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《陜西煤炭雜志》2014年第二期

1煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別

煤層氣儲(chǔ)層的識(shí)別首先是識(shí)別煤層。識(shí)別煤層氣有直接識(shí)別法和間接識(shí)別法。直接識(shí)別法－依據(jù)測(cè)井響應(yīng)識(shí)別煤層氣:識(shí)別煤層氣應(yīng)首先識(shí)別煤層，識(shí)別煤層主要是通過(guò)補(bǔ)償密度測(cè)井曲線，因?yàn)槊旱捏w積密度一般為1．25～1．75g/cm3，其值和圍巖的體積密度(＞2．3g/cm3)具有明顯差別。用密度曲線判斷煤層時(shí)要結(jié)合井徑、自然伽馬、電阻率、中子孔隙度、聲波時(shí)差曲線綜合判識(shí)。其次識(shí)別氣層，利用雙側(cè)向測(cè)井，一般在沒(méi)有滲透層的地方，深、淺側(cè)向測(cè)井曲線基本重合，當(dāng)淺側(cè)向測(cè)井的曲線明顯高于深側(cè)向測(cè)井曲線時(shí)，則說(shuō)明此處可能含氣。此時(shí)看聲波時(shí)差與密度測(cè)井曲線，若聲波時(shí)差增大而體積密度變小，則可判斷該層含氣。若對(duì)應(yīng)的自然伽馬和自然電位測(cè)井曲線變低，則可判斷此層為煤層氣儲(chǔ)層。間接的識(shí)別煤層氣:①交會(huì)圖法識(shí)別煤層氣。煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)在巖性曲線、電性曲線以及孔隙度曲線上都具有明顯的高聲波時(shí)差、高中子、高電阻率;低自然伽馬和低密度特征。如果煤層較厚，從測(cè)井曲線上基本上可以直觀上判斷出煤儲(chǔ)層，對(duì)于薄層，運(yùn)用對(duì)煤層反應(yīng)較敏感的2條測(cè)井曲線，采取一些數(shù)據(jù)，進(jìn)行二維交會(huì)，可以較容易地識(shí)別煤層測(cè)井響應(yīng)在薄煤層由于受到圍巖性質(zhì)的影響，測(cè)井曲線幅度變化不大，導(dǎo)致薄煤層識(shí)別有一定困難。所以，交會(huì)圖方法對(duì)薄煤層的識(shí)別準(zhǔn)確度更高一些;②三孔隙度分析法識(shí)別煤層氣。若聲波時(shí)差孔隙度值、密度測(cè)井孔隙度值和中子測(cè)井孔隙度值大于煤層氣儲(chǔ)層孔隙度背景值，則說(shuō)明目的層為煤層氣儲(chǔ)層。上述兩種煤層氣層的識(shí)別方法中直接識(shí)別法，只是定性的判斷，三孔隙度法中的煤層氣儲(chǔ)層孔隙度背景值不容易求得。此外還可以用空間模量差比法和電阻率比值法來(lái)識(shí)別煤層氣層，但這兩種方法同樣存在有些參數(shù)不易求得的缺點(diǎn)。為了有效識(shí)別煤層氣儲(chǔ)層，可綜合利用上述不同方法進(jìn)行煤層氣儲(chǔ)層識(shí)別，以克服不同方法各自的缺點(diǎn)，提高煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井解釋的精度。

2煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)

煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)分為定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)，而煤層氣儲(chǔ)層定量評(píng)價(jià)是在定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。煤層氣儲(chǔ)層孔隙度:孔隙度是評(píng)價(jià)煤層氣儲(chǔ)層的關(guān)鍵參數(shù)之一。由于孔隙中充填有氣、水及其混合物，它們的電阻率比原狀煤層電阻率大，因此可通過(guò)雙側(cè)向測(cè)井、電阻率測(cè)井和密度測(cè)井計(jì)算孔隙度。煤層孔隙度的計(jì)算一般是指計(jì)算其裂縫孔隙度。將煤層近似看成碳、灰和孔隙三部分組成，則裂隙孔隙度可由相關(guān)公式計(jì)算。煤層氣儲(chǔ)層滲透率:煤層的滲透性是制約煤層產(chǎn)氣能力大小的關(guān)鍵因素，滲透率的確定至關(guān)重要。煤層中的割理網(wǎng)格是流體滲流的通道，而基質(zhì)孔隙則與滲透性關(guān)系不大，因此煤層滲透率的評(píng)價(jià)以裂縫滲透率為主。定量評(píng)價(jià)煤層的裂縫滲透性，目前常用的方法是基于雙側(cè)向測(cè)井計(jì)算煤層裂縫的開(kāi)度與間距，進(jìn)而得到煤層的裂縫滲透率。與井眼相交的垂直裂縫的開(kāi)度一般由相關(guān)公式估算。利用測(cè)井資料之間的相關(guān)性計(jì)算含氣量:含氣量的計(jì)算分析只是一種數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)效果，如何建立含氣量與測(cè)井響應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，仍需要大量的煤心地球物理性質(zhì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)分析資料。從大量的煤心實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)里，提取含氣量與測(cè)井響應(yīng)之間敏感性，利用含氣量與測(cè)井相應(yīng)之間的敏感性，建立含氣量計(jì)算公式。從含氣量與聲波時(shí)差圖可知，空氣干燥基含氣量與測(cè)井聲波時(shí)差存在線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R為0．78;從含氣量與測(cè)井密度圖可知，空氣干燥基含氣量與測(cè)井密度也存在線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R為0．81。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示用聲波時(shí)差與密度組合與空氣干燥基含氣量的相關(guān)性更好，相關(guān)系數(shù)R達(dá)到0．89，用這個(gè)組合參數(shù)來(lái)擬合含氣量計(jì)算公式精度更高。

3碳酸鹽巖裂縫的測(cè)井識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)展望

基于我國(guó)的煤層氣儲(chǔ)層的識(shí)別與評(píng)價(jià)現(xiàn)狀和對(duì)煤層氣儲(chǔ)層的識(shí)別與評(píng)價(jià)的需求分析，筆者認(rèn)為在以下諸方面可開(kāi)展攻關(guān):①?gòu)拿簩託鈨?chǔ)層的巖石物理、數(shù)學(xué)模型特征出發(fā)，加強(qiáng)煤層氣儲(chǔ)層分析的基礎(chǔ)理論研究，全面系統(tǒng)地開(kāi)展煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)方法研究，以建立起常規(guī)測(cè)井煤層氣儲(chǔ)層的識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)體系;②根據(jù)研究區(qū)具體情況，合理的選擇適用于目標(biāo)區(qū)煤層氣儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)的測(cè)井系列，并引進(jìn)陣列聲波成像測(cè)井等測(cè)井新方法，加強(qiáng)識(shí)別及評(píng)價(jià)效果;③加強(qiáng)測(cè)井技術(shù)和其它地球物理探測(cè)技術(shù)的綜合利用，以提高對(duì)煤層氣儲(chǔ)層判別準(zhǔn)確性。

4結(jié)論

(1)煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)主要包括井徑、中子孔隙度、聲波時(shí)差、雙側(cè)向，自然伽馬、自然電位、體積密度、成像測(cè)井。(2)煤層氣儲(chǔ)層的識(shí)別方法主要有煤層氣儲(chǔ)層直接識(shí)別方法、煤層氣儲(chǔ)層間接識(shí)別方法。(3)煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)分為定性和定量評(píng)價(jià)，定性評(píng)價(jià)是以地質(zhì)思路為指導(dǎo)，多學(xué)科和多資料綜合研究來(lái)預(yù)測(cè)出煤層氣儲(chǔ)層。定量評(píng)價(jià)是指對(duì)煤層氣參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，以期對(duì)煤層氣儲(chǔ)層有一個(gè)更精細(xì)的認(rèn)識(shí)。

作者：鞏澤文鞏澤波單位：中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司煤層氣開(kāi)發(fā)工程研究所神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦