地球物理测井在煤层气勘探开发中的应用探析

地球物理测井在煤层气勘探开发中的应用探析

黄自军

宁夏煤炭勘察工程有限公司， 宁夏 银川 750000

摘要：地球物理测井是进行煤层气勘探开发的一项重要技术，主要是用来获取煤层气储层测井的地质信息的，对这项技术进行研究与发展也是非常有意义的。下面我们就对此进行了深入的探讨，希望能够为有关人员提供一些参考。

关键词：煤田地球物理测井；煤层气勘探开发；地球物理测井类型及应用

导言：

煤气层其实是植物在地质时期煤化过程中的伴生产物，这种矿产资源是比较清洁与高效的。相关数据显示，我国有31.46×1012m3的埋深在两千米以下的煤层气资源，其开发应用的价值是非常大的。对于煤层气的勘探开发来说地球物理测井技术是一项非常重要的技术，不过，如今，对于怎样对这一技术进行有效的应用还缺少系统、全面的总结。

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

与常规的油气储层不同的是煤层气储层的结构是双孔隙类型的，要更加的复杂，而且这些煤层气储层大多都按照单分子层的形式在煤层表面进行附着的，很少有形成游离状态的，这样吸附气对于测井曲线的影响也不再是传统的气体的形式，而是还要考虑煤的四种工业分析，要对其进行科学的组分。煤层气测井技术是在煤田测井和石油测井等技术的基础上发展起来的。对于油气勘探和开发来说石油井是有着至关重要的作用的，且因为沉井技术的发展，精度越来越高，应用范围变得更广，这也大大的提升了煤层气测井技术的勘测精度，能够更准确的提供地质信息；然而煤田测井只能是用来标定煤层，它的应用方法还是很单一的。各界对于煤层气测井采集技术的应用都是为了对煤层气进行勘探、开发收集地质条件信息，或者是为了研究，需要分析各种因素才能确定是否这一技术进行应用。目前来说煤层气在勘探以及开发阶段的评价目的并不是完全一直的，国内外对于煤系地层在进行沉井采集方法的选用时也不一样。总体上来将，可以将煤层气测井的评价方法有下面几种，一是定性识别法，其思想基础就是常规的天然气储层评价思想，二是储层评价法，有两种基础，分别是概率统计模型和神经网络模型，三是储层解释法，它的基础是体积模型。

1.2 存在的问题

相关的调查研究表明，煤层气地球物理测井技术在煤层气勘探以及开发的应用中还是有着不少的问题的，主要是表现在下面几个方面：一是生产过程中进行的检控、造洞和压裂的作业效果的评价不够科学，无法有效的评估煤层的渗透率和孔隙率，不能科学的识别灰分、热值和含气量等煤阶，还有就是缺少规范的测井技术等。

1.3 面临的挑战

如今，在煤层气测井技术的应用方面主要有下面的几项挑战，分别是煤层气储层渗透率评价、双重孔隙解释理论和模型的研究、煤层气储层含量评价和全波测井技术的应用研究。

2 煤层气勘探开发中地球物理测井技术系列

2.1 裸眼完井的煤层气地球物理测井系列

对于煤层气勘探和开发来说煤层气储集层的辨识以及评价都是非常关键的，经过多年的发展与实践，如今已经有了比较成熟的对其进行辨识、评价的方法和技术体系，而且也形成了很不多不同类型地球物理测井想结合的模式。就比如说，如果是要侧并、辨识裸眼完井煤层气井的煤层气储集层的话，就有四种不同系列的测井技术可以应用，分别是高分辨率感应测井、双侧向电阻率测井、自然伽马测井以及密度测井。在测井系列中应用的比较多的就是自然伽马测井、密度测井、井径测井、电阻率测井和声波时差测井等。如果是要对煤岩进行工业分析，对没储层的含气量和孔隙度进行预测以及计算，要了解其渗漏率以及物理学性之外，出了上述的几种测井，还可以采用温度测井、双侧向测井、自然电位测井、微球型聚焦测井等，采用不同类型的物理测井进行测定，对资料进行对比，那么获得的解释成果也会更加可靠。

2.2 套管完井的煤层气地球物理测井系列

所谓套管完井就是在煤层气井的中下部位生产套管，并且将套管与井壁间的环空通过水泥浆封固，封固的过程叫做固井。固井凝固之后，为了确保抽采系统有效的封闭，需要测量煤层气固井的质量。在勘测煤田时，可以采用变密度测井、有声幅测井、贴井壁分扇形区水泥胶结评价测井以及超声脉冲反射法测井等方法测量固井的质量。在开发煤层气勘探套管完井固井质量测量工作中运用最广泛的还是密度测井和声幅测井，并且解释测井资料的结构也更加可靠、准确。

2.3 煤层气生产中的地球物理测井系列

在矿井开采过程中，为了确保制定煤层气井排采控制制度的合理性，通常情况下，必须对井筒内流体的动态和地下水的不给能力等数据进行了解。为了准确的得到这些数据，在生产煤层气过程中，经常通过流体识别测井、温测井以及流量测井等方式实现。在煤层气生产中发生套管埋砂、变形、卡泵以及错断等事故时，为了对井下的实际情况进行了解，为排查事故提供更加准确的数据资料，可以通过井下摄影、反射式声波井壁成像测井等方式实现。

2.4 煤层气高产富集区预测地球物理测井系列

由于煤层气具有很强的不均特性，使得日常预测瓦斯的预测预报工作增加了很大的难度，由其是在对煤层气富集区域降低了圈定以及预测的实用性以及可靠性等。在高速发展煤田地球物理测井技术过程中，在开发煤层气勘测工作中对地震资料的重视程度越来越大，并且已经逐渐形成了以地震资料为基础的煤层气高产富集区的圈定、预测等各种技术形式。众多技术方式中，以振幅随偏移距的变化属性（也就是地震AVO属性）为基础的煤层气高产富集区预测方法最有实践性以及代表性，这一技术的原理是由于煤气层中的气体航联的多寡式一定会是其他地球物理特性产生不同，从而形成的AVO地震响应不同。这一技术不仅在我国山西省沁水盆地南部寺河煤层气区块、山西省大宁-吉县煤层气区块，就连美国美国圣胡安盆地的Cedar Hill煤层气田煤层气高产富集区都进行了时间和预测，得出的结果证明了通过AVO进行煤层气的探测存在很大的运用前景和技术上的可行性。

3 结论

在分析煤质、划分煤岩以及评价没出层含气量以及孔渗等层面，煤层气地球物理测井获得了很大的成就，但其在运行中，还是有很多不足的地方存在，需要我们进行深入的完善和研究。其未来的发展应该从打好基础理论知识以及设备层面，全力进行新方法和技术的发展，有利于我国每次起资源的持续发展。

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