分析煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势

李天林 李红欣

【摘要】煤层气地球物理测井是我国工程技术的主导，其煤层气评价、煤层特性及煤层识别等的必要手段。在本案，笔者以我国煤层气地球物理测井技术发展现状为线索，并基于分析的基础上，浅析了我国煤层气地球物理测井技术发展趋势。

【关键词】煤层气 地球物理测井技术 发展现状 发展趋势

煤层气勘探开发配套工艺的重要技术之一为地球物理层测井，该技术向煤层气储层测井提供了高精度的地质信息。研究结果表明，煤层气地球物理测井技术具备广阔的市场前景，尤其是随着我国经济与技术的发展，煤层气地球物理测井技术已经发展到了一定的高度。

1 煤层气地球物理测井技术发展现状、存在的问题及面临的挑战

1.1 发展现状

相对于常规油气储层，煤层气储层属于双孔隙结构系统，且其复杂性极高；绝大部分煤层气储层均以单分子层形式附着于煤层表面，而仅有少部分煤层气储层存在状态为游离态，也就是说，吸附气已经由传统的气体（独立空间存在形式）对测井曲线造成影响转变为以煤的其余4种工业分析为依存而进行科学组分。

煤层气测井技术的发展基础为煤田测井及石油测井技术。就油气勘探及开发而言，石油测井发挥着不可替代的作用，且随着成像测井技术应用面的扩大及高精度测井技术的快速发展，煤层气测井技术油藏地质特性描述及分析精度等性能均得到了大幅度提高；煤田测井的应用仅限于煤层标定，其使用方法较单一。

就国内外发展情况而言，煤层气测井采集技术系列的应用均以煤层气勘探与开发的地质条件、研究目的及不同阶段等为依据，并通过对各因素进行综合分析选择进而确定该技术的应用。现阶段，因煤层气勘探与开发阶段评价目的存在差异，国内外煤系地层选取的测井采集方法系列亦存在差异。现阶段，国内外常用的煤层气测井解释评价方法可分为4类，即以神经网络模型及以概率统计模型为基础的储层评价法、以体积模型为基础的储层解释法、以常规天然气储层评价思想为基础的定性识别法。

1.2 存在的问题

权威分析结果显示，煤层气地球物理测井技术在煤层气勘探与开发工作中面临以下一些问题：生产过程检控，压裂及造洞等作业效果评价，渗透率及孔隙率估算等煤层评价，含气量、热值及灰分等煤阶识别，测井方法技术规范化等。

1.3 面临的挑战

现阶段，我国煤层气测井技术面临以下四个方面的挑战：全波测井技术应用研究、煤层气储层渗透率评价、煤层气储层含气量评价及双重孔隙解释理论与模型研究。

2 煤层气地球物理测井技术发展趋势

我国是一个资源大国，尤其是煤层气储存量相当可观，作为工程技术的主导，煤层气测井技术在我国的发展前景极佳，其具体表现为：

2.1 大力推广成像测井技术，其有助于煤层气测井定性识别向定量评价成功转型

就现阶段我国煤层测井响应特征而言，其的广泛应用已经成功处理了煤层气储层识别相关问题，但是，就煤层气储层渗透率评价、煤层含气量及煤层气储层双重孔隙度而言，常规测井手段技术方法针对性较弱。总而言之，我國煤层气测井技术应用研究发展的必然趋势便为：立足于煤层气储层“三低一高”物性、双孔隙结构、自生自储等特性，深入研究煤层气测井技术理论，并对煤层气储层测井评价法进行系统而全面的研究。

ECS、成像测井及核磁共振测井等高分辨率成像测井技术具备适用于复杂孔隙结构、复杂岩性等非均质条件的特性。笔者认为，通过对该技术的引进，在深入研究煤层气勘探开发参数井及常规测井刻度等基础上，建构煤层气测井解释新理论，并以此为理论基础，建立健全一套煤层气测井评价新技术。研究结果表明，煤层气测井评价新技术有效性、经济性均相当高，此外，煤层气测井技术定量化评价的设想也成为可能。

2.2 随着煤心刻度测井技术的深入发展，煤层气测井解释实现了理论创新

就我国现阶段相关实验研究数量而言，煤层气储层电性参数及弹性参数等应用于煤层气储层测井岩石物理参数试验研究数量相当少，这也成为了煤层气勘探开发中传统油气地球物理测井方法作用充分发挥的制约因素。

作为现代非线性信息处理技术深入发展的产物，各非线性化规划高分辨率成像测井仪器为煤层气储层测井信息非线性特征研究提供了极大的支持。所以，通过对煤层气储层成像测井煤心地球物理性质的系统化研究，并结合非线性信息处理技术，“非线性”随机建模煤心测试地球物理参数，基于此，开发实用性更强的煤层气储层测井处理评价及解释软件，这对于煤层气地球物理测井识别技术与评价技术意义重大。

通过深入研究煤心刻度测井技术，煤层气储层测井评价前景可观，且地球物理测井技术与煤心刻度测井技术均大力推进了煤层气勘探与开发的深入发展。

2.3 煤层气储层描述领域内井间及井中地球物理技术应用前景光明

实践证明，得益于VSP技术及多极阵列、偶极阵列等声波全波技术等井中地球物理技术，油气储层评价得到了深入发展，此外，煤层气井震联合预测技术系列形成也成为了可能，原因是：若以上述井中地球物理技术为依据，设计出与煤层气储层研究相一致的观测组合，通过对VSP及声波全波测井解释方法及资料处理的完善，将其特有优势充分发挥出来，从而实现了将井中及井间地球物理技术应用于煤层气勘探与开发。

实践证明，通过深入研究将VSP技术及声波全波测井技术应用于煤层气勘探与开发领域，其意义在于优化地震属性、三维层析成像渗透率及孔隙度等煤层储层参数，并推进煤层气勘探与开发。

3 总结

综上，通过对各煤阶、煤质、煤层地球物理测井相应的精确分析，提取出煤层气储层物性、岩性、含气性等测井特征参数，并广泛应用煤心刻度测井技术；通过充分发挥井间及井中地球物理技术相关优势、强化井间及井中地震技术综合应用、优化地震属性、构建煤层气储层多井区域预测技术系列、研发专用系列测井仪器（适用于煤层气特征）、结合现代信息处理技术研究成果、积极研发煤层气储层测井处理评价与解释软件，从而推进我国煤层气地球物理测井技术向规范化、系统化及精确化方面发展。

参考文献

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