第四章 煤层气地质录井 测井 试井 及其工艺简介
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煤层气勘探、开发、利用方案一、实施背景煤炭资源是我国最重要的能源资源之一,但传统煤炭开采方式存在环境污染、安全事故等问题。
为了解决这些问题,我国开始大力发展煤层气勘探、开发、利用,以实现煤炭资源的高效利用和经济转型升级。
二、工作原理煤层气是指在煤层中存在的天然气,其开采方式主要包括水平井和竖井两种方式。
水平井是通过在煤层中钻探一条水平井道,然后在井道中进行煤层气开采;竖井则是通过在地面钻探一条竖井,然后在煤层中进行煤层气开采。
煤层气勘探、开发、利用方案的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 勘探:通过地质勘探、测井、地震勘探等手段,确定煤层气的分布、储量、品质等。
2. 开发:根据勘探结果,选择合适的开采方式,进行井口建设、井下设备安装等工作,实现煤层气的开采。
3. 利用:将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用,包括发电、供热、工业燃料等。
三、实施计划步骤1. 勘探阶段:确定煤层气的分布、储量、品质等,选择合适的开采方式。
2. 开发阶段:进行井口建设、井下设备安装等工作,实现煤层气的开采。
3. 利用阶段:将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用,包括发电、供热、工业燃料等。
四、适用范围煤层气勘探、开发、利用方案适用于我国煤炭资源丰富的地区,如山西、陕西、内蒙古等地。
五、创新要点1. 采用先进的勘探技术,提高勘探效率和准确度。
2. 采用先进的开采技术,提高煤层气开采效率和安全性3. 采用先进的利用技术,提高煤层气利用效率和环保性。
六、预期效果1. 实现煤炭资源的高效利用,提高能源利用效率。
2. 促进经济转型升级,推动产业结构调整。
3. 减少煤炭开采对环境的影响,保护生态环境。
七、达到收益1. 提高煤炭资源的利用效率,降低能源生产成本。
2. 推动相关产业的发展,提高就业率。
3. 促进经济转型升级,提高经济发展水平。
八、优缺点优点:1. 实现煤炭资源的高效利用,提高能源利用效率。
2. 促进经济转型升级,推动产业结构调整。
煤层气开发中的地质录井方法煤层气开发中的地质录井方法地质录井是煤气层开发的重要环节,依照所勘探开发的阶段以及要求的不同需要采用不同的地质录井方式。
例如在煤气层勘探过程中需要使用岩屑录井,而岩芯录井以及岩屑录井则是被应用在参数井目过程中,同时还要综合录井资料以及气测资料,准确的将地下的岩性以及地层进行还原。
准确的地质录井能够为煤气层勘探开发提供准确的层位资料以及地质信息,从而降低开发难度,减少开发投入,提高勘探速率,增加效益的同时保证生产的安全性。
因此文章针对煤气层开发中地质录井的应用进行了简要论述。
标签:地质录井;煤气层开发;勘探我国经济的进步依赖于各项资源的开发,尤其是能源物质的开发利用,近些年煤气层资源的勘探开发得到了国家的重视。
而在煤气层开发过程中,地质录井为勘探开发工作提供了有利的数据支持,为技术人员提供了关键的地下信息。
1 地质录井技术1.1 概念地质录井在煤气层开发中的应用可以被成为煤层气录井,该种技术是在进行煤层气勘探时,通过直接方式或者间接方式了解收集地下信息的技术活动。
因而煤气层录井方式又可以被分为直接录井法和间接录井法。
直接录井在实际应用中主要有岩屑录井以及岩芯录井。
而间接录井则需要通过对钻井液进行观察以及观测钻时变化和地层泥浆变化等方式对地层状况进行研究,达到录井的目的。
气测录井、钻井液录井以及荧光录井都属于间接录井方式。
而在煤层气开发中使用较为方便也是最常用的录井方式包括钻时录井、钻井液录井以及岩芯录井和岩屑录井,另外还需要结合水文观测,以及气测录井结果,从而综合判断地质状况。
1.2 录井目的分析地质录井在煤层气开发过程中的目的是通过不同种的录井方法对井下信息进行收集整理,并通过录井信息对地下状况以及地层性质进行还原,找到煤气层的详细位置,同时了解煤气层的真正储量以及厚度,提供试气、固井等活动提供重要的理论依据。
在煤层气的开发利用中,地质录井技术提供了重要的勘探基础,为煤层气勘探手段以及方式方法的选择提供了理论基础。
煤层气试井考点一、名词解释(30分/6题)1.试井:是以渗流力学理论为基础,以各种测试仪表为手段,通过对油井、气井或水井生产动态的测试,来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力,以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
2.产能试井:是改变若干次油井、气井或水井的工作制度,测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力,从而确定测试井的产能方程和无阻流量、井底流动曲线。
3.稳定试井:产量基本上不随时间变化的试井称为稳定试井。
4.不稳定试井:产量或压力随时间变化的试井称不稳定试井。
5.井筒储存效应:在测试过程中,由于井筒中的流体的可压缩性,关井后地层流体继续向井内聚集,开井后地层流体不能立刻流入井筒的现象。
6.井筒储存系数:描述井筒储存效应大小的物理量为井筒储存系数,定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。
7.质量守恒定律:单位时间内通过控制面净流入的流体质量等于单位时间控制体内流体质量的增量。
8.表皮系数:9.表皮效应:钻井、完井、储层强化过程中,泥浆渗入、泥饼及水泥、储层自身细粒物质在井筒附近积聚,以及地层部分打开、射孔不足或井眼堵塞等,导致储层被污染→渗透率降低→污染带内产生附加压降△p s ,产生表皮效应。
10.折算半径:其含义就是将表皮效应用等效的井筒半径来代替,计算公式为: 11.叠加原理:油藏中任一点的总压降,等于油藏中每一口井的生产在该点所产生的压降的代数和。
12.导压系数:单位时间内压力波波及的面积,公式为: 13储层综合压缩系数:单位岩石体积在改变单位压力时,由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积。
13.续流:当地面井口关闭后,地层流体继续流入井筒的现象。
14.达西定律:是指流体在多孔介质中遵循渗透速度与水力梯度呈线性关系的运动规律,即渗流量与圆筒断面积及水头损失成正比,与断面间距成反比。
15.等温压缩系数:等温条件下,单位体积的气体随压力变化的体积变化率。
煤层气井常用试井方法及应用学号: 2010050031 姓名: 张恒煤层气井常用试井方法及应用摘要:试井测试是目前能够准确获取煤层参数的有效方法。
现从实际应用的角度,重点介绍了煤层气井常用试井方法,并对各种试井测试方法的优缺点、适用范围进行了研究评价。
结合煤层渗透率及储层压力的特征,探讨了试井测试方法在煤层气勘探开发中的应用关键词:煤层气;试井方法;应用0引言煤层气的勘探、开发离不开煤层气试井,它是对煤层进行定量和定性评价的工艺方法,它在确定煤层基本参数方面具有明显的优势,其主要目的是获取储层的评价参数,为煤层气井的勘探开发和生产潜能评价提供科学的依据。
但煤层气属于非常规天然气资源,它在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异。
目前试井测试的方法很多,主要依赖于常规油气井试井技术,尽管一些常规试井方法可用于煤层气试井测试,由于煤层气在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异,这些试井技术的应用有一定的局限性。
大量的研究资料表明,我国煤储层具有低压、低渗的特点,即煤层的储层压力和渗透率普遍较低。
本文通过对煤层气常用试井方法研究评价,结合我国煤储层特点,探讨煤层气试井方法在煤层气勘探开发中的应用[1].1煤层气井常用试井方法煤层气试井测试方法有很多,目前国内外常用的试井测试方法主要有DST测试、段塞测试、注入/压降测试、水罐测试,微破裂试验测试技术等1.1DST测试[2]DST测试利用钻杆地层测试器进行,依靠地层流体的流动、产出和压力恢复的过程求取地层参数,是认识测试层段的流体性质、产能大小、压力变化和井底附近有效渗透率以及目的层段被污染状况的常用手段。
煤层气井DST测试目的与常规油气井有些不同,由于煤层气多以吸附状态存在于煤储层中,因此煤层气井DST测试主要是了解煤储层中水的能量、割理的渗透能力、储层压力以及判断原始游离气是否存在,为下一步的改善措施提供参数依据。
DST测试方法常用于渗透率和储层压力较高的储层中。
内容提要1、煤层气岩石物理2、煤层气测井技术3、煤层气地震技术4、其他煤层气地球物理技术5、小结1、煤层气岩石物理测试并确定富气和不富气煤层的岩性和物性特征,及其与测井曲线和地震波场等特征之间的响应关系是煤层气岩石物理研究的重要内容。
1.1 煤密度与煤化作用的关系关系:从低煤化度开始,随煤化程度的提高,煤的真密度(TRD)缓慢减小,到碳含量为86-89%之间的中等煤化程度时,煤的真密度最低,约为1.3g/cm3左右,此后,煤化程度再提高,煤的真密度随之提高。
对同一煤样,煤的真密度数值大于视密度(ARD)。
根据煤的真密度和视密度还可算出煤的孔隙度。
煤中矿物质组成与含量对煤的密度影响较大,可以粗略地认为:煤的灰分每增加1%,煤的密度增加0.01%。
原因:煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现,反映了煤分子结构的紧密程度和化学组成的特点。
其中,分子结构紧密程度是影响煤真密度的关键因素。
年轻的褐煤分子结构上有较多的侧链和官能团,在空间形成较大孔隙,难以形成致密的结构,所以密度较低;随煤化程度的提高,分子上的侧链和官能团呈减少趋势,与此同时,分子上的氧元素则迅速减少,虽然侧链和官能团的减少有利于密度的提高,但氧的原子量较碳大,氧的减少造成密度下降占优势,总体上使煤的真密度有所下降;到无烟煤阶段后,煤分子结构上的侧链和官能团迅速减少,使煤分子缩聚成为非常致密的芳香结构,从而煤的真密度也随之迅速增大。
1.2 煤层气对煤岩力学特性的影响煤层气对煤体强度的影响:根据大量试验结果表明,煤体吸附煤层气的含量对煤的力学性能的影响是显著的。
一般来说,煤层气含量越高煤体强度越低,向呈塑性变形转化,出现体积膨胀;煤层气含量越低煤体强度越高,煤体压缩性减小,向呈脆性破坏转化。
煤层气对煤岩体弹性模量的影响:弹性模量的测试结果表明,煤中含煤层气时,其弹性模量变化很大。
在单轴情况下,弹性模量依赖于孔隙压力,并随孔隙压力的增加呈直线关系衰减;在有围压作用的情况下,衰减变缓。
煤层气井试井工艺武楗棠 陈书庆 胡广振(中原石油勘探局)摘 要 对于煤层气井的生产开发来说,要确定一口煤层气井的经济可行性,在该井压裂和投产(包括试采)前,必须对该煤层的生产潜力进行评价,评价所需的储层数据可从试井中取得。
煤层气试井方法很多,目前国内外使用较多的是注入/压降法。
注入/压降法试井是一种单井压力瞬变测试,注入排量和压力是其设计最关键的因素。
文中简述了该方法的原理、施工步骤及优缺点,并给出了注入/压降法试井常用参数的计算方法、常用的裸眼井和套管井下井管柱结构和地面设备。
主题词 煤层气 试井 注入/压降法 地应力 试井工艺一、 前 言要确定煤层气井生产开发的经济可行性,必须对该煤层的生产潜力进行评价,评价煤层气井所需的储层数据可从裸眼测井、岩心分析和试井中取得。
煤层甲烷储层动态评价的参数只有测试才能取得。
煤层气测试可取得储层压力、渗透率、井筒污染系数、井筒储集系数、孔隙度和压缩系数乘积以及水力压裂井裂缝导流能力,以及气井储层不连续面的距离等参数,其中2个最重要的参数是渗透率和储层压力。
煤层气试井方法很多,有抽水测试(生产测试)、恢复测试(压恢法)、注入测试等,而目前国内外使用较多的是注入/压降法。
二、 注入/压降法测试的基本原理及特点(一) 基本原理注入/压降试井是一种单井压力瞬变测试,其原理是:将测试管柱及封隔器、压力计等测试工具下入井内预定位置(也可以是空井筒,但测试层上部必须是已被套管封固)后联接地面设备、管线及测试流程,启动地面注入泵,以恒定排量将水注入井中(煤层)一段时间后关井,测压降(恢复),可反复连续进行多次测试。
注入和关井测试阶段都采用井下压力计(由于煤层埋藏浅,压力小,通常应用高精度、高分辨率的电子压力计)记录井底压力随时间的变化情况,从而测得各阶段煤层的响应参数,同时测取煤层应力等参数。
注入和关井2个阶段的压力数据都可以单独应用和分析,从而获得煤层各项地质参数。
注入/压降法测试最关键的因素是地层破裂压力。