基于试井结果的煤层气资源开发潜力评价

摘 要：煤层气注入/压降试井是认识和评价煤储层的重要手段，基于试井结果和统计资料，从煤层破裂压力、试井渗透率及储层压力三个方面分析了贵州某矿区煤层气资源开发潜力。结果表明：研究区煤层气资源丰富，煤储层破裂压力较大，渗透率普遍偏低，现有技术条件煤层气资源开发有一定难度。

关键词：煤层气；试井；破裂压力；渗透率；储层压力；贵州

引言

试井是认识和评价煤层气藏的重要手段，也是获得煤储层信息最主要、最有效的技术方法之一。煤层气试井技术源于常规油气，但由于煤储层自身的特殊性，决定了常规油气试井技术在煤层气井的应用受到限制，有的技术甚至不能采用，有些方法需要改进[1]。实践证明，注入/压降试井适合我国的煤层气试井方法[2]，可以获得煤层的储层压力、渗透率及地应力等重要参数。文章将通过贵州某矿区的煤层气试井结果，分析该地区的煤层气资源开发潜力。

1 區域地质背景

贵州省煤及煤层气资源十分丰富，全省预测2000m以浅煤炭资源量2463亿吨，居全国第5位，2000m以浅、含气量大于4立方米/吨可采煤层气地质资源量31511.59亿立方米，占全国煤层气资源总量的22%左右，同样评价标准下的煤层气资源量位列全国各省区第二[3]。研究矿区位于贵州省黔西南州北部乌蒙山区，扬子地台南西缘，区内煤炭资源丰富，理论储量172亿吨，其中800m以浅资源量约35亿吨，居黔西南之首。区内煤炭资源主要分布于普安县南部的青山向斜内，中部的旧普安向斜东端、碧痕营背斜西端及北部晴隆向斜北西翼有少量分布。沉积环境海陆交互，二叠系龙潭组为该县主要含煤地层。岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层、泥质灰岩为主，夹薄层菱铁矿，其中含煤12～55层，可采及局部可采煤层4～8层，一般为瘦煤、贫瘦煤、贫煤及无烟煤。

统计资料显示[4]，研究区煤层气资源丰富，煤层含气量一般大于8立方米/吨，介于5.33～26.47立方米/吨之间，平均12.18立方米/吨，且随着埋深的增加有增加的趋势，煤层气资源理论勘探开发潜力巨大。

2 煤层气注入/压降试井结果

贵州省煤田地质局一一三队煤层气试井测试组在研究区对2口井（A井、B井）7个煤层（A井3#、9#、12#、17#、19#，B井18#、19#）进行了注入/压降试井测试。测试结果见表1。

表1 贵州某矿区煤层注入/压降试井结果

3 煤层气注入/压降试井结果分析

3.1 破裂压力

破裂压力由微破裂试验获得，即通过向目标煤层注水，依此产生一个压裂煤层的瞬时压力脉冲，在确认煤层被压裂后井底关井，采用压力计记录井底压力随时间的变化规律获得[5]。破裂压力小利于低渗储层压裂改造，但小于钻井时泥浆的静液柱压力时，可能引起井漏，不利于钻井成型。研究区煤层破裂压力到最高达27.75MPa，介于10.28～27.75MPa之间，远高于钻井时泥浆的静液柱压力，利于钻孔钻进成型，不利于后期储层改造。

3.2 试井渗透率

试井渗透率反应试井液体在煤储层中流动的难易程度，也间接反应了煤层气开发的难易程度。一般而言，试井渗透率越高，煤层气在煤储层中流动越容易，越有利于煤层气的开发，反正，则不利于煤层气的开发。研究区内煤储层试井渗透性普遍较低，且渗透性变化很大，低至0.000173×10-3μm2，最高也不过0.0152×10-3μm2，平均0.0053×10-3μm2，随着埋深的增加，煤储层渗透率有降低趋势，不利于煤层气资源开发。

3.3 储层压力

储层压力是煤储层孔隙内流体所承受的压力，又称原始储层压力，即储层被开采前，处于压力平衡状态时测得的储层压力，一般随着煤层埋深的增加而增加。储层压力越大，越有利于煤层气资源的开发。研究区煤储层压力较高，介于3.85～10.24MPa之间，平均7.67MPa，储层压力系数均大于1，介于1.17～1.63之间，平均1.27，属高异常压力[6]，利于煤层气资源开发。

4 结束语

研究区煤层气资源丰富，较高的煤层破裂压力和煤储层压力利于钻孔钻进成型和煤层气资源开发，理论上勘探开发潜力巨大。然而，区内煤储层试井渗透性普遍较低，不利于煤层气的流动，将严重制约煤层气资源开发，而较高的煤层破裂压力也不利于后期储层改造，同时，由于构造发育、地形起伏大、交通不便等不利条件的制约，研究区煤层气勘探开发具有一定难度，勘探开发应慎重进行。

参考文献

[1]苏现波，陈江峰，孙俊民，等.煤层气地质学与勘探开发[M].北京：科学出版社，2001.

[2]冯三利，胡爱梅，叶建平.中国煤层气勘探开发技术研究[M].北京：石油工业出版社，2007.

[3]毛节毕，许惠龙.中国煤炭资源预测与评价[M].北京：科学出版社，1999：337-341.

[4]唐显贵.贵州省煤炭资源潜力评价[R].贵阳：贵州省煤田地质局，2010.

[5]陈志胜.煤层气井微破裂试井测试技术及应用[J].中国矿业大学学报，2003，32（1）：53-56.

[6]傅雪海，秦勇，韦重韬.煤层气地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

作者简介：任平（1983-），男，河南平顶山人，工程师，成都理工大学沉积学院在职研究生，主要从事煤层气试井技术及管理工作。