煤层气地球物理测井技术的思考

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煤层气测井评价方法探讨

煤层气测井评价方法探讨
声波 进行 监测 相 比较 , 多参数 多 元统 计法 监测 较 为准确 , 价 格 相 对便宜 。因而 其方 法应 用 的较 为广 泛 。除 了上述 我们 讲述 到 的多参数 多元统 计法 外 , 核 磁共振 测井 也是一 种应用 极为广 泛 的测定 方法 , 利 用这一 方法 是要注 意参 数 T 2的截止 值 , 一般
论 是从 安 全 方面考 虑 , 还 是从 环保 方 面考虑 , 都具 有 十分 巨大
的 利 用价值 , 但是 对 于煤 气层 的 开采 , - & - 4 J  ̄ 对 其 了解还 处 于初
级 阶段 , 为此, 在 本文 , 笔者 对其 方法评 价进 行 分析 , 并对应 用
前 景进行展 望 。 关键词 : 煤 气层 ; 测井评价 ; 方 法探 讨 ;
储式 非常 规天 然气藏 。其 既属于天 然气藏 , 也具 有 煤的一 些特 征, 例如在 高温下具 有易燃 易爆 的特征等 。
情 况下 , 其 应在 3 3 m s 。在看 煤层 渗透率 时 , 它 主要 和开 启割理
数量有 关。
1 煤层 气测井评价方法
和 石 油和 天 然 气 等物 质 相 比较 , 煤 层 气 的储 集具 有特 异
2 . 1 煤阶的测井评价方法
开 采 出高质量 的煤 的基础在 于对煤 层 、 煤阶 的准 确勘测和 性, 其最 为 显著 的特 征就 Байду номын сангаас双 重孔 介 质特征 , 但是 它 的这一 特 把 握 , 就 目前 我 国现 阶 段采 煤技 术 的发 展状 况来 看 , 其 在对 煤 征 不是 由它本 身组成 的 , 而是 由煤的基 质微孔 和裂缝 共 同构成 阶进 行勘测 最常 用 、 最基本 的参数 是镜煤 反射率 。通过 镜煤 反 的。为 此 , 用常规 的评价 石油 和他天 然气甚 至是评价 煤 的方法 射率 我们可 以把握煤 的种类 。例如 , 镜煤 反射率小于 0 . 5 %时 为 评 价煤 层气是 不够 准确的 , 也是 不符 合规范 的 。为 此工作 人 员 褐煤 , 当其大 于 0 . 5 %而 小于 0 . 6 5 %时 , 为长 焰 煤等 , 之外 , 值 得 在 实 际工 作 中应结 合 实际状 况设 计 出科 学合 理的 煤 层气评 价 提 的是 , 煤 层的煤阶 是 由深埋控 制的 。 方法。

浅析地球物理测井在煤田地质勘探中的应用

浅析地球物理测井在煤田地质勘探中的应用

浅析地球物理测井在煤田地质勘探中的应用摘要:我国的煤炭资源在世界位居前列,并且煤炭是我国主要的消耗能源,因此煤田地质勘探对我国能源开采的极其重要。

地球物理测井简称测井,是通过在钻孔中提拉探管来测量地下岩层的导电特性、声学特性、放射性等物理参数,从而达到识别地下岩层的目的。

本文主要简单地介绍几种地球物理测井方法及其在煤田地质勘探中的应用。

关键词:地球物理测井;测井方法;煤田勘探1 引言地球物理测井技术经过长达几十年的发展,形成了以核、声、电三种测井系列为主的诸多测井方法,在煤田地质勘探中通过利用这些技术方法,我们可以确定煤层的埋深、厚度及结构;划分地层岩性剖面,推算解释地层时代;确定地下断层性质、层位及断距;测算地层地温梯度;计算地层孔隙度,地层含水饱和度及含水层位置;测量钻孔的顶角和方位角等。

2 测井技术方法介绍2.1自然伽马测井自然伽马测井是煤田地质勘探测井中最常用的测井方法,它主要通过探管测量岩层的天然伽马射线强度。

在沉积岩地层中,因为放射性元素主要存在于黏土矿物中,因此地层泥质含量越多,其放射性越强。

通过这种规律,我们就可利用自然伽马测井来划分钻孔的岩性剖面、确定砂泥岩沉积地层中的泥质含量以及确定地层的渗透性。

通过自然伽马测井,我们也可以根据地层放射性来勘探地层中的其他具有放射性的矿产(如钾盐、钍、铀等)。

2.2密度测井自然伽马测井是测量岩石中的放射性元素发射的伽马射线强度,是被动的测量方式。

而密度测井是采用主动测量的方式:通过探管携带的人工放射源在地下产生射线,测量射线在与地下岩石经过相互作用后的射线强度,进而计算出地下岩层的体积密度,达到识别地下岩性的目的。

由于煤的密度与其他岩石的密度有着十分明显的差异,所以密度测井能让我们简单快速的识别到煤层,确定其埋藏深度及其厚度。

2.3电阻率测井电阻率测井是以地下岩层的导电性(电阻率或电导率)为基础,在钻孔中通过电极系来测量地层电阻率的一种方法。

浅谈地球物理测井在煤田地质勘探中的应用

浅谈地球物理测井在煤田地质勘探中的应用
勘 探 中的 应 用做 简要 分析 。 关键词 : 物理测 井; 煤 田; 地质 O世纪 7 0年代之后 , 煤炭作 为地球 中的重要能源引 发世 界各 试 的结合运用能使测量参数更加 准确 , 国的重视 , 在我 国, 煤炭被封 为今后社会发展 中最丰 富 、 最可靠 的能 开采过程中 , 这些准确的测量起着决定性的作用。 源。 同时石油测井技术也在不断 的完善 , 煤 田勘测 以此作为借 鉴 , 得 2 . 3 为勘探区提供相应 的水文地质资料 个勘探 区的水文地 质资料对 于建设矿井 和开采具 有非常 重 到快速发展 。目前煤 田测 井技术 的测井仪器逐步刻度化 、 组合化 、 便 要 的作用, 其直接关 系到整个煤矿 能否安全 生产 。利用测井方法研 捷化 , 这为煤田地质勘测过程提供便利 。采用的数字化技术和 电子 计算机技术在测井资料的应用方 面特 点明显。现在 , 地球物理测井 究和解决水文地质 问题 的优越性很大, 它一方面可 以充分利用 区内 探煤孔 的常规测井 曲线, 通过研究和对 比, 大致 了解含水层 的层位 、 在煤 田地质勘探 中得到更多的应用 。 1 煤 田普 查 与预 测 分布情况及其含水性 , 为水文地质工作掌握全面 的基本情况 提供基 1 . 1 鉴定沉积环境 础资料 , 另一方面还可以在专 门水文钻孔中按设计要求进行水 文测 聚煤盆地 的古地理沉积环境不仅决定了含煤岩系 的岩性组合 、 井 。因此测井不仅是煤 田地质勘探 不可缺少的手段之一, 也是多快 岩相的类型及其变化规律, 而且也决定 了煤层 发育的一般地段 和富 好省 的取得水文 地质 资料 的一种方 法。与抽 水工作相 比, 煤 田水文 集地段 的位置 。因此, 研究沉 积环 境对 于开展战略性 的煤 田普查 和 测井具有设备简便 、 时间短 、 人力少 和成本低等优点。 预测具有重要的意义 。 为勘 探 区提供相 应 的水文 地质资料 就是为其提供 安全 系数参 1 . 2 划分岩性确定煤层的深度 和厚度 照, 水 文地质资料在建设矿 井和开采 中起决定性作 用 , 与 煤矿 的安 在常规测井 的工作 中必须要将 每个 含煤岩 系具 备的岩性 分类 全生产有直接联系 。利用测井方法对水 文地 质进行研究 和检测 , 这 出来 、 测量 出煤层 的高度值 和深 度值 , 在一般测 井 中每次测井 任务 个方法从测井 曲线就能够看出水位 的大致数值 、 对分布情况及含水 都必须完成 以上两点 , 在煤 田测井工作 中 占据重要位置 。常规测井 性有大致的了解 。 这样可以在水 文地质工作开工前对工程进行详细 工作 中主要含有三条路线 , 其 中最重要 的曲线是密度 曲线 。 的策划 , 其次在水文地质工作 中可 以直接采取水 文测井 的办法 。由 1 . 3煤质分 析和岩性分析 此可 以看 出测井 对地质勘探工作 的重 要性 。它与传统抽 水工作相 在测井 技术 中单单数字测 井技术并不能对 煤矿质量标 准和煤 比, 煤 田水 文测井数 据更精 密 、 操作更方 便 、 开采 中消耗 的成本更 矿 岩性构成来细致探 讨 , 要想对 其做 出细致 的分析 结果 , 需要计算 低 。 机密度测井技术 和声 波测井技术两者之 间的配合 ,分析 出具体数 2 . 4测井 曲线 的综合对 比进行 区域地质研究 据, 根据 这些数据可 以对煤 质的各方面进行详 细的分析 了解 , 同时 每个钻孔的测井 资料虽然反映 了该孔地质剖面,然而各个钻孔 还能够计算 出煤 田所 占总地区体积和孔 隙度 的具体量值。 测井资料之间必然存 在着一定 的内在联系。 研究和分析各个钻孔测 1 . 4计算声阻抗与合成地震记录 井 资料 间 的内在联 系, 从 中寻找各煤 、 岩层 在 曲线上 显示 的形 态特 利用测井资料计算出的声阻抗 曲线与合成地震记 录, 可 以研究 征, 相互 区别 的特殊性标志。对某一 区域 内的测井 曲线 的综合对 比, 合成的反射波与相应 的地层之 间的关系, 提供 目的层反射波 的存 在 以解决矿区的层位 、 断层 、 煤层和岩层的变化规律等地质问题 。 由于 及其波形特点, 从而提高地震 资料 的解 释精 度。通过地震资料 和测 同一时代, 相似 的沉积环境之下, 其所形成的地层在岩性和物性上具 井资料 的综 合分析解释能较真实 的反 映地下客观存 在的煤岩层 的 有大致相 同的特征; 不同时代的地层, 其沉积特征的变化规律。这些 地球物理特征, 从垂 向上 为地震资料的处理提供物性参数 。 地 质特 点反 映到测井 曲线 上表现出一定的地球物理特征, 包括曲线 2 为勘探区提供相关资料 的幅值 、 形态 、 组合特征和某 些物性标志, 在勘探 区内各个 钻孔的测 2 . 1为建矿提供地温资料 井 曲线 在各个 时代所 反映的曲线形 态都大体 一致, 可 以很 好的加 以 地质勘测过程中 , 地球物理测井技术在矿区建设 中主要用来衡 区分。 量矿 区产生的地表温度 , 在井 田建设 开工之前首先要 对开工地区的 3 结 论 地表温度参数进行勘察 , 详细勘察煤 田和矿区地表温度分布在每个 从 上可 以看 出, 地球物理测井在煤 田的普查 、 预测 、 勘 探以至开 区域 的温度值是煤 田勘测工程 中重要环节 。 目前 , 煤炭技术得到较 发设计中都已有了成功的应用 。可以预见, 随着测井 仪器的不断更 快 的发展 , 各 煤 田工程都加大对 矿井 的开发力度 , 这就使矿 井的地 新, 测井技术水平 的不断提高, 煤 田地球物理测井在整个煤 田地质勘 表温度逐渐升高 , 目 前, 地温问题 已受到 国家的普遍重视 。 当矿井开 探中必将 占有越来越重要的地位。 采力度逐渐加深时 , 由于地表温度的不断升高导致矿井 内温度也在 参考文献 随之升高 , 这严重威胁到矿工的人身安全和开采效率 。国家对于矿 [ 1 】 李宾. 浅谈 地球 物理 测 井在煤 田勘 探 中的应用f J 】 . 科 学之友, 2 0 1 2 井 内内部温度有严格规定 ,矿井 内内部 温度 被限制在 2 6摄 氏度 以 ( 2 4 ) . 下, 如果 温度超 出这个界定 , 那 么矿井开采被认定为违 规采矿 。 所 以 [ 2 】 吴 东升, 吴杰. 浅谈数 字测 井技 术在煤 田地质勘探 的应 用的意 义 在煤 田开采之前应该提前收集勘探 地区地表 温度 , 了解矿 区周 围的 [ J 】 . 科 技 研 究, 2 0 1 4 ( 6 ) . 温度分布状况 。 【 1 】 李宝华. 煤 田数 字测 井国外施工及仪 器常见故 障的处理[ J ] 冲 国煤 2 . 2确定 地层 岩石 的物理力学性质 炭地质. 2 0 1 3 ( 1 ) . 在煤矿 的矿井建设和煤矿 开采 过程 中 , 地层岩石 的物理力学性 质的研究意义重大 , 特别是 每层顶部和底部板块 的抗 压能力 , 这些 条件对煤 田建设 中制定方案的严谨度产生重要影响。 岩石物理力学 性 质参数 主要依靠密度测试和声波测试来确定 。 密度测试 和声波测

对煤层气测井技术及有关问题的探讨

对煤层气测井技术及有关问题的探讨
中 圈分 类 号 : P 6 3 1 . 8 1 文献标识码: A 文章编号 : 1 6 7 2 — 1 6 7 5 { 2 0 1 7 ) 1 7 — 0 3 5 5 一 O 1
引 言
据 了解 , 目前我 国煤 层气测井技术上 对煤层气 储层 的空 隙度 、 渗 透度等
近几 年来, 随着科技 的高速发展 , 煤层 气的测井方法 和技术越 来越 的声波 、密度 以及 中子 测井等计算方法 都是建 立在岩 性模型 的基 础上 而煤层气储层 的岩性 与普通 岩性相 比, 复杂许 多, 这 使得煤层气储层 多, 其 中包括 了煤层气地球物理测井技术 。本文 以煤层气 地球物 理测井 的
物力 、 财力 和精力等 的投入 , 在煤 ( 1 ) 从煤层气 的结构上来看 , 由于煤层 气储层 的系统结构 比常规 的 要加大对煤层气 测井技术研究在人力 、 油气储层 复杂许多 ,再加上煤 层气是 以单分 子的形式吸 附在煤 层表面 田测 井和石油测井 的基础上加 深对 煤层气气 体和煤层 气储层 的研究 和 不断开发专业人才积极 推 的, 以游 离状 态存在 的煤层气 只有少量 , 因此 煤层气的勘测与 油气之 间 了解 。培养 专门的煤层气测井技术专业人 员,
1 煤 层气 测井 技术
煤层气 是一种烃 类气体 , 煤层 气附存与煤层 中, 又称之 为是瓦斯或 者是煤层 甲烷气, 属于非常规 天然气 。 作为一种非常规的天然气, 对煤层 气进行勘测和开采, 一方面能够改善能源的结构 , 缓解能源紧 张, 另一 方
面的研 究效率、 研究程度显著滞后 , 再加上 目前没有对煤 田测井 、 石油测 井等进行统一 的行业测井标准规定 。
作 的顺利进行, 测井技术功不可没。因此, 要想保证煤层气勘测和开采工

浅谈煤层气勘探井录井技术方法

浅谈煤层气勘探井录井技术方法

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地质装备
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为了简化司钻人员的操作步骤!在控制器内单独编 写了上卸扣控制程序!并在数字化操作台上配置一 键上卸扣主令开关"
UIT%!V 型钻机 钻 进 垂 直 孔 和 角 度 孔 时!动 力 头有不同的上下行阻力!且钻机在使用或者存放一 段时间后!液压回路%机械阻力和润滑系统等会发生 一些不可预料的变化!这就需要操作人员能随时调 节上卸扣的给进力%给进速度%回转速度和扭矩!并 将上述工艺参数自动记忆并永久保存在控制器内! 其在操作台触摸屏上的调整界面如图,所示"
参考文献
0%1沈凯!刘文超!邵长春b地质录井新技术分析及其应 用0P1b石化技术!!"%,'#(b
0!1张利芳b地质录井技术在煤层气勘探中的应用0P1b山 东煤炭科技!!"%+'%!(b
0$1高崇b煤层气开发中的地质录井方法0P1b石化技术! !"%#'+(b
0*1万亚 旗!陈 会 年!杨 明 清!等b录 井 装 备 技 术 现 状 及 发展探讨0P1b石油钻探技术!!"%&'$(b
参考文献 0%1朱江龙b地质深孔电动顶驱钻进系统的研究与 应 用
0I1b中国地质大学'北京(!!"%'b 0!1王达!李艺!周红军!等b我国地质钻探现状和发展前景
分析0P1b探 矿 工 程 '岩 土 钻 掘 工 程 (!!"%#!*$'*(-% ,b 0$1和国磊!刘晓林!朱芝同!等b基于 NRJ 总线技术的钻 机电控系统的设计与应用0P1b探矿工程'岩土钻掘工 程(!!"%#!*$'%!(-+! ++b 0*1张春艳b基于 NRJ 总线的旋挖钻机节能控制技术研 究0I1b吉林大学!!"%,b 0'1李大 民!吴 沭 陵b立 轴 式 液 压 钻 机 给 进 系 统 浅 析 0P1b 地质与勘探!%,,$'$(-'& #%b 0#1钱迪b电动钻机自动送钻控制技术研究0I1b西安石油 大学!!"%"b

地球物理学在地下煤层气开发中的应用

地球物理学在地下煤层气开发中的应用

地球物理学在地下煤层气开发中的应用地下煤层气是一种非常重要的能源资源,其开发和利用对于能源的可持续发展至关重要。

地球物理学是一门研究地球内部物理性质以及地球的物理过程的学科,其在地下煤层气开发中起着重要作用。

本文将探讨地球物理学在地下煤层气开发中的应用,并解析其在勘探、开采和监测方面的重要性。

一、地球物理勘探技术在地下煤层气开发中的应用地球物理勘探技术是通过观测和分析地球的物理现象,以获取地下结构和地质信息的方法。

在地下煤层气开发中,地球物理勘探技术可以提供地质模型、储量评估和选址等关键信息,帮助开发人员做出科学决策。

1. 重力勘探技术重力勘探技术是通过测量和分析地球的重力场变化,以揭示地下的密度变化、盆地深度和构造特征等信息。

在地下煤层气开发中,重力勘探技术可以帮助确定煤层的厚度、富集程度和分布范围,为煤层气的勘探提供重要参考。

2. 震波勘探技术震波勘探技术是通过产生震源并记录地震波在地下的传播和反射情况,以获取地下地层结构和岩性信息的方法。

在地下煤层气开发中,震波勘探技术可以帮助确定煤层和煤层间的界面、裂缝和孔隙特征,为煤层气的开发提供重要依据。

3. 电磁勘探技术电磁勘探技术是通过测量和分析地下的电磁场变化,以了解地下环境和储层特征的方法。

在地下煤层气开发中,电磁勘探技术可以帮助确定煤层的导电性、水含量和厚度等关键参数,为煤层气的勘探和评价提供重要信息。

二、地球物理技术在地下煤层气开发中的应用地球物理技术是指利用地球物理现象和理论,结合相关仪器设备,对地下煤层气进行勘探和开采的技术手段。

它们可以帮助探寻煤层气的分布、储量和运移规律,为煤层气的高效开发提供科学依据。

1. 井下地球物理技术井下地球物理技术是指在井筒内或井口周围进行的地球物理勘探方法。

通过井下地球物理技术,可以获取井壁周围地层的地质信息、地层应力状况等。

这些信息对于煤层气的勘探和开采具有重要意义。

2. 三维地震勘探技术三维地震勘探技术是利用震源、检波器和数据处理等手段,对地下进行立体观测和分析的方法。

地球物理技术在煤层气勘探中的应用

地球物理技术在煤层气勘探中的应用
地球物理技术在煤层气勘探 中的应用
李 华( 山东省煤 田地质局 物探 测量队 , 山东 泰安 2 7 1 0 0 0 )
摘 要: 我国煤层气勘探开发 历经 了三个阶段 , 由最早的地质探索 , 再到后来的技术引进 , 最后到产业化发展 。截 至2 0 1 3 年底 , 我 国煤层气产量达到 了2 0 .5×1 0 亩。随着我国国民经济对于能源需求量日益增大 , 加大 地球物理技 术在煤层气 勘探中的应 用就显得 尤为重要 。本文结合笔者多年的工作经验 , 就地球物理技术在 煤层 气勘探中的应 用进 行了较为深入的探讨 , 分别分析了地震技术( 频 谱分解技术 、 纵 波方位A V O 技术 、 转 换横波法、 数字滤波法 ) 和测井技术 ( 煤层气储层识别技术 、 煤层气储层参 数定量解释技 术) , 得出 结论 : 在煤层气勘探中应 该综 合利 用测 井技 术和 地震技术 , 将它们各 自优势进行充分发挥 , 实现 煤层 气勘探的可持续性发展 关键词 : 地 球物 理技 术 ; 煤层气 ; 勘探 ; 应 用
1地震技 术 1 . 1频谱 分解技 术
情况 。当裂隙与入射方位垂直时, 会出现快波 ; 当裂 隙 与入射方位平行时, 则会出现慢波。在水平方 向和垂 直方 向 , 快 波和 慢波 的时 差会 为零 ; 在 裂 隙走 向与入 射 方位呈4 5 。 角时 , 快波和慢波的时差会达到最大 。
煤 层气 是指 在煤 化 作 用 过程 中 , 煤 经 热 解 作 用和 生物化学作用生成的以C H 为主的非常规天然气 , 其以 吸附态储存于煤层裂 隙。煤层气勘探对于减少温室气 体排放 、 保障煤矿安全生产、 优化能源结构具有较大 的 影响。近年来 , 我国煤层气勘探开发历经 了3 个阶段 , 由最早 的地质 探索 , 再到 后来 的技 术 引进 , 最 后 到 产业 化发展。截止 到2 0 1 3 年底 , 我 国煤 层气 产量 达 到 了 2 O . 5 X 1 0 。 亩。随着我国国民经济对于能源需求量 日益 增大 , 加大地球物理技术在煤层气勘探 中的应 用就显 得尤为重要。

探讨煤层气测井技术及其应用

探讨煤层气测井技术及其应用
1.1.1 自然电位测井 通过对地下介质电位的不同, 可以判断区域地层厚度、侵入深度、各种介质的电阻率、 所含流体性质等地质参数。并据此划分地下矿体储层和 进行地层对比,为查找地层气和确定其所处的地层位置 提供依据。
1.1.2 电阻率测井 煤的电阻率与其它地下岩体、流 体等介质的电阻率有显著的差别。因此,电阻率测井也是 煤田及煤层气测井中最为常用的方法,具有较高的准确 率。通过电阻率测井和对阻值的分析,可以比较准确地判 断地下煤层、岩体分布以及地层水矿化度,估算泥质和计 算地层水电阻率。延伸而来的双侧向电阻率测井可以帮助 进一步地划分岩性和厚度,评价岩层的渗透性和孔隙度, 对估算煤层气储量提供一定参考。
1.1.3 高分辨率感应测井 高分辨率感应测井是以测 量和分析地下介质脉冲信号,以判断其性质的测井方法。 该种测井方法在划分地层、确定地层真电阻率 Rt,确定储 层流体性质等方面有重要应用,是判断煤层气储存情况的 重要依据。阵列式感应测井则可用于解释含油气饱和层。
1.1.4 电磁波测井 在煤层气测井中主要用于区分气 层、水层和探测裂隙带。
relies on. This article discusses several CBM logging technologies and their applications.
关键词院煤层气;测井;研究;应用
Key words: coalbed methane;logging;research;application
1.2.4 偶极(多极子)声波测井 偶极(多极子)声波测 井是利用测量偶极子源在井内振动时所产生的挠曲波,并 通过对挠曲波横波、纵波、斯通利波等诸多储层声学信息 的采集和对各种声波时差、能量的计算和分析,以判断地 层各种物理参数的测井技术。除了一般纵波的应用外,偶 极横波成像测井还可应用于岩性鉴别、气层划分、裂隙带 划分,以及对地应力参数、井眼稳定性的分析。偶极(多极 子)声波测井作为一种新兴的测井技术,对于各类声波信 息的解释和在煤层气测井中的应用还有待于进一步地研 究完善。

煤层气地球物理勘探技术方法分析

煤层气地球物理勘探技术方法分析

煤层气地球物理勘探技术方法分析煤层气是优质高效清洁的新型能源,我国煤层气资源量十分丰富,加大对煤层气勘探技术的研究,能够更好的实现煤层气的开发与利用,对于改善我国能源结构具有重要意义,同时还能降低瓦斯事故的发生,减少温室气体的排放,带来丰厚的经济效益。

基于煤层气开采与利用的良好前景,各国对于其勘探技术的研究都十分重视,文章从煤层气勘探常用技术手段地球物理勘探技术方法出发,从地震技术以及测井技术进行了详细分析。

标签:煤层气;地球物理勘探;地震技术;测井技术0 引言煤层气俗称“瓦斯”,属于煤的伴生资源,主要由甲烷以及烃类气体组成,是最近国际上兴起的一种新型能源,用途十分广泛、可以作为民用、工业、化工等多个行业的燃料进行使用。

煤层气的热值较高,能够作为一种高效能源使用,燃烧后几乎不会有废气产生,环保性能良好,对煤层气加以合理利用,可以从根源上杜绝瓦斯爆炸事故的发生,缓解全球温室效应,拥有十分广阔的开采利用前景,我国出台了一系列政策推动了煤层气产业的发展。

1 地震技术1.1 纵波方位A VO技术方向各向异形是纵波在裂缝地层中表现出来的一种特征,纵波的速度和振幅是由裂缝与入射方向之间的关系决定的,当两者垂直时,波速较慢、振幅较强;当两者平行时,波速较快、振幅较弱,根据纵波速度、振幅的不同可以对地下情况进行判断[1]。

经大量研究证明裂缝系统发育地带往往会有大量的煤层气,此时煤层的褶曲转折部位与断层两侧表现为明显的各向异性特性。

目前A VO技术已经被广泛应用于煤层气勘探中,应用范围包括二维地震勘测、三维三分量地震勘探等,特别是在三维三分量地震勘探中的应用,可以得到准确的地震资料,对降低裂缝检测风险具有重要意义。

但是A VO技术也存在一定的局限性,当地层的较多且裂缝方向和角度不同时,不适合使用A VO技术,要根据实际情况合理选用A VO技术。

1.2 转换横波技术地震波在地层中传播过程中,当裂缝的走向与入射方向关系不同时,横波所表现出来的分裂情况也会不同,两者垂直时,波速较快;两者平行时,波速较慢,与纵波的波速情况正好相反。

煤层气地质勘探技术研究与应用探讨

煤层气地质勘探技术研究与应用探讨

煤层气地质勘探技术研究与应用探讨煤层气是指在煤层中储存的可燃气体,是一种新型的清洁能源。

煤层气的勘探和开发对于节约能源、保护环境、促进经济发展具有重要意义。

为了获得高效的煤层气开发,对煤层气地质勘探技术的研究和应用进行探讨显得尤为重要。

一、勘探目标明确在进行煤层气勘探前,需要对勘探区域进行详尽的煤层气成藏评价。

通过对地质地球化学、地球物理、数值模拟等多种勘探手段进行汇总,确定煤层气勘探范围和目标。

同时,对煤层气的成藏类型和特征、埋藏深度等重要参数进行综合分析和判断。

这样能够使煤层气勘探工作更有针对性。

二、地震勘探技术地震勘探技术是现代煤层气勘探中非常重要的一环。

地震勘探通过分析地震波传播路径和反射波的地形特征,来推断地下地质构造情况。

其中,地震勘探技术与其他勘探技术的配合使用可以取得更加准确的地质结构信息。

三、钻井技术煤层气的钻探过程中,采用传统的钻井技术存在成本高、钎头易损等问题。

因此,目前广泛采用的是钻井技术。

这种钻探技术有三个优势:首先,可以在煤层气勘探基础上实现储层的精细划分;其次,成本相对较低和时间短;最后,可以钻出较细小的孔洞,不影响开采过程。

四、分析技术分析技术是煤层气勘探中的一个非常重要的环节。

在煤层气生产过程中,分析技术可以通过对气体成分分析、煤样分析等方式来确定煤层气的产出量、气体总含量、热值、气体品质等重要参数。

同时,分析技术的运用可以对煤层气系统的动态响应进行研究,提高开采效率。

总之,煤层气地质勘探技术和应用探讨是当前煤层气勘探开发工作中的一个重要环节。

要充分发挥现代技术的优势,进一步提高勘探技术的水平和煤层气勘探开发的效率,为促进地方经济发展、实现绿色低碳生长、提高能源供给安全做出积极贡献。

浅谈煤层气测井技术

浅谈煤层气测井技术

浅 谈煤 层气 测 井技 术 煤 田地 质 局 二 队 , 河 河南 洛 阳 4 1 2 ) 7 0 3
摘 要: 目前 用 于 煤 层气 测 井 的 主要 设 备 有 美 国蒙 特 系 列 Ⅲ数 字 测 井仪 、 南 煤 矿 专用 设 备 厂 T S 渭 Y C型 和 北 京 中地
③进行煤质分析 ,计算 目的煤层的固定碳 、 灰
分、 水分 及挥发份 , 计算 目的煤层 的含气量 ;
④ 进行含水性 、 渗透性 分析 ;
② 随着煤 层气测井市 场的不断扩 大 ,许 多煤 田
勘探 测井 队伍进 入煤层气测 井市场 ,测井仪 器设备 主要 有美 国蒙 特系列 Ⅲ数 字测井仪 、渭南煤 矿专用 设 备厂 的 T S Y C型和北京 中地英 捷物探 仪器 研究所
英捷 物探 仪器 研 究 所 P J 2型 数 字测 井 仪 系统 。煤 层气 裸 眼 井 常测 的参 数 有 自然 伽 马 、 短 源 距人 工 伽 马 、 s一 长 自然 电 位 、 侧 向 、 井 径 、 波 、 偿 中 子 、 温 、 斜 等 , 固 井 质量 检 查 测 井则 用 自然 伽 马 、 幅 、 波变 密度 和 磁 定 位 双 双 声 补 井 井 而 声 声
层气 测井 规程一 《 煤层 气测 井作业 规程 》 中联煤 层 (
气有 限责任 公 司企业标 准 Q C C M 0 0 — 0 2 基 /U B 4 1 2 0 )
本 照搬 了石油 测井 的标准 。测井 仪 器系统 有 C U S — D、K 一 0 0 S H 2 0 、K 一 0 0等等 。 S D 3 0 、K 一 0 0 S N 3 0
仪 器分 辨率 可 以划分 煤 层 中 1 c 左 右 的夹 矸 , 0m 井

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

地球物理测井在煤层气勘探开发中的应用探析摘要: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。

煤层气测井评价方法探讨

煤层气测井评价方法探讨
21 .. 缝 ( 理 )孔 隙度 2裂 割
但 通 过 具 体 实 际计 算 发 现 ,采 用 对 数 线 性 关 系式 计 算 煤 镜 反射 率 更 符 合 实 际 ,对 数 线 性 关 系 式为:
R o=03 5 1 l() .8 6 .6 1 9 nh 一22 7 7
() 6
3煤 层 识 别 的 测 井 评 价 方 法
() 8
() 9
式 中 :K为煤 层 渗 透 率 ,1。 1m。 S为 煤 0× . ; m t
的 比面 积 ,c /m。 中为煤 层 孔 隙度 ,%;k m。 : c 为高 才 尼 常数 ,通 常 为5 。
煤层 的中子 和密度 孔 隙度 响应 方程 为 :
① Bo Ba) ( m + -Ha) - a ( o nw +Ha nm 1)
同 , 因此 通 过 多 参 数 多元 统 计 法 建 立 孔 隙解 释 模
型 ,计 算煤 层孔 隙度 :
c D=a b L + S d C+ C L+ DE L ) + L D cP+ A eN f N 1
图 1 测井评价煤层气 的步骤
1 . 2煤层 气 测井 方 法选 择 煤层 气 测 井 中使 用 的 测 井 系 列 基 本 上 与石 油 测 井 类 似 。 但 是 , 由于 煤 储 层 的特 殊 性 , 使 得 煤 储 层 的测 井 响 应 、煤 层 气 藏 的测 井 解 释 与 常 规 气 藏 不 同 。煤 层 气 的测 井 系 列 包 括 基 本 测 井 系 列 和 辅 助 测 井 系 列 ,基 本 测 井 系 列 包 括 岩 性 测 井 方 法
对 于煤层 裂 缝渗 透 率 由下式 计算 :

( 1) , l。 . x 0①, 。 ( ) w /2 ̄ x 0 =8 3 1 w 3 4

地球物理测井在煤层气勘探开发中的应用

地球物理测井在煤层气勘探开发中的应用

地球物理测井在煤层气勘探开发中的应用摘要:煤层气是一种煤层在经过漫长的煤化作用和热解作用所形成的煤-气共存体,主要成分是甲烷,大多以吸附状态存在于煤层中,是一种地面可采的天然气。

其中,地球物理测井作为一种开发煤层气的关键技术工艺之一,能够实现对煤层气存储层的地质信息的高精度检测和提取,因此,开展对地球物理测井的相关技术研究对整个煤层气的开发具有重要的意义和前景。

特别的,我国在煤层气地球物理测井技术方面的研究虽然取得了长足的进步,但仍处于初始阶段,起点较低、数据积累较小,没有形成系统。

本文正是结国内外当前的煤层气地球物理测井技术的发展现状,对未来的发展趋势进行了相应的研究和探讨。

关键词:地球物理测井;煤田勘探;应用技术1关于煤田测井的概述我国煤田的资源在地下的沉积主要是由三个部分组成的,分别是顶板层、中间层和地板层。

其中含煤量比较突出的是中间层的底层位置,也称中间层是含没地层。

其中,在顶板层也可以分为四个部分,主要的煤量集中在第四层和第三层,在中间层比较突出的炭质泥岩是砂砾,地板层也有这些砂砾。

另外,测井的基本任务是对煤层的深度和厚度進行确定,而要完成这个工作首先是对煤岩层的性质进行完善的分析,在沿煤层的定性方面常用天然伽玛、长源距伽玛、电阻率和双收时差等曲线参数的综合应用。

同时,在进行煤层方面的定厚处理中,需要采用物性反应比较好的GR、NR等测井参数,并利用这些参数在曲线放大的基础上进行操作解释。

2地球物理测井技术的应用2.1自然电位测井岩石的自然电位由以下几种物理、化学现象引起:第一,地层水中的离子向钻井液中扩散或钻井液中的离子向地层水中扩散,即扩散电位;第二,岩石颗粒对离子的吸附作用,即吸附电位;第三,在岩石与其周围的介质接触而产生氧化还原反应,即氧化还原电位;第四,地层水向井内及钻井滤液向孔隙岩石中过滤,即过滤电位。

这几种现象引起的自然电位取决于岩石的岩性、矿物成分、物理性质以及地层水和钻井液的物理、化学性质。

关于煤层气测井技术的探讨

关于煤层气测井技术的探讨

关于煤层气测井技术的探讨摘要:本文作者结合实际工作经验,对煤层气测井技术进行了分析探讨,供同行参考借鉴。

关键词:煤层气;测井技术;探讨Abstract: The authors combine practical work experience, analyze the CBM Well Logging Technology for peer reference draw.Keywords: CBM; logging technology; explore1 煤层气测井现状目前用于煤层气测井的主要设备有美国蒙特系列Ⅲ数字测井仪、渭南煤矿专用设备厂TYSC 型和北京中地英捷物探仪器研究所PSJ-2 型数字测井仪系统。

煤层气裸眼井常测的参数有自然伽玛、长短源距人工伽玛、自然电位、双侧向、双井径、声波、补偿中子、井温、井斜等,而固井质量检查测井则用自然伽玛、声幅、声波变密度和磁定位等方法。

受井径过大的影响,密度三侧向测井、声速和补偿中子测井会存在较大误差。

另外《煤层气测井作业规程》是单一企业标准,其中有些规定在实际执行过程中存在诸多问题,需在实践中进行修正。

①早先国内各大石油勘探局(公司)凭着技术、仪器设备的优势和固井、射孔、压裂方面的能力,率先进入煤层气测井市场,测井项目、测井参数、报告格式均按照石油测井模式进行。

现行的唯一一个煤层气测井规程--《煤层气测井作业规程》(中联煤层气有限责任公司企业标准Q/CUCBM 0401-2002)基本照搬了石油测井的标准。

测井仪器系统有CSU-D、SKD-3000、SKH-2000、SKN-3000 等等。

②随着煤层气测井市场的不断扩大,许多煤田勘探测井队伍进入煤层气测井市场,测井仪器设备主要有美国蒙特系列Ⅲ数字测井仪、渭南煤矿专用设备厂的TYSC 型和北京中地英捷物探仪器研究所的PSJ-2 型数字测井仪系统。

2 煤层气测井仪器对比分析①石油测井仪器设备具有组合化程度高、可测参数多等优点,如感应测井、地层产状测井、微球聚焦等仪器。

地球物理测井方法在煤层气储层评价中的应用

地球物理测井方法在煤层气储层评价中的应用

地球物理测井方法在煤层气储层评价中的应用【摘要】煤层气是一种重要的非常规天然气资源,其开发对能源安全具有重要意义。

地球物理测井方法在煤层气储层评价中发挥着重要作用。

本文从引言、地震测井、电磁测井、密度测井、声波测井和核磁共振测井几个方面探讨地球物理测井方法在煤层气储层评价中的应用。

通过这些方法,可以对煤层气储层进行有效评估,为煤层气资源的合理开发提供重要参考。

地球物理测井方法在煤层气储层评价中具有很多优势,并且对煤层气行业的未来发展具有积极意义。

对地球物理测井方法在煤层气储层开发中的前景进行展望,有助于推动煤层气资源的有效利用,促进煤层气产业的健康发展。

【关键词】关键词:地球物理测井方法、煤层气储层评价、地震测井、电磁测井、密度测井、声波测井、核磁共振测井、优势、发展前景1. 引言1.1 煤层气资源开发的重要性在煤层气资源开发的过程中,对煤层气储层进行准确评价至关重要。

煤层气储层的地质结构复杂,单一的地质勘探方法无法全面揭示储层的情况。

需要借助各种地球物理测井方法来获取更加详细和全面的储层信息,从而指导煤层气的开发和生产。

地球物理测井方法在煤层气储层评价中起着至关重要的作用,不仅可以有效评估煤层气资源的储量和产能,还可以提高煤层气勘探的准确性和效率。

煤层气资源的开发与地球物理测井方法的结合,将为能源领域的发展带来新的机遇和挑战。

1.2 地球物理测井方法的概述地球物理测井方法是指利用地球物理学原理和仪器设备对井下储层进行测量和分析的一种技术手段。

地球物理测井方法通过测量地下储层中的物理性质参数,如地震波速度、电磁特性、密度、声波特性和核磁共振等,来获取与地层构造、岩性、含气性等相关的信息。

地球物理测井方法在煤层气储层评价中发挥着重要作用,帮助研究人员对煤层气资源进行合理评估和开发。

地球物理测井方法可以为煤层气勘探提供丰富的地质信息,有利于确定煤储层的储集性质、厚度和分布规律,为煤层气勘探和开发提供重要的技术支持。

煤层气地质勘查服务中的地球物理勘查技术应用

煤层气地质勘查服务中的地球物理勘查技术应用

煤层气地质勘查服务中的地球物理勘查技术应用煤层气地质勘查是对地下煤层气资源的调查和评估工作,具体包括采集、分析和解释大量的地质、地球物理和地球化学数据。

地球物理勘查作为煤层气地质勘查的重要组成部分,通过利用地球物理仪器和技术,能够获取到关于地下地质构造、物性参数和气体储层分布等关键信息,为煤层气勘查和开发提供可靠的科学依据。

一、地球物理勘查在煤层气地质勘查中的作用地球物理勘查是煤层气勘查的重要手段之一,可为煤层气资源的储量评估、勘探目标的确定、气层分布图的绘制等提供必要的数据支撑。

1. 地球物理勘查在煤层气储量评估中的应用地球物理勘查技术可以通过测量、刻度、解释地震资料,确定煤层气地质构造,推断地层的物性参数,从而为煤层气储量评估提供基本数据。

通过地震勘探技术,可以预测煤层气储层的厚度、空间分布以及各项物性,进而对储层的含气量、产能进行评估。

2. 地球物理勘查在煤层气勘探目标确定中的应用地球物理勘查可通过电法、磁法等方法检测储层分布、特征以及含气性质。

通过测量煤层气储层的物性参数,如电阻率、自然电位等,可以确定潜在的煤层气勘探目标。

同时,通过地球物理勘查,还可以识别矿井、断裂带等地质构造,为煤层气的勘探和开发提供路线指引。

3. 地球物理勘查在绘制煤层气气层分布图中的应用地球物理勘查能够获取地下煤层气资源储层的分布情况,特别是勘探区域内不同地层和储气层的分布特征。

通过地震勘探、电法测井等技术,可以获取到地下储层的厚度、深度、形态、内部结构等信息,进而绘制煤层气气层分布图,为煤层气勘探和开发提供重要参考。

二、地球物理勘查技术在煤层气地质勘查中的应用1. 电法勘探技术电法勘探技术通过测量地下介质的电性差异,揭示储层岩石的空隙度和导电性,从而对煤层气地质构造进行解释和刻度。

常用的电法勘探方法包括大地电法、高密度电阻率法等。

电法勘探技术在煤层气地质勘查中的应用主要体现在对煤层气勘查目标的确定和勘探工作的展开上。

煤层气地球物理测井技术的思考

煤层气地球物理测井技术的思考

煤层气地球物理测井技术的思考摘要:近一二十年来,随着大气污染,环保形势越来越严峻,煤层气作为一种热值高,燃烧后清洁,被重新审视,成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。

作为传统的煤田地质勘探行业,对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。

煤层气可以作为能源利用的开采方法,现在主要参照天然气开采模式,即采用地面钻井抽采。

作为非传统能源,煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺,这对勘探开采中起重要作用的测井工作也提出了新的要求。

煤层气作为煤田伴生的一种非传统能源,因其的环保性,越来越受到广泛重视,本文就煤层气勘探开采过程中需要用到的测井技术浅谈下想法。

关键词:煤层气;测井技术;勘探开采煤层气,指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,俗称“瓦斯”,瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。

在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。

瓦斯是无色、无味的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。

瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m³,瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。

瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。

瓦斯是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,其主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。

在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。

如遇明火,即可燃烧,发生“瓦斯”爆炸,直接威胁着矿工的生命安全。

因此,矿井工作对“瓦斯”十分重视,除去采取一些必要的安全措施外,有的矿工会提着一个装有金丝雀的鸟笼下到矿井,把鸟笼挂在工作区内。

分析煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势

分析煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势

分析煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势摘要:随着现在环保要求的提高,煤层气作为一种清洁的能源,其开发变得日益重要。

我国已经把煤层气的勘探开发作为能源发展的战略重点之一,地球物理测井方法在煤层气储层评价中发挥了重要作用。

关键词:煤层气;地球物理;测井技术现状;发展趋势引言煤层气勘探开发配套工艺的重要技术之一为地球物理层测井,该技术向煤层气储层测井提供了高精度的地质信息。

研究结果表明,煤层气地球物理测井技术具备广阔的市场前景,尤其是随着我国经济与技术的发展,煤层气地球物理测井技术已经发展到了一定的高度。

1.煤层气储层的测井响应特征通常煤岩测井响应特征为低密度值、高中子值和高声波时差值。

由于受煤级、灰份和水份等多种因素的影响,侧向电阻率变化较大;煤层在强还原环境下铀元素的富集,使得自然伽马的测井响应值较高,自然伽马曲线不能准确划分煤层厚度,不能明确反映煤层的灰份含量。

相同煤级固定碳、灰份、挥发份、水份等含量不同,测井响应也不同。

从无烟煤、低挥发物烟煤、高挥发物烟煤到褐煤,固定碳含量逐渐减少,灰份、挥发份、水份含量增加。

煤级的确定是解释煤层天然气的关键,决定着煤层各参数的选取,以及煤层各组份含量的计算。

因为中子、密度、双侧向电阻率曲线都能很好地反映出煤层的厚度及煤级特征,所以通常用上述曲线对煤层进行解释。

2.煤层气的主要评价参数简介2.1 煤层的孔隙性煤层是一种特殊的储层,而且煤层具有双重孔隙结构,即裂隙和基质的孔洞孔隙(以微孔隙为主)。

煤层在形成过程中自然形成两组相互垂直的内生裂缝(割理),一组为面割理为主要裂隙组,可以延伸很远;另一组为端割理,只发育于面割理之间。

两组割理与层理面正交或陡角相交,从而把煤层分割成若干小块体(基质块体)。

这些基质块体中发育了许多以微孔隙为主的孔洞孔隙,其内表面上吸附着水和气体,这些吸附气体就是煤层气(以甲烷为主)。

而游离气和水溶气一般很少,可以忽略不计。

因此煤层气储层的含气量只与其基质有关。

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煤层气地球物理测井技术的思考
发表时间:2018-08-06T10:35:55.557Z 来源:《科技中国》2018年3期作者:唐万亨
[导读] 摘要:近一二十年来,随着大气污染,环保形势越来越严峻,煤层气作为一种热值高,燃烧后清洁,被重新审视,成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。

作为传统的煤田地质勘探行业,对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。

煤层气可以作为能源利用的开采方法,现在主要参照天然气开采模式,即采用地面钻井抽采。

作为非传统能源,煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺,这对勘探开采中起重要作用的
摘要:近一二十年来,随着大气污染,环保形势越来越严峻,煤层气作为一种热值高,燃烧后清洁,被重新审视,成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。

作为传统的煤田地质勘探行业,对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。

煤层气可以作为能源利用的开采方法,现在主要参照天然气开采模式,即采用地面钻井抽采。

作为非传统能源,煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺,这对勘探开采中起重要作用的测井工作也提出了新的要求。

煤层气作为煤田伴生的一种非传统能源,因其的环保性,越来越受到广泛重视,本文就煤层气勘探开采过程中需要用到的测井技术浅谈下想法。

关键词:煤层气;测井技术;勘探开采
煤层气,指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,俗称“瓦斯”,瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。

在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。

瓦斯是无色、无味的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。

瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m³,瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。

瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。

瓦斯是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,其主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。

在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。

如遇明火,即可燃烧,发生“瓦斯”爆炸,直接威胁着矿工的生命安全。

因此,矿井工作对“瓦斯”十分重视,除去采取一些必要的安全措施外,有的矿工会提着一个装有金丝雀的鸟笼下到矿井,把鸟笼挂在工作区内。

原来,金丝雀对“瓦斯”或其他毒气特别敏感,只要有非常淡薄的“瓦斯”产生,对人体还远不能有致命作用时,金丝雀就已经失去知觉而昏倒。

矿工们察觉到这种情景后,可立即撤出矿井,避免伤亡事故的发生。

瓦斯爆炸一直是煤矿安全生产的一个重大隐患。

近一二十年来,随着大气污染,环保形势越来越严峻,煤层气作为一种热值高,燃烧后清洁,被重新审视,成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。

作为传统的煤田地质勘探行业,对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。

煤层气可以作为能源利用的开采方法,现在主要参照天然气开采模式,即采用地面钻井抽采。

作为非传统能源,煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺,这对勘探开采中起重要作用的测井工作也提出了新的要求。

下面就煤层气的勘探开采对于测井工作所需要解决的的技术需求,浅谈下想法。

一、勘探过程中的测井
众所周知,气体能够长期保存在地下,有其必要的条件,因而应该从其赋存条件选择合适的测井方法。

煤层气作为一种气体,评价其储量,必须有含气量、饱和度、孔隙度、渗透率(绝对渗透率和相对渗透率)、储层压力等。

常规的煤田地质测井参数双侧向(DLL)、自然伽玛(GR)、自然电位(SP)、补偿密度(DEN)、补偿声波(AC)、井温(TEMP)、顶角(DEV)、方位角(AZIM)、双井径(CAL)等曲线。

这些曲线显然不能满足对煤层气的评价,应引入新的测井参数,对煤层及所赋存的煤层气进行综合评价。

补偿中子(CNL)测井,是在贴井壁的滑板上安装同位素中子源和远、近两个热中子探测器,用远、近探测器计数率比值来测量地层含氢指数的一种测井方法。

目前广泛使用补偿中子来进行孔隙度测井。

利用孔隙度和其它参数结合可以推算出渗透率、饱和度等相关评价参数。

这些参数可以有效的对煤层气钻孔中煤层气的储量进行评价。

二、完井开采过程中的测井
固井阶段
煤层气开采井在裸眼井完工后,为了保证抽取生产,需要进行固井完井工艺。

在此过程中,需要对固井完井质量进行检查,需要引入水泥胶结测井(CBL)和声波变密度测井(VDL)。

两种方法的原理是通过声波幅度进行测井。

水泥胶结测井(CBL)可以判断固井水泥环和套管的胶结程度,再引入声波变密度测井(VDL)可以评价水泥环和地层、套管的胶结程度。

这些基本上可以解决固井质量评价。

基于这两种原理的基础上,最新发展起来了水泥评价测井(CET)和脉冲回声测井(PET),可以更好的不受外界微小环境及自身所处环境状态的影响,更好的完成水泥胶结评价。

射孔阶段
射孔是采用特殊聚能器材进入井眼预定层位进行爆炸开孔让井下地层内流体进入孔眼的作业活动。

煤层气裸眼井固井完成后,需要进行目的层射孔。

参考中国石油天然气集团对旗下的五大钻探工程公司(大庆、川庆、西部、渤海、长城)的测井分公司及中国石油天然气集团测井公司的分工,射孔属于测井公司业务的一部分。

目前世界各国的射孔技术按输送方式可以分为两类:一是电缆输送射孔;二是油管输送射孔。

按其穿孔作用原理可分为子弹射孔技术、聚能式射孔技术、水力喷射射孔技术、机械割缝式射孔技术、复合射孔技术等。

煤层气抽采井在固井完成之后,要投入生产阶段,必须要进行目的层的射孔作业,因此射孔作业,也是煤层气测井需要关注的一个方面。

三、结语
煤层气测井是指根据煤层气储层(煤层) 与围岩在岩性物性上的差别,利用自然电位、双侧向(或感应)、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对其进行测井,煤层不仅是储存甲烷的储层,而且是生成甲烷的源岩。

煤层的物理结构是一个双重孔隙,即煤层中有由基质孔隙和裂缝孔隙的孔隙系统,其裂缝孔隙又由主割理(面割理)和次级割理(端割理)组成。

煤层甲烷呈三种状态存在于煤中,即以分子状态吸附在基质孔隙的内表面上;以游离气体状态存在于孔隙和裂缝;或溶于煤层的地层水中。

由于煤层的物理结构以及煤层气(甲烷)的存储、运移等方面区别于常规天然气,因而传统的常规天然气储层的评价方法不适合于评价煤层气层。

综上所述,煤层气测井对于我们传统煤田地质勘探系统的测井工作,面临诸多的新技术、问题和挑战,但是也有我们自身的优势。

我们对
煤层、地层的划分是强项,对煤炭储量的计算是强项。

在此基础上,引进相关的测井技术设备,结合相应的测井数据,探索研究新的综合性的先进解释理论及软件,对煤层气测井工作会有新的推动发展。

参考文献:
【1】洪有密测井原理与综合解释山东石油大学出版社 2004
【2】煤田地质勘查测井工程技术手册河北省煤田地质局 2009
【3】中华人民共和国地质矿产行业标准煤田地球物理测井规范(DZ/T 0080-93)【4】宋延杰,陈科贵,王向公《地球物理测井》石油工业出版社 2011年【5】《河北省主要煤田典型测井曲线图集》—河北省煤田地质局1992年。

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