煤层气常规测井评价方法研究及应用.pdf

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1、山东化工·78·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2015年第44卷煤层气常规测井评价方法研究及应用王伟，王文文(1．中海石油(中国)有限公司，北京100010；2．中海油服油田技术事业部，天津300451)摘要：常规测井技术在煤层气勘探开发中占有重要的地位，通过分析煤层气常规测井响应特征，准确判定含煤地层并识别构造煤层。利用常规测井资料使用煤心刻度统计法对工业组分进行分析计算；通过吸附等温线、测井参数与实测含气量结合，计算煤层含气量。在实际作业中应用上述方法。计算的煤层工业组分及含气量的精度有了显著提高。关键词：煤层气；常

2、规测井；解释方法；工业组分；含气量中图分类号：TDT12；P631．81文献标识码：A文章编号：1008-021X(2015)12-0078—03煤层气是一种储存在煤层的微孔隙和裂隙中的、基本上煤的电阻率影响因素较多，主要受煤的变质程度、矿物未运移出生气母岩的天然气，属典型的自生自储式非常规天组成、含水率等因素的影响，不同类型的煤，在电性响应也有然气藏。在煤层气勘探开发中，测井资料具有准确、连续、可较大的变化。靠的特点，在煤层气储层评价中发挥着重要作用⋯。但到目自然伽马曲线能够反映地层中放射性矿物的存在，而在前为止，还没有一种测井探测方法

3、是专为煤层气储层设计煤质较纯的煤层中放射性矿物的含量较低，煤层呈现低放射的，同时由于煤层的非均质性强等特点，测井解释具有多解性。煤矸石中通常含有较多的放射性矿物，自然伽马曲线上一籍已性和不确定性。因此利用常规测井资料评价煤层气，获得精反映为高值，因此自然伽马曲线对识别煤层夹矸较为明确的煤层工业评价信息，是目前煤层气测井研究的重要方显。向拉J。本文研究了常规测井资料对煤层物性、工业组分(固煤层会与周围的溶液(地层水、井液等)发生氧化一还原定碳、灰分、挥发分、水分)等参数的综合评价技术，在实际应作用，当煤处于氧化状态时，煤与围岩接触面上，煤带

4、正电用中达到良好的效果。荷，围岩带负电荷，形成自然电位为正异常。当煤处于还原1煤储层测井响应特征状态时，煤与围岩接触面上，煤带负电荷，围岩带正电荷，形煤储层是一种特殊沉积岩，成分包括矿物杂质和高分子成自然电位为负异常。因此自然电位(sP)在煤层已不能明有机化合物等，具有独特的割理系统，较强的吸附能力，所以显反应渗透性了，更多的是反应氧化、还原环境，一般在自然煤储层的甲烷气含量和含氢指数很高J。电位负偏时更多指示的是煤层处于强还原状态J。基于煤层上述特性，反映在测井曲线上的特征是”三高通过总结煤层气的测井响应特征，利用各种交会图可以三低”。

5、即电阻率、声波时差、补偿中子三种测井值高；而自明显区分出含煤地层，如图1所示。然伽马、体积密度、光电有效截面三种测井值低。嚣萋《哪．雠N一^G／c∞图l典型煤层电阻率一密度以及密度一伽马交会图版收稿日期：2015—03—27作者简介：王伟，工程师，2004年毕业于中国石油大学(华东)资源勘查工程专业，现从事非常规油气勘探作业管理工作。第l2期王伟，等：煤层气常规测井评价方法研究及应用·79·一1／5I2煤层气工业组分测井评价计。一∞v＼稚毋＼醛嚣煤的工业组分由水分、灰分、挥发分和固定碳四部分组基于测井资料计算煤层含气量的方法有很多种，大多

6、是∞鲫∞们抛0成。煤的工业分析指标是影响煤质、煤阶、发热量及H煤层l三含l二在吸附等温线以及测井参数与实测含气量相关性基础上建气量的重要因素J。立的经验公式。本次研究通过使用煤心刻度统计法对煤层气工业组分3．1KIM方程进行了计算分析。灰分是煤质分析中最重要的一个指标，通KIM方程是目前业界内常用的计算煤层含气量的方法。过统计发现，煤心分析的灰分含量与测井密度值具有较好的该方程假定煤层的压力和温度均为埋深的线性函数。其正相关性，随着灰分增加，测井密度值也增大(如图2所示)。公式为：有机碳与灰分之间有较好的负相关性(如图3所示)，随着灰Vg

7、c=(1一w—a)!(k0·P加·b·T分增加，有机碳急剧降低。d式中：gc——煤层吸附气量，cm／g；w——水分含量，小数；／灰分含量，小数；．／V——灰分含量，em／g；V——灰分含量，cm／g；V1020——平衡状态校正量，约为0．75；灰分含量／％Vdb——常数，约为0．14cm／g；图2某区煤心灰分一密度交会图k。，no——校正系数；P，r_分别为煤层压力(atm)与温度(℃)。在实际应用中，可根据研究区的储层压力和温度随深度●—-L．k经验关系替代方程中的相关参数。3．2概率统计法概率统计法是通过大量的数据统计，用统计分析的方

8、法00q0b0建立煤层实测含气量与煤层埋深、密度、自然伽马、声波时扶分／％差、灰分含量、温度及压力等参数及煤质组分参数间的统计图3某区煤心灰分一有机碳交会图模型，对煤层含气量的进行预测和评价。