时间：2013年05月20日 分类：推荐论文 次数：
摘要：随着现代经济的发展，我国的煤炭天然气勘探开采技术也愈发精湛，诸多相对先进的技术应时而生，有效的促进了我国煤炭天然气行业的有效发展。根据研究可知，煤层的储集存在着双重的孔隙介质特性，由煤的割理与基质微孔系统共同组成，因此传统意义上对于天然气进行常规评价的方法，不能适用于对煤层气储层的评价，如何就煤层气测井做出相应评价技术的研究，存在着重要的现实意义。本案笔者在作出大量调研的前提下，结合国内外煤层气测井发展，系统分析了测井评价领域的最新进展，并就其具体内容及相关理论做出了研究，着重阐述了当前煤层气储层测井评价，所面临的技术问题要点。
关键词：煤层,气储层,测井评价,研究分析
自现实层面而言，煤层不单单是进行甲烷储存的储层，并且是甲烷生成的源岩，煤层的甲烷实际以两类状态处于煤中：首先是以分子的状态进行吸附于基质微孔内表面之上。其次为以游离的气体形态处于裂缝或消溶于煤层地层的水内。因为煤层自身储存的特性及甲烷方面的储存态势，所以运用传统常规的评价天然气储层的形式方法，不能良性就煤气层储层展开评价。煤层气测井技术，在当前被认为是一类最具发展潜力和前途的手段，在运用煤心数据进行测井记录数据标定之后，便能够运用测井的数据进行预估煤层气储层的具体特性。测井解释存在着直观快速，分辨效率高及费用低廉等优势特点，能够就试井及煤心和取心等方面的不足予以分析弥补，促使测井技术不单单局限于开发勘探等层面。以此可以看出专注于煤层测井评价技术的研究，存在着现实的作用意义。
一、煤层气储层测井评价的系列选择
煤层气储层同围岩于物性岩性上存在的差别，是进行选择测井系列的重要物理基础和前提，合理的就测井系列进行选择，对于煤层气和储层的评价尤为重要。当前对于煤层气的评价，常规采用的测井方法纳含了双侧向、自然电位、补偿密度、微电机、自然伽马、声波全波列、声波时差及井陉测井等等。其具体如下表所示：
二、对于煤层的具体划分及岩性的识别
通过煤层气井中的测井资料的解释，首先是就煤层气层予以识别，继而才是对于煤层气层展开储层参数的系统计算，因此，在对于煤田测井资料所作的解释中，应当就煤层予以标定，划分出岩性。煤层较围岩来讲，其物理特性差异较为明显，其存在着密度较低、含氢量较高和声波时差较大与自然伽马较低、自然电位存在异常及电阻率较高等特征。
通常能够采取人工解释方法，进行煤层划分和识别岩性，抑或者采取模式识别的方式，进行煤层的自动划分及岩性的识别。基于上述特点及相应测井曲线的组合，运用于煤层的划分和煤层厚度及位置的确定与岩性的识别等方面，均能够取的良好的效果。
三、煤质的参数计算
对于煤层煤质的参数计算，通常多是由煤样实验室展开分析和运用概率模型方法与测井体积模型方法进行确定。测井体积模型法是依据孔隙度测井,来进行建立相应的方程组，采取最优化等相关方法做出方程组求解，对于所求的的煤质参数，能够为煤层的开采提供相应的依据。但是运用测井体积的模型方法所得出的煤质参数，在实际中不能够直接同煤样分析实验室所得来的工业指标相互对照，且煤样实验室所展开的分析需要耗费大量的时间及人财物力。因此若以测井体积模型方法作为根本，统筹概率模型方法，辅助于一定数量煤样分析室的分析资料，进行构建确立煤质参数方面的解释模型的话，那么即能够达到此三种煤质参数确定方法间的优势互补。
另外煤的组成成分较为复杂，但是若是将煤内相对体积内小于百分之一的成分予以忽略的话，那么便能够将煤近似看做是由纯煤和石灰粉与水分三个部分构成。测井体积模型方法即是根据煤的这类组成成分，进行构建等效的体积模型及相应的测井方程组，并通过对方程组的求解，来得到灰分及水分与纯煤的相对含量。显而易见通过测井体积模型方法而得来的煤质参数，同煤样分析实验室所得来的煤质参数不能够同日而言。就灰分来讲，测井体积模型方法内是指煤于原生形态之下的相关不可以燃烧的部位，而在煤样分析实验室中的具体所指却是煤样在经燃烧之后所得到的残渣，二者在数值及成分方面俱不相同。但是虽然二者在煤质的参数上，不能够作直接的对照，但是二者间所存在的区域性规律，却不能够忽视。为了便利于二者间的对照，可以先进行将煤组成成分设为由灰分与固定碳及水分和挥发分四个部分，依据此模型进行写出声波及密度和物质平衡方程式及自然伽马响应方程式，并利用该思路建立对煤质参数展开评价的解释模型。笔者所在的工作煤田即是依据此模型对四口井煤层井段展开了实地解释，通过解释的结果呈现：模型估算出的碳分含量，同煤样分析实验室所得的碳分含量，二者间存在的误差十分的小，相对误差<5%，所估算灰分含量同煤样分析实验室所得灰分含量，呈现着较好的一致性，尤其是在灰分量<30%的时候，二者间误差更小，经计算，相对误差<10%。
四、裂缝的渗透率及裂缝的孔隙度研究
煤岩之中即存在着煤生成过程中所生成的原生孔隙，又存在着成煤之后遭受构造破坏所生成的次生孔隙。其孔隙的类型及连通的程度存在着较大的变化，他们相互组合构成裂隙性质的多孔隙介质，为瓦斯的渗流和储存提供了通道和空间。煤岩孔隙的孕育特征主要受到煤变质的程度及煤岩的组分及后期构造的破坏程度与成煤植物等相关因素影响。其中后期构造的破坏于煤层之中形成了大量的割理及微小裂隙，扩大了煤岩孔隙性，因此其孔隙发育主要以微裂隙居多。
煤层双层孔隙中，对于裂缝的孔隙度能够采取深浅侧向的测井曲线值进行计算，具体计算的方法如下：
在公式中：RLLS、RLLD分别是浅侧向与深侧向的电阻率，Rmf及Rw分别是泥浆滤液的电阻率及地层水的电阻率。Mf是裂缝孔隙度的指数，φ为总的孔隙度，φ=φb+φf，φb是基质孔隙度，能够运用孔隙度测井的方法予以求得，φf是裂缝的孔隙度。
煤层裂缝是由层间裂缝及层面裂缝共同组成，其具体公式为：
hf =△C/4Cm
公式中：△C=CLLS-CLLD,CLLS、CLLD、Cm，分别是浅侧向和深侧向及泥浆导电率，(Ω.m)-1。。
估算裂缝空间通过公式 hm=hf/φf计算。因此裂缝的渗透率(K)为[18、19]:
K=A×8.33×106× hf/hm
H公式中：A即比例因子。
五、煤层气含量
煤层甲烷于煤储层之内的储集和渗流，通常和常规储层之内的天然气具有着本质上的差别，其影响的因素复杂且多样，对于煤层气含量产生影响的主要因素为压力、煤阶及煤层的厚度与煤层的渗透率和矿物质的含量等。煤层的含气量会伴随着煤阶增加而不断增加，在压力及温度同等的条件之下，高媒阶对于甲烷吸附的能力要明显比低煤阶的甲烷吸附能力高。煤层的含气量会伴随矿物质的含量增加而逐步减小，如随着灰分的增加不断减小。煤层的含气量同时也会伴随着煤层的含水数量增加不断减小，另外煤层的含气量也会伴随着裂隙及微孔隙的增加而持续增加。
煤层甲烷在煤中的存在呈现着三种状态，虽然在煤层之中的基质空隙作用，同常规的双重孔隙集储层内的基质孔隙作用相同，但二者间也存在有以下两点差别：首先是在常规的双重空隙集储层的基质孔隙内储贮的气为自由气，而在煤层之中存在得气，多是吸附于基质孔隙内表面的气，为吸附气体。于初始的状态之下，煤层孔隙内自由气含气的饱和度<10%。其次区别为：因为煤层基质的微孔直径较小，因此煤层内的气体，多是通过基质的孔隙来进行扩散。
在多数情况下，煤层所埋藏深度够深时，煤于煤化过程内，方不至于无辜流失，因而煤层的含气量自一定层面决定于煤层埋深度。另外煤层甲烷是吸附于基质的空隙表面，那么微孔隙数量便与甲烷总量存在着密切的关系，而微孔隙数量同灰分校正量及固定碳的数量，也具有着密切相关的联系。另外煤对于甲烷方面的吸附能力同压力和温度存在着密切关系，在温度一定的时候，伴随着压力的升高，吸附量也会逐步的增大，在达到相应的高压力时候，煤对于甲烷吸附的能力也会达到饱和状态，即使压力在持续增加，那么吸附的总量也不会增加。根据以上所述可知，在当前能够利用煤质分析及解析测定等相关的资料，进行综合评估煤层的含气总量。
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