文档介绍：煤层气测井评价方法第一章前言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。美国斯伦贝谢公司是世界上著名的跨国石油服务公司, 在煤层气资源的勘探开发领域一直处于。在煤质评价方面, 该公司根据岩性密度, 中子和自然伽马测井资料进行煤质近似分析, 在密度及其它测井资料受井眼的影响比较大的情况下, 配合使用元素俘获谱测井(ECS) 进行煤质组分评价,从而消除了扩径的影响,提高了煤质分析精度;在含气量估算方面, 根据煤质近似分析结果评估煤级, 再根据煤级、压力、温度和适当的吸附等温线确定含气量。第二章煤层气储层基本特征 2 .1 煤层气储层特征 2 .1. 1 煤的组成煤是由无机质和有机质两大部分组成的。无机质包括矿物杂质( 粘土矿物、石英、长石等) 和水分;有机质为复杂的高分子有机化合物,主要由 C、H、O、N、S、P 等元素组成。其中, C、H、O 三者总和约占有机质总量的 95 %以上,是煤的主要组成元素。有机质的元素组成会随煤的变质程度的变化而变化。一般来说,随着煤化程度的加深,碳的含量增高,氢、氧的含量降低, 氮的含量也会有所降低, 有机质含量整体增高。煤中硫可分为有机硫和无机硫两大类,其含量与煤化程度没有太大联系,而与煤的成因类型有关。 2 . 煤储层的孔隙和裂隙特征煤层既是煤层气的产气源岩,又是其储集层。煤储层是一种双重孔隙介质结构,包含基质孔隙和裂隙孔隙,且具有独特的割理系统。基质微孔隙发育于煤体基块中, 具有极大的内表面积, 是煤层气主要的储集空间。按其孔径大小可分为: 大孔(①>50nm) 、中孔(2nm< ①<50nto) 、过渡孔(0. 8nm< ①<2nm) 和微孔(①<0. 8nm) 。煤的基质孔隙特征受控于煤化程度、显微组分、矿物含量以及煤体结构等因素。割理是煤层在煤化、岩化以及构造作用等一系列过程形成的内生裂隙系统, 按其延伸长度不同分为面割理( 连续性较强、延伸较远) 和端割理( 分布于面割理之间), 如图所示。煤储层割理系统是流体产出的主要渗流通道, 是影响煤渗透率的重要因素。割理的发育程度受煤阶、煤岩组分、显微组分、煤层厚度以及煤体结构等因素影响。煤层割理系统示意图 2 .2 煤层气的成因煤层气是煤层在漫长的煤化作用过程中与煤共生的、主要以吸附状态赋存于煤系地层中天然气资源。煤层气的主要成分是甲烷,另外,还有少量重烃(C2+) 和其它气体(N2 、 C02 、 H2 及惰性气体等) 。其成因类型包括生物成因、热成因、混合成因和无机成因四类,其中, 生物成因和热成因是煤层气的主要成因类型。 1) 生物成因气。是在微生物作用下,有机质( 泥炭等) 发生降解而形成的煤层气, 根据其形成阶段,可分为早期生物成因气和次生生物成因气。生