煤层气的测井评价

煤层气储层测井响应特征及机理分析摘要：煤层气储层是煤层气储存的载体，是煤层气勘探开发的研究对象。

通过研究煤层气储层特征和测井响应特征，为煤层气储层的识别和评价提供依据。

适当的测井系列可用于有效识别煤层气储层，计算储层的碳含量，灰分和水分，并计算储层的孔隙度，渗透率和气体含量。

测井方法是评价煤层气储层的有效手段。

测井是评价煤层气储层的重要技术手段。

通过研究区的常规测井资料和实验数据，分析了测井响应值的分布特征。

结合煤层煤岩组分，探讨了煤层气储层测井响应特征。

研究表明，煤层气储层的测井响应值是正态分布的。

常规对数值显示高声学时间差，高电阻率值，高中子孔隙率和低自然势，低密度，而负面自然异常的特征和严重的扩张。

为研究区后期煤层气储层测井评价提供理论依据。

前言煤层气储层是储存煤层气的载体，是一种典型的非常规有机储层，具有自生，自储和多孔。

煤层气是一种非常规天然气，以吸附状态存在于煤储层中。

研究煤层气储层的最终目的是探索和开发煤层气资源。

煤层气勘探的方法很多，煤层气测井技术被认为是最有前景的手段。

通过对煤层气测井响应图和响应数值分布直方图的统计分析，评价了煤层气储层的响应特征。

根据测井的基本原理，结合煤层气储层的实际地质特征，总结分析了煤层气储层测井响应机理。

一、煤层气测井响应特征1.1煤和岩石的一般测井特征煤层是生产和储存煤层气的地方。

目前，煤层气储层测井技术中常用的测井方法有：电阻率，自然伽马，补偿密度，补偿中子，声学时间差和光电吸收指数[1]。

普通煤和岩石的测井特征如表1所示。

1.2煤层气的测井特征由于煤层裂缝和基质孔隙度小，气体含量低，测井对煤层气的分辨率低，其测井识别方法不像常规气藏那么简单直观。

但是，一般来说，由于气体的密度小于煤的密度，因此气体后的煤层的体积密度值相对减小。

随着氢含量的增加，补偿中子值相对增加;随着气体含量增加，声波传播速度降低，声波时间差相对增大。

我们可以使用这些特征来定性地识别测井曲线上的煤层气。

煤成气砂岩储层的测井探测技术在煤矿开采过程中，瓦斯（煤层气）灾害是需要耗费大量的人力、物力进行预防的地质灾害，而且其无效的排放也污染了环境，增加了大气的温室效应。

从另一方面来讲，煤层气则是一种洁净能源，其开发利用可以弥补常规能源的不足[1]。

因而煤层气作为一种自然资源的开发利用越来越备受各国政府和企业的重视，现阶段我国对煤层本身所含煤层气较为重视，而对储存在砂岩里的煤成气的研究稍显不足，有事实证明一些地区煤成气砂岩储层亦具有很好的开发价值，因而，其探测方法的研究亦具有重要的现实意义。

1煤成气砂岩储层1．1生气岩泥岩：砂岩附近的泥岩中，如果富含分散有机质，如动、植物化石等，在还原—强还原环境湖相沼泽的沉积环境中，可以形成煤成气而成为砂岩储层的气体来源[5]。

煤层：煤层本身是良好的生、储气层，尽管煤基质中微孔隙发育，具有较强的储气能力，但煤层所生成的气体仅有一部分保留在煤层中，相当一部分运移出去。

同时，煤层中煤层气有三中赋存状态：溶解态、吸附态和游离态[1]，在外界条件发生变化时（比如压力、温度等），也可能从煤层中溢出而成为砂岩储层的煤成气来源。

1．2储集层具有孔隙性和渗透性的砂岩，砂岩附近煤层、泥岩形成的煤成气可以通过裂隙、孔隙等通道运移到砂岩中，但要形成良好的储气层，必须有良好盖层。

致密的泥岩、粉砂岩是气层的良好盖层。

2测井探测煤成气砂岩储层的基本原理煤田测井经过几十年的发展形成了以核、声、电三种测井系列为主的诸多测井方法，解决了煤田勘探中煤、岩层的定性、定厚问题，同时在孔隙度的解释与利用等方面也取得了较好的成果。

对于煤成气砂岩储层来说，含煤成气的条件之一就是砂岩地层本身具有空隙，所以识别煤成气砂岩储层的测井方法主要是与地层孔隙度有关的密度、中子—中子、声波测井。

密度测井：密度测井是利用中等能量的伽马射线通过地层时与介质发生康普顿效应，射线被介质吸收，其康普顿吸收系数μ可式中σe为每个电子的康普顿散射截面，对中等能量的伽马射线，σe可视为常数；Z为介质的原子序数，A为介质的原子量，对于沉积地层而言，Z/A之值约为0.5左右；NA为阿佛加德罗常数（6.022×1023/mol）；ρb为介质体积密度。

煤成气砂岩储层的测井探测技术煤成气砂岩储层是煤与砂岩相互融合形成的一种特殊的天然气储层。

它具有煤的孔隙结构和砂岩的储存性能，是一种重要的非常规天然气储层。

针对煤成气砂岩储层的测井探测技术，主要包括测井原理、测井参数、测井方法和测井解释等方面。

测井原理：煤成气砂岩储层的测井探测技术的原理主要基于测井仪器测量电、声、密度和放射性等物理参数，并通过介质物理性质与储层性质之间的关系，间接获取储层中的孔隙度、孔隙类型、含气量、渗透率、饱和度和岩性等信息。

测井参数：针对煤成气砂岩储层的测井参数主要包括电、声、密度和放射性等物理参数。

其中，电测参数主要包括自然电位、电阻率和自感率等；声测参数主要包括声波传播速度、声波幅度和声音频等；密度测参数主要包括埋深密度和孔隙密度等；放射性测参数主要包括自然伽玛射线和人工伽玛射线等。

测井方法：针对煤成气砂岩储层的测井方法主要包括电测、声测、密度测和放射性测等。

其中，电测方法主要包括浅层自然电位法、深层自然电位法和电阻率测量等；声测方法主要包括测井声波参数、声波透射和声波反射等；密度测方法主要包括测井核密度和测井密度差等；放射性测方法主要包括自然伽玛测井和全谱伽玛测井等。

测井解释：针对煤成气砂岩储层的测井解释主要基于对测井曲线的分析和解读，通过与实际岩心数据对比，确定每个测井响应与储层属性的关系模型，从而提取储层参数。

测井解释方法主要包括直接解释、定性解释和定量解释等。

总结起来，针对煤成气砂岩储层的测井探测技术主要包括测井原理、测井参数、测井方法和测井解释。

通过测井技术，可以快速准确地获取煤成气砂岩储层的储层属性和含气情况，为储层评价、资源评价和开发决策提供重要依据。

随着测井仪器和技术的不断发展，煤成气砂岩储层的测井探测技术也将不断完善和提高。

煤成气砂岩储层的测井探测技术（二）煤成气砂岩储层是一种常见的非常规气藏，其地质特征和储集特性具有一定的复杂性。

因此，针对该类型储层的测井探测技术需要具备一定的特殊性和灵活性。

利用测井技术评价许疃井田煤层气赋存情况摘要：利用补偿中子、双侧向和双井径测井技术评价许疃煤矿煤层、煤层顶底板岩石及裂隙中赋存煤层气情况。

该文以许疃煤矿2011-1孔为例，解释了钻孔各含煤层段及裂隙煤层气赋存情况。

关键词：煤层气测井评价中子测井中图分类号：td82 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）05（b）-0094-02煤层气是一种自生自储于煤岩地层的非常规天然气资源，其测井评价内容及方法不同于常规天然气，在煤层气勘探开发过程中更关注于有关煤岩工业分析组分、基质孔隙度、裂缝渗透率及煤层含气量等一系列关键的参数。

针对许疃矿区煤层气勘探目标层，采用了煤层气评价测井钻孔测井项目除常规测井参数，视电阻率、人工伽马、自然伽马、声速、自然电位外，增加了补偿中子、双侧向和双井径测井。

采用测井方法可以快速、系统地对煤层气多种参数进行准确评价。

根据国家科技重大专项项目两淮矿区煤层群开采条件下煤层气抽采示范工程要求，对许疃煤矿煤层气资源状况勘查工程钻孔全部实行了煤层气测井评价，取得了良好的成果，该文根据测井成果，简要论述了许疃煤矿煤层气赋存情况。

1 测井工作完成情况1.1 测井仪器为北京中地英捷物探仪器研究所生产的psj-2型系列数字测井仪。

按照《煤田地球物理测井规范》，对所使用的各种测井方法仪器进行刻度标定。

1.2 测井方法（1）常规煤田测井以1∶200深度比例尺进行全井测量及煤、岩层定性解释，主要参数方法有：伽玛伽玛（长、短源距）、自然伽玛、三侧向电阻率、自然电位、井径、井斜等。

（2）煤层气评价测井煤层气评价测井钻孔测井项目除常规测井参数，视电阻率、人工伽马、自然伽马、声速、自然电位外，增加了补偿中子、双侧向和双井径测井。

补偿中子测井概述：北京中地英捷物探仪器研究所生产的psbz-1型补偿中子探管，是一种热中子测井仪，该仪器是通过测量地层中的含氢量或含氢指数来反应地层的孔隙度：含流体性质以及岩性。

煤及煤层气测井方法的响应(1)电阻率测井：在煤田地球物理测井中，电阻率是划分地层岩性剖面必不可少的测井参数。

地层受沉积环境影响，形成的泥岩、砂岩、灰岩、煤等各种岩性，其电性反映差异比较大，且具有一定的反映规律，配合其他测井参数作为区分不同岩性地层的主要依据。

电阻率方法根据煤层及围岩的电阻率值而定，高值时选用侧向测井，低值时选用感应测井；纯煤的电阻率一般较高，煤中粘土（灰成分）常常引起电阻率读数低，因为粘土经常伴生的结合水增加了导电性。

(2)自然伽马测井：煤田及煤层气测井常用的方法之一。

受沉积环境影响，各种岩性地层在沉积过程中所吸附的放射性元素数量不尽相同，规律性比较强，是划分岩性地层剖面及地层单位的重要测井参数。

纯煤的自然伽马值很低。

粘土矿物的存在引起较高的读数，因为粘土矿物吸附天然放射性元素。

其它灰成分如细砂，通常对煤的自然伽马读数无影响。

(3)密度测井：划分煤层、评价煤质及计算煤层气含量的最佳测井方法。

体积密度测井曲线可确定煤层的埋深及厚度，评价煤质及确定煤层中的夹矸。

煤的体积密度一般为1.25~1.75g/cm3。

当煤层中有煤矸石存在时，煤的体积密度将会增高，煤质变差。

煤的体积密度和围岩的体积密度(>2.3g/cm3)具有明显差别。

由于密度测井仪是带推靠臂的，当井眼扩径时，体积密度曲线的数值受井眼泥浆的影响而减小，因此，用密度曲线判断煤层时要结合井径、自然伽马等曲线。

由于煤基质密度低，所以显示低密度值（高的视孔隙度）。

灰成分如细粒石英能引起密度值增高。

与密度测井相关联的光电效应（Pe）曲线在纯煤中为0.17~0.20，灰成分会导致极度增高（灰成分矿物的光电效应至少是煤的10倍）。

在用密度测井计算煤岩成分及煤层气含量时，其回归公式都是区域性的。

地区、煤阶及地质构造作用不同，其煤质和煤层中气体的含量也不相同。

因此，应分地区回归公式，以减少计算误差(4)中子孔隙度测井。

煤层的中子孔隙度一般为40% ~50%，和围岩的孔隙度具有明显的区别。