文档介绍：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。其应用方法如表1〔4,5〕。
二、煤层的划分、岩性识别
煤层气井的测井资料解释,首先是识别煤层气层,然后才是煤层气层上储层参数的计算,因此,同样在煤田测井资料的解释中,需标定煤层(气层),划分岩性。煤层相对于围岩,物理性质差异明显,它具有密度低(密度孔隙度高)、声波时差大(声波孔隙度高)、含氢量高(中子孔隙度高)、自然伽马低、自然电位有异常(由氧化还原作用产生的自然电位)、电阻率高(注:烟煤、褐煤电阻率高;无烟煤的电阻率低)等特点〔6,7〕。
通常可以采用人工解释的方法划分煤层、岩性识别、或采用模式识别方法自动划分煤层、识别岩性。利用以上所述特点,以及相应的测井曲线组合用于划分煤层以及确定煤层厚度、位置,岩性识别等,一般都能得到较为满意的结果〔8,9〕。
三、煤质参数计算
煤层煤质参数通常可由煤样实验室分析、测井体积模型法〔10〕以及概率模型法〔11,12〕来确定。测井体积模型法利用孔隙度测井(如密度、声波等)建立响应方程组,采用最优化等方法来求解方程组〔13,14〕,所求煤质参数可为煤层开采提供依据。但是,测井体积模型法所确定的煤质参数不能直接与煤样实验室分析得出的工业分析指标相对照〔11〕。而煤样实验室分析要花费大量的人力、资金和时间〔10〕。如果以测井体积模型法为基础,结合概率模型法,配合一定量的煤样实验室分析资料来建立确定煤