重力小时，水与周围岩体颗粒之间以物理力学形式连接，形成液态水，包括主要受重力作用形成的重力水和因毛细管作用吸附的毛细水。 2.2煤层气储集特征 煤层气的储集不需要圈闭，甲烷是其主要成分，在煤基质中以吸附态赋存。基质孔隙内表面大，能够给气体分子充足的存储空间。 在煤的裂缝中可能含有气和水，在煤层气开采之前，为了降低裂缝的存储能力，要把裂缝中的水开采出来。脱水过程会导致基质中的气体解吸，扩散并移动到裂缝中。煤层气的运移机理包括： （1）解吸：在煤层气开采之前，是以分子状态在煤颗粒表面（孔隙内表面）吸附着的，煤层气开采时，由于压力的降低，地层能量逐渐衰减，当低于解吸压力之后，吸附气被解吸出来变成游离气。 （2）扩散：吸附气被解吸出来后，由于煤基质与裂缝之间存在不同的气体浓度，导致煤层气开始扩散，气体从浓度高的基质扩散进入浓度低的裂缝。 （3）运移：气体解吸、扩散导致压力梯度发生改变，由于裂缝与井眼之间压力差的存在，使得气体由煤岩裂缝向井眼中运移。 煤层与其他岩性不同的是，在煤基质中赋存的吸附气的特点。能够产生吸附状态气体是因为有不饱和能存在于煤的孔隙表面，气体分子是非极性的，将与不饱和能之间产生吸附力（范德华力），将气体分子吸附。而水分子并不是非极性的，与煤孔隙表面不会产生这种吸附力。 3.煤层气储层测井评价 3.1常规煤层气测井技术 煤层气测井方法的测井系列与油田的测井系列类似，具体划分为以下三种基本类型。 （1）套管井煤层气测井系列 选择合适的测井系列，对整个煤层气勘探开发环节意义重大。国内外前人学者大量理论及实践，对识别煤层和确定煤层厚度有很多借鉴之处，在裸眼井测井系列中，一般选用补偿密度测井、高分辨率密度测井、岩性密度测井；井径测井；自然伽马测井；双感应、双侧向测井；高分辨率感应测井。 对于完成煤岩工业分析、确定煤层的基质孔隙度和裂缝孔隙度、含气饱和度、基质渗透率和裂缝渗透率以及岩石的力学参数等，除了使用密度测井、井径测量、自然伽马测井外，还可额外使用微电阻率测井；双侧向测井、微球型聚焦测井；自然电位测井；补偿中子测井、超热中子测井；微电阻率扫描测井；数组声波测井和声波全波段测井；地球化学测井；碳氧比能谱测井；井下电视；温度测量等测井技术。 （2）套管井煤层气测井系列 考虑到测井理论，尽可能的选择裸眼井测井，会使获得的煤系地层信息尽可能准确。若实际条件不允许或其它各种客观因素致使无法完成裸眼井测井，可选择套管井测井，从而更方便的处理套管井煤层气储层评价问题及对井筒进行动态监测等。由美国的相关实践，对煤层气储层在套管井中的确定、识别煤层厚度及对水泥胶结的监测，可以选择：密度测井、补偿中子测井、脉冲中子测井；自然伽马测井、自然伽马能谱测井；水泥胶结测井、声波变密度测井等测井技术。 （3）生产井煤层气测井系列 煤层气生产测井是进入生产开发阶段之后，人们设计的一种为了掌握该阶段井筒流体的动态参数和井内出现或可能出现的环境故障的测井组合。此测井组合是融合工程测井，以对动态的流体参数测量为主，并辅以一些勘探中常用的测井方法的组合。目前，煤层气生产测
1、测井资料评价孔隙结构 储集岩的孔隙结构特征是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系，对于碳酸盐岩来说其孔隙结构主要是指岩石具有的孔、洞、缝的大小、形状及相互连通关系。储集层岩石的孔隙结构特征是影响储层流体(油、气、水)的储集能力和开采油、气资源的主要因素，因此明确岩石的孔隙结构特征是发挥油气层的产能和提高油气采收率的关键。 常规岩石孔隙结构特征的描述方法主要包括：室内实验方法和测井资料现场评价法。室内实验方法是目前最主要，也是应用最广泛的描述和评价岩石孔隙结构特征的方法，主要包括：毛管压力曲线法(半渗透隔板法、压汞法和离心机法等)、铸体薄片法、扫描电镜法及CT扫描法利用测井资料研究岩石孔隙结构特征则为室内实验开辟了另一条途径，且测井资料具有纵向上的连续性，大大方便了储层孔隙结构的研究。 1.1 用测井资料研究孔隙结构 1.1.1 用电阻率测井资料研究岩石孔隙结构 利用电阻率测井资料研究储层岩石的孔隙结构特征，主要还是建立在岩石导电物理模型和Archie公式的基础之上。 电阻率测井资料反应的是岩石复杂孔隙结构内在不同流体(油、气、水)时的电阻率，因此储层岩石不同的孔隙结构特征一定会对电阻率测井响应产生影响。国内外关于岩石微观孔隙结构模型、物理模型也较多，包括毛管束模型、曲折度模型、电阻网络模型和渗流理论、有效介质理论等。毛志强等采用网络模型模拟岩石孔喉大小及分布、水膜厚度、孔隙连通性等微观孔隙结构特征参数的变化对含两相流体岩石电阻率的影响，得出了影响油气层电阻率变化规律的2个主要因素分别是孔隙连通性(以孔喉配位数表示)和岩石固体颗粒表面束缚水水膜厚度。孔隙连通性差的储集层具有较高的电阻率；相反，当岩石颗粒表面束缚水水膜厚度增加时，储集层的电阻率则明显降低。杨锦林等采用简化的岩石导电物理模型，定义了一个岩石孔隙结构参数S，综合反映了储层孔隙孔道的曲折程度及其大小。如果孔隙孔道越大越平直，S值越大，说明储层条件越好；反之孔隙孔道越小，越曲折，S值越小，说明储层条件越差。利用测井资料求取S的公式为： S=0.564(R w／R0)0.75φ—0.25 (1) 式中：R w为地层水电阻率，Ω·m；R0为岩石100%含水时的电阻率，Ω·m；φ为岩石孔隙度。 Archie公式表明，地层的电阻率因素F主要决定于岩石孔隙度，且与岩石性质、胶结程度和孔隙结构有关。李秋实等研究表明，Archie公式中的电阻率因素F不但与储层孔隙度、孔隙曲折度有关，还与储层的孔喉比有关，孔喉比越小，F值越低。 同时地层电阻率指数n值的大小也主要受储层孔喉比的影响，当储层是孔喉比为1的管状孔时，n最小(等于1)，孔喉比越大，n值越大。n值反映的是储层孔喉比的大小。 1.1.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构 核磁共振测井是20世纪90年代以来投入使用的最新测井技术之一，它是通过研究地层中孔隙流体的原子核磁性及其在外加磁场作用下的振动特性，来研究各种流体孔隙度，进而评价岩石的孔隙结构。 核磁共振测井测量的信号是由不同大小的孔隙内地层水的信号叠加，经过复杂的数学拟合得到核磁共振T2分布，因此T2的分布反映了岩石孔隙大小的分布，大孔隙内的组分对应长的T2分布，小孔隙组分对应短的T2分布，这就是利用核磁共振测井资料研究储层岩石孔隙结构的基础。目前利用核磁共振测井资料研究地层孔隙结构的方法都是进行室内实验，将岩心的压汞毛管压力曲线和核磁共振T2分布对比，建立其相关性，进而通过核磁共振T2分布，间接地利用岩石的毛管压力分布曲线来研究岩石的孔隙结构。
山西煤层气测井解释方法研究 一煤层电性响应特征 煤层是一种特殊沉积岩，煤层在煤热演化过程中主要产生的副产品是甲烷和少量水，而煤的颗粒细表面积大，每吨煤在0.929×108m2以上，因此煤层具有强吸附能力，所以煤层的甲烷气含量和含氢指数很高。由于煤层的上述特性，反映在电性曲线上的特征是“三高三低”。 三高是：电阻率高、声波时差大、中子测井值高（图1）。 三低是：自然伽马低、体积密度低、光电有效截面低。 根据多井资料统计，煤层的双侧向电阻率变化一般100—7000Ω·m，变质程度差的煤层电阻率一般30—350Ω·m。 测井曲线反映煤层的声波时差一般370—410μs/m；中子值30%—55%；自然伽马一般20—80API；密度测井值1.28—1.7g/cm3；光电有效截面0.35—1.5b/e之间。 不同类型的煤，在电性上的响应有较大的变化。表1中列出了几种煤类与测井信息的响应值。 表1 不同煤类骨架测井响应值
图1 晋1-1井煤层电性典型曲线图
二煤层工业参数解释 煤的重要参数有：煤层有效厚度、镜质反射率、含气量、固定碳、水分、灰分、挥发分等，这些参数是研究煤层组分，评价煤层气的地质勘探、工业分析及经济效果的依据。上述参数一般由钻井取芯后对煤层岩心进行实验测定得出。 1、煤层厚度划分 煤层有效厚度根据电性曲线对煤层的响应特征，以自然伽马和密度或声波时差曲线的半幅度进行划分（见图1），起划厚度为0.6m。2、含气量计算 煤层含气量与煤层的厚度、煤的热演化程度、煤层深度、温度和压力等参数有密切的关系，由于煤的内表面积大，储气能力高，据国外资料统计，煤层比相同体积的常规砂岩多储1～2倍以上的天然气，相当于孔隙度为30%的砂岩含水饱和度为零时的储气能力。据此应用气体状态方程和煤层密度计算含气量： P1V1＝RT1（1） P2V2＝RT2 （2） 则V1＝T1·P2·V2/ P1T2（3） 式中：P1——地面压力，0.1MPa； V1——地面气体体积，m3； T1——地面绝对温度，273.15℃+15℃；
友谊油田复杂储层测井综合评价方法研究与应用 为进一步提高目标区块水淹层、薄互层和高阻水层的解释精度，提高测井解释符合率，为开发调整决策提供可靠依据，本文以友谊油田为例，通过开展测井曲线标准化、储层四性关系研究、建立油气水层判别标准等工作，建立了一套较为系统的精度更高的测井解释模型和解释标准。 标签：测井曲线标准化；储层四性关系；油气水层判别 1 研究区概况 友谊油田位于羊二庄油田主体部位西南约6km，为赵北断层控制下的一个逆牵引鼻状构造，区域构造属羊二庄断阶带，断层十分发育，含油面积3.7 km2，探明地质储量445×104t。该油田为岩性、构造双重控制的复杂油气藏，储层横向变化大，碳酸岩含量高，受储层物性、钻井、测井等多因素影响，测井解释符合率较低。通过统计历史上51个单试层的试油结果，测井解释符合率仅60.8%，严重制约油田开发效果。因此需建立一套系统的精度更高的测井解释模型和标准，进一步提高目标区块水淹层、薄互层和高阻水层的解释精度，为开发调整决策提供可靠依据。 2 测井曲线标准化 不同测井系列的测井仪器的测量结果可能存在误差，为确保研究工作的準确性及进行多井评价和横向对比，必须对测井曲线进行标准化。 泥浆与地层放射性的差别越大，即泥浆的密度越大，对地层放射性响应的影响与干扰也就越大。井径大小的变化，对自然伽马曲线测量值会产生重要的影响。一般来说，泥浆的放射性明显低于地层，同时又吸收地层自然伽马射线。所以，当井径扩大与泥浆密度增加时，将会造成自然伽马测井曲线数值的显著降低。基于上述考虑，需对自然伽马测井曲线进行井径与泥浆密度校正。 在进行储层“四性”关系研究时，使用的是自然伽马相对值与泥质含量建立关系图版。采用相对值法求泥质含量可消除测井仪器非标准化对测井值的影响，因此求自然伽马相对值本身也就对自然伽马曲线进行标准化。 在友谊油田65口处理井中，选择沙一中的稳定泥岩段进行标准化，基本上该段声波时差在310-320μs/m之间。同时根据所确定的声波时差标准，利用直方图平移技术对所处理井的声波时差曲线进行标准化。例如庄1608-1井在该段的声波时差标准值峰值在320-330μs/m之间，与该段的声波时差标准相差10μs/m，通过直方图平移技术对其进行标准化，保证以后计算的准确性。 3 储层四性关系研究
测井曲线基本原理及其应用 一．国产测井系列 1、标准测井曲线 2.5m底部梯度视电阻率曲线。地层对比，划分储集层，基本反映地层真电组率。恢复地层剖面。 自然电位（SP）曲线。地层对比，了解地层的物性，了解储集层的泥质含量。 2、组合测井曲线（横向测井） 含油气层（目的层）井段的详细测井项目。 双侧向测井（三侧向测井）曲线。深双侧向测井曲线，测量地层的真电组率（RT），试双侧向测井曲线，测量地层的侵入带电阻率（RS）。 0.5m电位曲线。测量地层的侵入带电阻率。0.45m底部梯率曲线，测量地层的侵入带电阻率，主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。 补偿声波测井曲线。测量声波在地层中的传输速度。测时是声波时差曲线（AC） 井径曲线（CALP）。测量实际井眼的井径值。 微电极测井曲线。微梯度（RML），微电位（RMN），了解地层的渗透性。 感应测井曲线。由深双侧向曲线计算平滑画出。[L/RD]*1000=COND。地层对比用。 3、套管井测井曲线 自然伽玛测井曲线（GR）。划分储集层，了解泥质含量，划分岩性。 中子伽玛测井曲线（NGR）划分储集层，了解岩性粗细，确定气层。校正套管节箍的深度。套管节箍曲线。确定射孔的深度。固井质量检查（声波幅度测井曲线） 二、3700测井系列 1、组合测井 双侧向测井曲线。深双侧向测井曲线，反映地层的真电阻率（RD）。浅双侧向测井曲线，反映侵入带电阻率（RS）。微侧向测井曲线。反映冲洗带电阻率（RX0）。 补偿声波测井曲线（AC），测量地层的声波传播速度，单位长度地层价质声波传播所需的时间（MS/M）。反映地层的致密程度。 补偿密度测井曲线（DEN），测量地层的体积密度（g/cm3），反映地层的总孔隙度。 补偿中子测井曲线（CN）。测量地层的含氢量，反映地层的含氢指数（地层的孔隙度%） 自然伽玛测蟛曲线（GR），测量地层的天然放射性总量。划分岩性，反映泥质含量多少。 井径测井曲线，测量井眼直径，反映实际井径大砂眼（CM）。 2、特殊测井项目 地层倾角测井。测量九条曲线，反映地层真倾角。 自然伽玛能谱测井。共测五条曲线，反映地层的岩性和铀钍钾含量。 重复地层测试器（MFT）。一次下井可以测量多点的地层压力，并能取两个地层流体样。 三、国产测井曲线的主要图件几个基本概念： 深度比例：图的单位长度代表的同单位的实际长度，或深度轴长度与实际长度的比例系数。如，1：500；1：200等。 横向比例：每厘米（或每格）代表的测井曲线值。如，5Ω，m/cm,5mv/cm等。 基线：测井值为0的线。 基线位置：0值线的位置。 左右刻度值：某种曲线图框左右边界的最低最高值。 第二比例：一般横向比例的第二比例，是第一比例的5倍。如：一比例为5ΩM/cm；二比例则为25m/cm。 1、标准测井曲线图 2、2.5米底部梯度曲线。以其极大值和极小值划分地层界面。它的极大值或最佳值基本反映地层的真电阻率（如图） 自然电位曲线。以半幅点划分地层界面。一般砂岩层为负异常。泥岩为相对零电位值。 标准测井曲线图，主要为2.5粘梯度和自然电位两条曲线。用于划分岩层恢复地质录井剖面，进行井间的地层对比，粗略的判断油气水层。 3、回放测井曲线图（组合测井曲线） 深浅双侧向测井曲线。深双侧向曲线的极度大值反映地层的真电阻率（RT），浅双侧向的极大值反映浸入带电阻率（RS）。以深浅双侧向曲线异常的根部（异常幅度的1/3处）划分地层界面。
煤层气储层测井评价技术及应用 随着我国经济实力的不断增长，我国对于煤的使用率在不断的增加，针对煤层的特点，设计出煤层气测井评价技术，来对煤层进行评价。在煤层中主要是煤层储集，其具有双重孔隙的特点，主要是煤的基质微孔和割理（裂缝）系统组成。所以在进行评价时，不能在采用传统的评价技术，这样会导致评价结果出现错误。本文主要通过对过往的国内外煤层气测井技术的发展过程，并针对目前煤层气储层测井评价技术现状，进行了详细的讲述，并结合所应用的技术，进行分析与研究，为煤层气储层测井评价技术的发展提供相应的参考方向。 标签：煤层气储层；测井评价技术；实际应用 在煤层气储层中，所具有物质的不仅仅具有储存甲烷，还具有生成甲烷的初始物质，所以在煤层的储集中，主要有两个系统构成。在天然气储层中，天然气主要以气体的形式储存在其中，但是在煤层中的甲烷主要有三种形式存在，分别是以分子状态吸附在基质微孔的内表面上；以游离气态存在于煤层中的地层水中；以游离气态存在于煤层中的裂缝中。和天然气的存储状态不同，不能采用评价常规天然气储层的方法。煤层气储层测井技术是煤层气勘探开发中的主要方法，要加强对测井评价技术的研究与分析，并结合其技术进行提出相应的应用方式，才能更好的促进煤层气储层的测井评价技术发展。 1煤层气储层测井评价系列选择 目前主要的评价技术就是采用的煤层气储层测井评价技术，采用这种技术能够有效的对煤层气储层中的数据进行相应的分析，能够对采集到的数据进行估计，从而得出内部煤层气储层的内部信息。煤层气测井技术具有操作便利、可重复利用、成本低、准确率高等优势，能够改进传统技术中技术不达标的问题。煤层气储层是跟周围的岩性具有截然不同的性质，所以在进行检测时，需要对煤层气储层测井评价系列进行选择。目前主要的评价煤层气的常规测井方法有自然电位、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。 2煤层气储层测井评价技术现状 2.1煤层的划分、岩性识别 在对煤层气储层测井技术的实际应用中，首先要对煤层气井的测井资料进行了解才能进行操作，要对煤层气层进行划分、识别，然后才能在已知种类的煤层气层上进行相应的参数计算。所以在对煤层气井的测井资料解释时，要先对煤层气层进行分类，针对不同的物质来进行分析。煤层是明显的区别于周围的物质的，主要具有的特点是密度低、声波时差大、含氢量高、自然伽马低、自然电位有异常、电阻率高（无烟煤除外）等。所以在进行划分时，只需要对煤层气层进行相应的检测就能将其划分为不同的种类。并通过对数据的探测进行制定煤层气层的
作好测井评价擦亮地质家的眼睛-工程论文 作好测井评价擦亮地质家的眼睛 令狐松 将油气从地下采到地面，要用到地震、测井、钻井等多种技术。其中，测井技术被称为地质家的“眼睛”，它将专业仪器放入井内，沿钻井剖面向上测量地层的各种物理参数。测井学是应用地球物理学的一个重要分支，从基础、研发到应用层次，分为测井方法理论、测井仪器与数据采集、测井数据处理和综合解释评价三部分，测井评价就是测井技术直接与地质家交流的环节。通过油气测井评价可以找出油气隐藏在地下的具体位置，帮助地质家回答如下问题：地下是否有油气？有多少可开采？开采时间？开采效率？下一口井布在哪里？这也是测井为什么被称为地质家的“眼睛”的原因。 油气测井评价是一项贯穿于油田勘探开发全过程的工作，利用从井中测量的各种测井信息（曲线），以岩石物理实验为基础，通过先进数学统计方法、计算机处理手段评价地下储层信息，最终提供给地质家。油气测井评价的核心是将地层的声、电、核磁等物理参数反演为孔隙度、渗透率和饱和度的地层地质参数过程。 按照不同储层地质对象，油气测井评价可分为泥质砂岩测井评价、碳酸盐岩测井评价、火成岩测井评价、煤层气测井评价、致密油气测井评价和页岩气测井评价等类型。每一类对象地质特点不同，测井评价重点有很大差异，这也是不同测井评价的难点所在。 单井测井评价研究包括资料预处理、成像测井处理、岩石物理实验、储层四性关系（岩性、物性、电性、含油性）研究、油气定性解释、油气定量评价等
方面，可以为地质提供岩性剖面、储层划分原则、油气水层判别标准、孔隙度饱和度等参数信息。以单井解释为基础，可以开展多井油气藏测井综合评价。测井评价技术涉及面很广，下面就针对一些关键方面进行介绍。 测井定量评价的核心是确定孔隙度、渗透率和饱和度等几个储层地质参数，通过这些参数，解决了“地下是油是水？有多少？”的问题。孔隙度的计算，理论上是采用体积模型方法。以声波测井为例，在压实和胶结良好的纯砂岩中，按照体积模型，有声波时差公式： Rw——地层水电阻率，Ω·m； R1_地层电阻率，Ω·m； Ф——孔隙度，%。
{页岩气测井评价技术特点及评价方法探讨} 3页岩气测井系列、解释方法及研究方向 3.1页岩气与其他储层测井解释的差异性分析 (1)成藏与存储方式不同。页岩具自生自储的特点,页岩气主要以吸附状态存在,游离气较少;而常规油气主要以游离状态存在。 (2)储层性质不同。页岩气储层属致密储层,其岩性与裂缝是影响页岩气开发的重要因素,与常规油气藏相比,岩石矿物组成与裂缝识别尤为重要(见表2)。 (3)评价侧重不同。页岩气储层有机碳含量、成熟度等相关参数的评价极为关键;常规油气藏主要是评价其含油气性。 (4)开采方式不同。页岩气储层均需经过压裂改造才能开发,因此对压裂效果的预测至关重要。 3.2页岩气测井技术系列探讨 (1)常规测井系列。包括自然伽马、自然电位、井径、深浅侧向电阻率、岩性密度、补偿中子与声波时差测井,能满足页岩储层的识别要求。自然伽马强度能区分含气页岩与普通页岩;自然电位能划分储层的有效性;深浅电阻率在一定程度上能反映页岩的含气性;岩性密度测井能定性区分岩性;补偿中子与声波时差在页岩储层为高值。通常密度随着页岩气含量的增加变小、中子与声波时差测井随着页岩气含量的增加而变大[29],因此利用常规测井系列能有效地区分页岩储层。但该系列对于页岩储层矿物成分含量的计算、裂缝识别与岩石力学参数的计算等方面存在不足,常规测井系列并不能完全满足页岩储层评价的要求,因此还需开展特殊测井系列的应用。 (2)特殊测井系列。应用于页岩储层的特殊测井系列可选择元素俘获能谱(ECS)测井、偶极声波测井、声电成像测井等。ECS元素测井可求取地层元素含量,由元素含量计算出岩石矿物成分。它所提供的丰富信息,能满足评价地层各种性质、获取地层物性参数、计算黏土矿物含量、区别沉积体系、划分沉积相带和沉积环境、推断成岩演化、判断地层渗透性等的需要。偶极声波测井能提供纵波时差、横波时差资料,利用相关软件可进行各向异性分析处理,判断水平最大地层应力的方向,计算地层水平最大与最小地层应力,求取岩石泊松比、杨氏模量、剪切模量、破裂压力等重要岩石力学参数,满足岩石力学参数计算模型建立的要求,指导页岩储层的压裂改造。声、电成像测井具有高分辨率、高井眼覆盖率和可视性特点,在岩性与裂缝识别、构造特征分析方面具有良好的应用效果。识别页岩储层裂缝的类型,对指导页岩气的改造、评定页岩储层的开发效果有着重要的意义。 3.3页岩气测井评价技术探讨 (1)页岩气有效储层评价技术。主要依托常规测井系列,可在一定程度上满足页岩气储层的孔隙度、渗透率、含气饱和度的评价需要。 (2)岩石力学参数评价技术。主要依托特殊测井系列与岩石物理实验[30-31],如全波列声
煤层气地面开采安全规程 第一章总则 第一条为加强煤层气地面开采的安全管理，保护工作人员、煤层气井和设备的安全，防止生产安全事故，根据《中华人民全生产法》等法律法规，制定本规程。 第二条在中华人民国境从事与煤层气地面开采相关的设计、钻井、固井、测井、压裂、排采、集输、压缩等活动必须遵守本规程；煤矿井下瓦斯抽采和低浓度瓦斯输送另行规定。 第三条煤层气地面开采企业以及承包商（以下统称煤层气企业）必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程和标准、技术规。 第四条煤层气企业必须建立健全安全生产管理机构，制定各项安全管理制度及操作规程，落实安全生产责任制。根据相关规定设置专职安全生产管理人员，配备足够的安全生产设备和装备。 第五条煤层气企业的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。主要负责人及安全生产管理人员必须经培训获得相应的安全书。 第六条煤层气企业应当进行全员安全生产教育和培训，普及安全生产法规和安全生产知识，现场作业人员必须经过专业的安全
培训且考核合格才能上岗。其中属于特种作业人员的，应按照《生产经营单位安全培训规定》的要求，考试合格取得特种作业人员操作证。 第七条煤层气企业应当按规定提取、使用满足安全生产需要的安全生产费用，保障煤层气地面开采安全生产投入和安全生产条件。 第八条煤层气企业工会依法组织职工参加本单位安全生产工作的管理和监督，维护职工在安全生产方面的合法权益。 职工有权制止违章作业，拒绝违章指挥。当工作地点出现险情时，职工有权立即停止作业，撤到安全地点；当险情没有得到处理不能保证人身安全时，职工有权拒绝作业。 第九条煤层气企业应制定各类事故应急预案，并定期演练、及时修订。发生事故后，煤层气企业应按规定及时报告并立即采取有效措施组织救援，防止事故扩大，避免人员伤亡和减少财产损失。 第十条在煤层气地面开采区域存在煤矿矿井时，根据“先采气后采煤”的原则，煤层气企业和煤矿企业双方应及时沟通煤层气地面开采项目的方案和煤矿开采计划，共享有关地质资料和工程资料，以确保煤层气企业地面和煤矿企业井下安全生产。 第二章一般规定 第十一条煤层气地面开采项目必须按照有关规定进行安全评价。评价时应系统地识别和确定潜在危险，并充分考虑作业容、环