煤层气储层的测井评价方法研究

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。

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。

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。