煤层气测井评价

Φclt ———割理孔隙度 , %。
而辽河油田采用 R1Aguilera 等[4 ]的计算方法
计算孔隙度 :
Φf = 1 - x 3
(5)
地层因子
F
:
F
=
1
x -
x2
+
1
1 +2
x
(6)
裂缝孔隙度指数 mf :
mf
=
-
lg F lgΦf
(7)
裂缝孔隙度 Φf :
Φf =
1/ Rlls - 1/ Rlld 1/ mf 1/ R mf - 1/ Rw
式中 Cbw ———粘土中束缚水电导率 , (Ω·m) - 1 ;
Cclay ———泥岩电导率 , (Ω·m) - 1 ;
C0 ———地层电导率 , (Ω·m) - 1 ;
CSFL ———浅电阻率测井电导率 , (Ω·m) - 1 ;
Cw ———地层水电导率 , (Ω·m) - 1 ;
F ———地层因子 ;
厚度 ,定性地判断煤质 。 ( 7) 声波时差测井 煤层的时差曲线大于
120μs/ f t( 400 μs/ m) ,与砂泥岩 、灰岩的时差值具有 明显的区别 。另外 , 声波时差曲线还可以和体积密 度曲线一起 ,利用经验公式计算井眼剖面的机械力 学参数 。
( 8) 其它测井 可使用用于地层沉积相与构 造研究的地层倾角测井 , 用于机械力学参数的声波 全波列测井 ,用于裂缝研究的井下电视扫描测井 ,用 于固井 质 量 检 查 的 声 波 变 密 度 测 井 及 脉 冲 回 声 测 井 。但由于这些测井方法的费用相对较高 ,因此 ,在 选择煤层气测井项目时 ,很少使用这些测井方法 。
21 煤层气测井方法的选择ΞΞΞ
( 1) 自然电位测井 在较厚的煤层中 ,自然电
Ξ 李铭 ,男 ,25 岁 ,1998 年毕业于江汉石油学院测井专业 ,获硕士学位 ,现为石油大学地球科学系博士研究生 。地址 :北京 昌平 102200 ΞΞ 泰杰 1 测井技术在煤层气评价中的应用 1 天然气 、煤层气测井及解释技术讨论会论文 11998 ΞΞΞ 李纪森 1 煤层气测井技术与解释分析 1 天然气 、煤层气测井及解释技术讨论会论文 11998
( 3) 双侧向 —微球聚焦测井 适应于高阻煤层。 ( 4) 微电极测井 用于定性判断煤层的渗透 性 ,但只能做小区域的对比 ,同时还应考虑到井眼是 否规则 ,各井泥浆性能是否一致 。此外 ,还可利用微 电极曲线判断煤层的割理发育情况 。 ( 5) 补偿密度测井 煤的体积密度一般小于 1175 g/ cm3 ,其值和围岩的体积密度( > 213 g/ cm3) 具有明显的区别 , 因此可用体积密度测井曲线确定 煤层厚度 、评价煤质及确定煤层中的夹矸 。 ( 6) 中子孔隙度测井 煤层的中子孔隙度一 般为 40 %～ 50 %, 与围岩的孔隙度具有明显的区 别 ,因此可用中子孔隙度测井曲线确定煤层埋深及
煤层气的储集及运移机理
煤属双重孔隙结构 , 由基质孔隙和裂缝孔隙组 成[ 2] 。其中基质孔隙是煤层气的主要储集空间 , 由 孔隙和喉道组成 。而裂缝孔隙( 又称为割理) 由相互 正交的裂缝组成 , 它为煤层气提供了一个具有较高 渗流能力的渗流网络 。在开采之前 , 裂缝孔隙含水 饱和度为 95 %～100 %, 因而一般可忽略其中的含 气量 。来自(8)或Φf =
R mf
(
1 R lls
-
1) R lld
1/ mf
(9)
式中 Rlld ———深侧向电阻率 ,Ω·m ;
Rlls ———浅侧向电阻率 ,Ω·m ;
R mf ———泥浆滤液电阻率 ,Ω·m 。
计算 Φf 时 ,第一步 ,设 m f = 1 ,采用式 (8) 或
(9) 计算 Φf1 ; 第二步 ,将 Φf 代入 (5) 式求出 x ,由
(2) 孔隙度的确定 Ξ 煤层的有效孔隙度主要 是指劈理孔隙度 。设劈理孔隙充满水 ,则煤层的含水 饱和度为 100 % ,由地层因子公式得 :
F
=
1 Φm
=
R0 Rw
=
Cw C0
(1)
用浅电阻率反映冲冼带情况 ,得出 :
Φcmlt =
CSFL - Cclay Cbw
(2)
对泥质部分有 :
31 煤和煤层气的定性识别
煤和其它岩石矿物有较大的差别 。表 1[ 3] 给出 了煤和其它部分矿物的测井响应特征值 , 据此可定 性地识别出煤和煤层气( 煤层甲烷) 。
名 称
石英 方解石 白云石 高岭土 绿泥石 伊利石 蒙脱石 无烟煤 烟煤 褐煤 纯水( 25 ℃) 盐水( 25 ℃) 原油( 25 ℃) 甲烷( 76cmHg 0 ℃)
表 1 测井响应特征值
体积密度 ( g/ cm3)
21650 0 21710 0 21870 0 21960 0 31390 0 21900 0 21880 0 11510 0 11270 0 11230 0 11000 0 11220 0 01880 0
01000 7
含氢指数 ( %)
- 2100 0100 1100 28100 26100 21100 41100 38100 60100 52100
2000 年 特 种 油 气 藏 第 7 卷第 1 期
煤层气测井评价
李 铭 Ξ 楚泽涵 卢颖忠
( 石油大学地球科学系)
摘要 方法 在调研的基础上 ,对各种常规测井定性和定量识别 、评价煤层气的方法及效果进行了总结 。目的 为我国 煤层气的勘探工作提供理论指导 。结果 多数常规测井方法识别煤层气效果较好 ,且快速直观 ;少数常规测井方法能做到定 量解释煤层气 ,但效果不够理想 。结论 常规测井是定性识别煤层气的有效方法 ;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价 。
主题词 煤层气 测井评价 定性识别 定量解释
引 言
我国煤系地层十分发育 , 形成煤层气的物质资 源十分丰富 。据专家不完全统计 , 我国煤层气资源 量达( 30～35) ×1012 m3[ 1] ( 这些煤层气资源基本上 还没有勘探 、开发) 。开发和利用这些煤层气 , 不仅 开辟了一种潜力巨大的新的天然气资源 , 而且对于 环境保护也具有重要意义 。而测井作为一种主要的 勘探方法 ,由于其识别煤层气的效果较好 ,且具快速 直观的特点 , 因而已越来越受到人们的重视 。本文 所论述的即为各种常规测井定性和定量识别 、评价 煤层气的方法及效果 。
m ———胶结指数 , 随岩石胶结 程 度 而 变
化;
R bw ———粘土中束缚水电阻率 ,Ω·m ;
Rclay ———泥岩电阻率 ,Ω·m ;
R0 ———地层电阻率 ,Ω·m ;
Rw ———地层水电阻率 ,Ω·m ;
V bw ———粘土中束缚水孔隙度 , % ;
Φ ———岩石连通孔隙度 , % ;
100100 60100 60100 2125ρCH4
纵波时差 (μs/ ft)
5515 4615 4115 7710～21010 5210
10510 12010 16010 18910 18510 23510 62610
电阻率 (Ω·m) 109～1012 107～1012
10 11
10 11 10 11 1～103 10～106 10～102
3～10 - 2 104～109 104～109
注 :ρCH4 ———甲烷密度 ,g/ cm3 。
41 煤层气的定量解释
(1) 解释模型[2 ] 根据煤的成分 ,可将其粗略 地分成炭分 、灰分和水分三部分 。其中炭分包括固定 炭和挥发部分 (即有机质部分) ;灰分包括泥质 、沙质 等矿物 ;水分包括煤层的内在水和外在水 。由此利用 体积模型 ,用中子 、密度 、时差建立起联立方程 ,便可 求得炭分 、灰分及水分的含量 。
V
2 bw
=
R bw R clay
=
Cclay Cbw
(3)
故有 :
Φclt =
CSFL - V 2bw·Cbw
1 m
Cbw
(4)
Ξ 周峰 1 地化与常规测井评价煤层与煤层气 1 天然气 、煤层气测井及解释技术讨论会论文 11998
6
特 种 油 气 藏 2000 年
第 7 卷第 1 期 李铭等 :煤层气测井评价
5
位曲线的幅度可以预测煤层气的产能 。但在预测煤 层气的产能时 ,只能用于一个特定的区域 ,不能用于 大面积的对比 。
( 2) 双感应 —八侧向测井 只能用于低阻煤 层 。当煤层的电阻率小于 200 Ω·m 时效果好 ,大于 200 Ω·m时效果不佳 。
式 (6) 、(7) 求出 m f ,再次计算 Φf2 ;第三步 ,由公式
err = (Φf1 - Φf2 ) / Φf2 计算相对误差 ,若误差满足 精度要求 ,Φf2 便是裂缝孔隙度 。若不满足时 ,令 Φf2 = Φf1 ,从第二步开始重新计算 ,直到误差满足
要求为止 。
(3) 煤层气的含量 Ξ 把煤密度校正到去灰 分状态下的密度 :
式中 V int ———惰性组体积 ,m3 ;
V vit ———镜煤煤岩体积 ,m3 ; ρint ———惰性组密度 ,kg/ m3 ; ρvit ———镜煤煤岩密度 ,kg/ m3 。
假定煤层气全部来自镜质组 ,设全部解吸以后
镜质组密度为ρclt ,则它和原镜质组密度之差可反 映含气量 ,即 :
V mini ———第 i 种矿物的体积 ,m3 ; ρc ———煤的密度值 ,kg/ m3 ;
ρlog ———密度测井值 ,kg/ m3 ;
ρmini ———第 i 种矿物的密度 ,kg/ m3 。