煤層氣測井在煤田測井的未來展望

張宇

摘要：煤層氣測井是煤田測井未來發展的主要趨勢，選擇合理的測井方法參數及測井資料解釋方法原則，是煤層氣測井的主要內容。

關鍵詞：煤層氣測井；測井參數選擇；含氣量估算。

中圖分類號： P618 文獻標識碼： A

一：煤層氣測井的目的

煤礦瓦斯氣（煤層氣）是威脅礦井安全生產的主要因素。同時煤層氣作為一種潔凈，高效能源已被社會廣泛認識。煤層氣的勘探開發已被政府和企業廣泛重視。煤層氣測井已經成為煤層氣勘探開發中的重要組成部分。

煤是一種固體礦產資源，形成于沉積巖系地層。煤層受地質構造，地層壓力，地層溫度的影響，形成的煤層氣可分為游離氣，溶解氣，和以分子狀態存在的吸附氣。游離氣，溶解氣在煤層氣中的含量很小，吸附氣占煤層氣的主要成份。是煤層氣勘探開發的主體。

煤層作為煤層氣的源巖，又是煤層氣的儲集層。煤層氣勘探測井的主要目的就是評價其儲集層煤層氣含量的多少。儲集層的評價參數主要是：源巖煤層的工業參數，儲集層的孔隙度，滲透率，和氣體吸附特性參數。以及煤層的埋深，厚度，溫度，壓力等其他參數。

二：煤層氣測井方法的選擇

1：煤層氣測井的主要地質任務

a: 劃分鉆井剖面巖性，確定煤層的深度，厚度和結構。

b: 測量鉆井的傾斜角和方位角，校正煤巖層的真厚。

c: 測量井溫，井壓，了解儲集層的溫度和壓力。

d: 進行煤質分析，確定煤層的含碳量，灰份，水份及揮發份。對儲集層進行含水性，滲透性分析，計算儲集層的含氣量。

2：煤層氣測井方法的選擇

結合石油測井的規范和標準，中聯煤層氣有限責任公司提出了行業企業標準Q/CUCBM0401-2002 <煤層氣測井作業規程>。該規程中提出的煤層氣測井項目如下。

a: 雙側向視電阻率 (DLL) 單位：Ω.M

b: 微球形聚焦電阻率 （MSFL） 單位：Ω.M

c: 自然伽瑪（GR） 單位：API

d: 自然電位(SP)單位：mv

e：雙井徑（CAL1,CAL2） 單位：cm

f: 補償密度（DEN）單位：g/㎝3

g: 補償聲波（AC）單位：us/m

h: 補償中子（CNL）單位：PU

i: 井溫(TEMP) 單位：℃

j: 井斜傾角和方位角測量

三：煤質評價與含氣量的估算

1:煤質評價

利用測井方法計算煤層煤質指標和儲集層含氣量到目前為止還沒有成熟的理論方法。目前在國內外煤層氣測井解釋中大多采用煤巖層體積密度與煤質指標的數理統計分析方法。建立測井煤層體積密度響應值與煤質指標的含碳量、灰份含量、水分含量統計關系。如圖1、圖2、分別是某地區煤層的含碳量、灰分和煤的體積密度交會圖。從圖上可以看出測井的體積密度和煤巖的成份具有較好的線性關系。

應用此方法在對某井田數據經回歸得出如下關系式：

體積密度與固定碳含量的關系：

Vc=-76.3616*DEN+189.461

體積密度與灰分含量的關系：

Vsh=71.9*DEN+98.337

體積密度與揮發份含量的關系：

Vv=-103.062*DEN+167.503

體積密度與水分的關系：

Vw=1-Vc-Vsh-Vv

2：儲集層含氣量的估算

經對煤層氣研究發現，某井田的煤層含氣量和煤的體積密度具有線性關系。圖3是某井田煤的體積密度和煤層的含氣量的交會圖。

經回歸得出如下公式：

Hg=-45.3229*DEN+80.458

3：結論：

煤層氣測井方法的選擇，電阻率法只作為劃分地層巖性剖面的一種重要參數，密度測井是劃分煤層，評價煤質及計算煤層含氣量的最佳測井方法。

在用密度測井計算煤巖成份及煤層含氣量時，其回歸公式都是區域性的。隨地區、煤階、煤質及地質構造不同，煤層中氣體含量也不盡相同。因此，回歸公式應分地區回歸，以減少計算誤差。

參考文獻：《現代煤田測井》黃智輝等 ，武漢地質學院，1983