煤层气储层测井评价技术及应用

卫钢

摘要：随着我国经济实力的不断增长，我国对于煤的使用率在不断的增加，针对煤层的特点，设计出煤层气测井评价技术，来对煤层进行评价。在煤层中主要是煤层储集，其具有双重孔隙的特点，主要是煤的基质微孔和割理（裂缝）系统组成。所以在进行评价时，不能在采用传统的评价技术，这样会导致评价结果出现错误。本文主要通过对过往的国内外煤层气测井技术的发展过程，并针对目前煤层气储层测井评价技术现状，进行了详细的讲述，并结合所应用的技术，进行分析与研究，为煤层气储层测井评价技术的发展提供相应的参考方向。

关键词：煤层气储层；测井评价技术；实际应用

在煤层气储层中，所具有物质的不仅仅具有储存甲烷，还具有生成甲烷的初始物质，所以在煤层的储集中，主要有两个系统构成。在天然气储层中，天然气主要以气体的形式储存在其中，但是在煤层中的甲烷主要有三种形式存在，分别是以分子状态吸附在基质微孔的内表面上；以游离气态存在于煤层中的地层水中；以游离气态存在于煤层中的裂缝中。和天然气的存储状态不同，不能采用评价常规天然气储层的方法。煤层气储层测井技术是煤层气勘探开发中的主要方法，要加强对测井评价技术的研究与分析，并结合其技术进行提出相应的应用方式，才能更好的促进煤层气储层的测井评价技术发展。

1煤层气储层测井评价系列选择

目前主要的评价技术就是采用的煤层气储层测井评价技术，采用这种技术能够有效的对煤层气储层中的数据进行相应的分析，能够对采集到的数据进行估计，从而得出内部煤层气储层的内部信息。煤层气测井技术具有操作便利、可重复利用、成本低、准确率高等优势，能够改进传统技术中技术不达标的问题。煤层气储层是跟周围的岩性具有截然不同的性质，所以在进行检测时，需要对煤层气储层测井评价系列进行选择。目前主要的评价煤层气的常规测井方法有自然电位、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。

2煤层气储层测井评价技术现状

2.1煤层的划分、岩性识别

在对煤层气储层测井技术的实际应用中，首先要对煤层气井的测井资料进行了解才能进行操作，要对煤层气层进行划分、识别，然后才能在已知种类的煤层气层上进行相应的参数计算。所以在对煤层气井的测井资料解释时，要先对煤层气层进行分类，针对不同的物质来进行分析。煤层是明显的区别于周围的物质的，主要具有的特点是密度低、声波时差大、含氢量高、自然伽马低、自然电位有异常、电阻率高（无烟煤除外）等。所以在进行划分时，只需要对煤层气层进行相应的检测就能将其划分为不同的种类。并通过对数据的探测进行制定煤层气层的测井曲线组合，来保证划分煤层气层种类的准确性。通常来说，按照这种方式划分的煤层气层种类能够对煤层有更加准确的了解，能更加的确定煤层气层的厚度、深度等元素，能促进煤层气储层测井评价技术的实际应用。

2.2煤质参数计算

煤层煤质参数的数据一般都是在相关的煤样实验室进行分析、对测井体积进行三维模拟和数学概率法相结合所得出的。测井体积三维模拟需要针对测井的内部数据对其进行建立响应方程组，来对其进行求出最优的解，可以作为主要的测井数据进行挖掘煤层。在实际的煤质参数计算中，测井体积三维模拟所计算中的数据，可能会与在煤样实验室得出的数据不同。所以在实际的数据中，主要是通过测井体积三维模拟所计算中的数据结合数学概率法，然后通过在煤样实验室的得出的少量数据来保证所计算的煤质参数数据的准确性。煤的组成成分较多，但是主要的成分还是固体碳、湿灰分、水分等，所以在采用测井体积三维模拟进行建立相应方程组时，所采用的数据就是这几项在煤层中的含量。在进行煤层开采工作前，要对煤质参数准确的计算，才能更好的促进煤层气储层测井评价技术的发展。

2.3裂缝孔隙度及裂缝渗透率

在煤层的形成中，会在成煤的过程中逐渐的产生少量的裂缝孔隙，并且在成煤以后，经过地壳的运动会对裂缝孔隙进行二次增加，使其成为次生孔隙。在随着煤层逐渐的伸长过程中，裂缝孔隙的类型和结构会逐渐的变化，会形成成组的裂隙性多孔隙介质，可以为甲烷的存在提供储存的位置。裂缝孔隙度主要指的是裂隙性多孔隙介质的厚度，能够直接反应出此地煤层的实际质量。所以在进行开采煤层时，需要加强对裂缝孔隙度及裂缝渗透率的计算，才能保证煤层的质量符合标准。

2.4煤层含气量

在煤层中的甲烷储存位置与天然气的储存位置不同，并且影响煤层下的甲烷的形成因素大不相同。影响煤层内的含气量的主要因素是煤阶、内部压力、煤层的深度、矿物质的含量、渗透率等有关。煤层内的含气量可以随着煤阶的增加而逐渐的增加，在相同的条件下，高煤阶的吸附能力远远大于低煤阶的吸附能力。随着内部压力的增加而逐渐的增加，比如压力越大的地方越含有煤层。煤层含气量随着煤层的深度的增加而逐渐的降低，比如，在越深的地方的煤阶的含量越低。要关注煤层含气量的范围，在最适合的地方进行煤层气储层测井评价技术的开展，才能有效的对煤层进行深入的研究和分析。

3煤层气储层测井评价技术的主要应用

3.1地层对比

煤层气储层测井评价技术的主要应用就是对煤田测井进行地层的划分和对比。主要能够将煤田测井根据其内部的压力、煤层含气量、渗透率等因素进行划分，测井技术目前还主要应用在煤层的检测中。能够有效的提升检测人员对煤层和煤层内部结构的了解，促进对煤层的深入开发。

3.2弹性特性及地应力分析

在煤层气储层测井评价技术的实际应用中，弹性特性及地应力分析能够对煤层气储层进行评价。比如，在进行煤层气储层评价和处理煤层气储层中的裂隙连通时，能够有效的降低煤层气储層中的水的渗透作用，进而促进煤层气储层测井评价技术的发展。

3.3沉积环境分析

在对沉积环境分析时，主要采用的就是煤层气储层测井评价技术，能够对煤层气储层中的煤的种类、泥质含量、砂体的分布等进行分析。煤层气储层测井评价技术在沉积环境分析的应用，保证煤层气储层的物质含量能够准确的分析出来。

4结论

综上所述，煤层气储层测井评价技术具有准确率高、低成本、操作便利等优势，已经是探测煤层开发必不可少的操作方法。通过煤层气储层测井评价技术对煤层内部数据的分析与研究，进而找到其存在的相似点，为煤层气勘探开发奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]张鑫迪. 沁水盆地武乡区块煤层气储层测井评价研究[D].西安石油大学，2018.

[2]张瑞. 煤层气储层的测井评价方法研究[D].吉林大学，2016.

[3]巩泽文，巩泽波.煤层气储层的测井识别及评价技术综述与展望[J].陕西煤炭，2014，33（02）：6-8.

（作者单位：河北省煤田地质局第二地质队）