煤层气储层测井响应特征及机理分析

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。

煤层气地球物理测井发展综述摘要：煤层气是一种以吸附状态储存于煤层中的非常规天然气，与页岩气相比在沉积环境与成藏条件方面有较大差异。

而中国的煤层气与国外不同，其沉积构造环境更为复杂，这也让国内煤层气的开发勘探与煤层气评价更为困难。

本位在参考分析大量文献基础上，对国内外煤层气差异，以及煤层气与页岩气差异进行了分析，并对煤层气的测井响应特征进行了分析，总结了等温吸附、含气量、新“七性”关系分析三种煤层气测井评价方法。

关键词：煤层气；测井评价；测井响应特征；含气量0 中国煤层气特点中国的含煤盆地在中、新生代经历了印支、燕山和喜山三大构造运动，其中燕山运动对煤层气的形成和保存起到了关键作用，这一阶段是中国煤层气的主要生气期, 也是控制煤变质程度的主要阶段。

与美国的煤层气没有经过强烈构造变形不同的是，中国的含煤盆地具有复杂的演化史和变形史，构造样式多样、盆地原型众多、后期改造严重。

成煤后期构造破坏强烈，煤的原生结构遭到严重破坏，构造煤发育，严重阻碍了煤层气的解吸，导致中国煤层气开采增产更为困难。

在中国煤层气资源总量的2/ 3以上为低阶煤( 褐煤和长焰煤等) 和高阶煤( 贫煤和无烟煤)，而中阶煤( 气煤、肥煤、焦煤和瘦煤)仅占煤层气资源量的1/ 3或更少。

无疑高阶煤和低阶煤煤层气开发潜力巨大，中阶煤虽然在我国煤层气资源总量中所占的分量比较低，但其煤层气地质条件好，是我国目前煤层气勘探、开发最活跃的地区。

在国内煤层气勘探开发过程中，中阶煤煤层气可以借鉴美国煤层气开发模式，开发高阶煤煤层气主要依靠自力更生。

中阶煤和高阶煤是目前我国煤层气勘探和开发的主要煤阶[1-3]。

1 煤层气与页岩气地质条件对比页岩气与煤层气一样都属于自生自储式的非常规天然气。

煤层气是主要以吸附状态赋存于煤层中的非常规天然气，而页岩气是主要以吸附和游离状态赋存于富含有机质页岩及泥岩中的非常规天然气[4]。

虽然页岩气与煤层气都是我国现在重点开发的非常规天然气资源，但其在沉积环境、成藏条件和评价因素等方面又存在一定的差异性。

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℃；P2——地下深度压力，MPa；V2——煤孔隙度按30%计算的体积，0.3m3/m3；T2——地下深度的绝对温度，273.15℃+T℃；R——气体常数。

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。