基于试井结果的煤层气资源开发潜力评价
第九章 煤层气资源评价
第九章煤层气资源与选区评价煤层气的开发建立在资源储备的基础上，科学客观地评价煤层气资源及其地域和层域分布特征，查明控气地质因素和开采地质条件，正确地预测未知区的含气量，采用合理的计算方法测算煤层气资源量，是进行煤层气勘探开发前景评价的重要内容。
应用于煤层气资源量的计算方法有多种，主要包括体积法、递减分析法、物质平衡法、数值模拟法。
后三种方法均需要有已生产若干年的生产井所测得煤层气产出的动态变化数据。
第一节煤层气资源／储量的分级一、资源量／储量的定义煤层气资源量：根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。
煤层气地质储量：在原始状态下，赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。
原始可采储量（简称可采储量）：地质储量的可采部分。
是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可最终采出的煤层气数量。
二、煤层气资源／储量的分级从资源的勘查程度和地质认识程度将煤层气资源／储量分为待发现的煤层气资源量和已发现煤层气资源量两级。
待发现煤层气的资源量：地质勘探工程控制程度较低，目前尚不能提交地质储量的煤层气资源量部分。
根据地质可靠程度分为推定的、推断的和预测的3级。
推定资源量：煤炭资源控制程度高，一般达到精查和详查程度，有大量的煤芯解吸资料、煤层气试井资料、矿井瓦斯涌出量或抽放资料以及煤样等温吸附资料，煤层含气性和分布规律基本查明，对控气地质因素、煤储层参数已有一定认识。
推断资源量：煤炭资源控制程度中等，一般达到普查或找煤阶段，有少量的煤芯解吸资料和等温吸附资料，煤层含气性和分布规律仅靠少量控制点和控气地质因素分析推断并取得初步认识，对煤储层参数有初步了解。
预测资源量：煤炭资源勘探程度低，一般在找煤阶段以下，煤系和煤层的分布主要靠物探资料控制，无煤层含气性资料，煤层含气性和分布特点采用类比法推测。
基于试井结果的煤层气资源开发潜力评价
基于试井结果的煤层气资源开发潜力评价煤层气注入/压降试井是认识和评价煤储层的重要手段，基于试井结果和统计资料，从煤层破裂压力、试井渗透率及储层压力三个方面分析了贵州某矿区煤层气资源开发潜力。
结果表明：研究區煤层气资源丰富，煤储层破裂压力较大，渗透率普遍偏低，现有技术条件煤层气资源开发有一定难度。
标签：煤层气；试井；破裂压力；渗透率；储层压力；贵州引言试井是认识和评价煤层气藏的重要手段，也是获得煤储层信息最主要、最有效的技术方法之一。
煤层气试井技术源于常规油气，但由于煤储层自身的特殊性，决定了常规油气试井技术在煤层气井的应用受到限制，有的技术甚至不能采用，有些方法需要改进[1]。
实践证明，注入/压降试井适合我国的煤层气试井方法[2]，可以获得煤层的储层压力、渗透率及地应力等重要参数。
文章将通过贵州某矿区的煤层气试井结果，分析该地区的煤层气资源开发潜力。
1 区域地质背景贵州省煤及煤层气资源十分丰富，全省预测2000m以浅煤炭资源量2463亿吨，居全国第5位，2000m以浅、含气量大于4立方米/吨可采煤层气地质资源量31511.59亿立方米，占全国煤层气资源总量的22%左右，同样评价标准下的煤层气资源量位列全国各省区第二[3]。
研究矿区位于贵州省黔西南州北部乌蒙山区，扬子地台南西缘，区内煤炭资源丰富，理论储量172亿吨，其中800m以浅资源量约35亿吨，居黔西南之首。
区内煤炭资源主要分布于普安县南部的青山向斜内，中部的旧普安向斜东端、碧痕营背斜西端及北部晴隆向斜北西翼有少量分布。
沉积环境海陆交互，二叠系龙潭组为该县主要含煤地层。
岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层、泥质灰岩为主，夹薄层菱铁矿，其中含煤12～55层，可采及局部可采煤层4～8层，一般为瘦煤、贫瘦煤、贫煤及无烟煤。
统计资料显示[4]，研究区煤层气资源丰富，煤层含气量一般大于8立方米/吨，介于5.33～26.47立方米/吨之间，平均12.18立方米/吨，且随着埋深的增加有增加的趋势，煤层气资源理论勘探开发潜力巨大。
用测井方法确定煤层气储层的评价参数
２００８年第４期能源技术与管理用测井方法确定煤层气储层的评价参数程夏胜，凌毅平（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州２３４０００）［摘要］煤层气形成于煤化作用的各个阶段，绝大部分煤层气以吸附气状态赋存于煤层之中，煤层的生气和储气能力都受煤变质作用程度的控制。
这些特性决定了煤层气储层评价的一系列关键参数，煤层含气量、吸附特性参数、渗透率、孔隙度、煤岩参数、煤的工业分析参数等。
可用常规测井方法直接或间接获得，使用测井数据评价煤层气储层已经成为煤层气勘探开发中的重要手段。
［关键词］煤层气；测井；储层评价；参数［中图分类号］Ｐ６１８．１［文献标识码］Ｂ［文章编号］１６７２!９９４３（２００８）０４"００８４#０２０引言煤层气综合地质评价的主要任务是以地质学理论为指导，科学地选取工作区，查明煤层气的赋存规律、储层特性和资源量，获得与煤层气可开发性有关的评价参数。
这些资料的获得主要有三种途径：钻取煤芯作室内测试、测井和试井。
测井具有分辨率高、费用低廉等特点，已经成为煤层气勘探开发中的重要手段，将测井数据和煤芯、试井数据综合运用，可以提高数据的可靠性。
１煤层气储层的关键评价参数煤层气的成分以甲烷（ＣＨ４）为主，其次为ＣＯ２、Ｎ２等，一般煤层气含量即指甲烷的量。
在煤化作用的各个阶段都能有煤层气形成，通常将煤层气的形成划分为三个阶段：原生生物气阶段、热成因气阶段和次生生物气阶段。
煤层既是煤层气的源岩，又是其储集层。
煤层具有双重孔隙结构，由基质孔隙和裂隙（割理）组成。
煤层气以３种状态赋存于煤层之中，吸附气、游离气和水溶气，其中，绝大部分（９５％以上）煤层气以单分子形式吸附在煤孔隙的内表面上。
煤层的生气和储气能力都受煤变质作用程度的控制，随煤阶增高生气量和煤层吸附能力均呈增高趋势，但超无烟煤（Ｒｍａｘ＞６％）对甲烷基本上不吸附。
这是由于煤的吸附能力受孔隙特征影响，而孔隙特征随变质作用程度而变化。
同时，煤的吸附能力还受到煤的物质组成、煤体结构、温度、水分含量等条件的控制。
3.煤层气资源勘探开发潜力评价——以沁水盆地为例 - 吴 见
煤层气资源勘探开发潜力评价——以沁水盆地为例吴见1吴建光1叶建平1 唐书恒1熊德华1（1.中联煤层气有限责任公司，北京，100011；2.中国地质大学（北京），北京，100083）摘要：层次分析法是一种多层次、多因素综合评价方法，可用于煤层气潜力评价和有利目标区优选。
本文综合考虑煤层气资源特点及影响因素，从资源条件、储层条件和开发条件三个方面，应用层次分析法构建煤层气资源勘查潜力评价体系，力求影响因素选取的全面性和针对性，影响因子选取的代表性和实际可行性，并以沁水盆地为例进行评价，认为沁水含气区带煤层气资源勘查潜力为优级区块主要集中在沁南地区，并将不同评价单元划分成四个级别。
关键词：煤层气；层次分析法；潜力评价；沁水盆地CBM Resource Exploration Potentiality Evaluation: TakingQinshui Basin as an exampleWu Jian1Wu Jianguang1Ye Jianping1Tang Shuheng2Xiong Dehua1(1. China United Coalbed Methane Corporation Ltd. Beijing 100011;2. China University of Geosciences,Beijing Beijing 100083)Abstract：The Analytic Hierarchy Process (AHP) is a multi-level and multi-factor comprehensive evaluation method that may use in the CBM potential evaluation and favorable area optimization. This article established a CBM resource exploration potentiality evaluation model with AHP by the consideration of resource characteristic and influencing factors from resource condition, reservoir condition and development condition, and ensured integrity and pertinence of influencing factors and representation and actual feasibility of influencing indices. This article took the Qinshui Basin as a example and came to a conclusion that Qinshui gas bearing area the best CBM resource exploration potentiality blocks mainly concentrates on southern Qinshui Basin, and divided assessment units into four ranks.Keywords: Coalbed Methane; AHP; Potentiality Evaluation; Qinshui Basin项目成果来源：中国地质调查局地质大调查项目“晋陕蒙地区煤层气资源调查评价”（项目编号：1212010813076）资助。
煤层气藏区域开发潜力量化分级评价方法、系统与设计方案
图片简介:本技术属于油气田开发技术领域，介绍了一种煤层气藏区域开发潜力量化分级评价方法、系统，统计目标煤层气藏地质资料，构建目标煤层气藏的地质模型；提取区域网格单元的特征参数及含气性数据，构建煤层气藏开发潜力量化分级评价指标体系；开展目标煤层气藏区域开发潜力的无监督聚类分析，输出目标煤层气藏区域开发潜力的量化分级评价结果。
本技术实现煤层气藏区域开发潜力的量化分级评价；通过改进的自适应模糊C均值聚类算法进行无监督聚类分析，极好地克服了受算法初始值和样本离群点影响的聚类结果不稳定问题，实现了煤层气藏区域开发潜力的量化分级评价，可以有效指导针对煤层气藏“甜点”区域的不规则井网部署或加密调整。
技术要求1.一种煤层气藏区域开发潜力量化分级评价方法，其特征在于，所述煤层气藏区域开发潜力量化分级评价方法包括：统计目标煤层气藏地质资料，构建目标煤层气藏的地质模型；提取区域网格单元的特征参数及含气性数据，构建煤层气藏开发潜力量化分级评价指标体系；开展目标煤层气藏区域开发潜力的无监督聚类分析，输出目标煤层气藏区域开发潜力的量化分级评价结果。
2.如权利要求1所述的煤层气藏区域开发潜力量化分级评价方法，其特征在于，所述统计目标煤层气藏地质资料，构建目标煤层气藏的地质模型：搜集整理目标煤层气藏的静态地质资料，利用地质建模软件构建目标煤层气藏的地质模型，将所述地质模型在空间上划分为N个连续编号的区域网格单元。
括构造参数、储层参数以及流体参数；所述构造参数包括顶部构造、断层数据；所述储层参数包括各煤层厚度、有效厚度、渗透率、孔隙度、初始含水饱和度、初始压力、初始温度、含气量；所述流体参数包括气水的PVT数据表、水和岩石的PVT数据表、等温吸附曲线、气水相渗曲线、毛管压力曲线。
4.如权利要求1所述的煤层气藏区域开发潜力量化分级评价方法，其特征在于，所述提取区域网格单元的特征参数及含气性数据，构建煤层气藏开发潜力量化分级评价指标体系包括：(1)以地质模型空间划分的各个区域网格单元为评价对象，提取各个区域网格单元的特征参数与含气性数据；(2)根据所提取的各个区域网格单元的特征参数及含气性数据，计算各个区域网格单元所对应的开发潜力量化分级评价指标集。
一种低产煤层气垂直井改造潜力的评价方法
一种低产煤层气垂直井改造潜力的评价方法
低产煤层气垂直井改造潜力的评价，首先需要考虑以下几个方面：
1. 地质条件：包括煤层的产气能力、气水分布、构造特征、含气性等因素。
2. 设施条件：包括原有井身、井筒，及其配套设施的状态、型式以及是否满足后期开发需要等因素。
3. 经济条件：包括改造成本、投资回报周期、产气效益等因素。
基于以上要素，可以按照以下步骤对煤层气垂直井改造潜力进行评价：
1. 对煤层气资源类型、产能进行调研，判断是否具有改造-生产的价值。
其中，可利用地质测量等技术手段对井中的煤层气产量和分布较为准确地判断，同时结合数据库及有关文献资料进行整体评估。
2. 进一步严格评估所涉及的设施条件，包括井口基础设施、管网系统、生产设备等，了解设施的技术状态，是否满足后期开发的要求等。
通过评估，可以更好地了解投资改造的可行性、安全性，以及资金成本等。
3. 根据不同的空间尺度和技术要求，对改造对象进行评价以及改造方案的制定。
此后，可依据改造的空间尺度调整改造方案，评估投资效益，以确定最佳的改造
方案。
4. 评估改造的经济效益，主要包括投资回报周期、产气效益等方面。
根据经济效益评估结果，评估改造成本并制定可行的投资方案及可持续经营方案。
5. 依据以上评价结果，以及相关投资等因素，提出可行的改造建议，以为实施改造提供技术和经济的准备。
同时可按照根据建议，实施改造计划，并在此后对改造后的煤层气开发过程进行追踪及评估。
煤层气项目可研报告
煤层气项目可研报告
摘要
本报告针对煤层气勘探项目展开了较为详细的研究，包含了技术可行性分析、资源潜力分析、勘探方案优选及相关风险分析等内容。
一、技术可行性分析
1、地质条件分析
（1）地质构造：通过现场地质调查，发现油气田范围内地质构造主要为逆断层、断层、断裂带，考虑到煤层气勘探的要求，可能会对煤层气的勘探产生一定的影响，需要做更加详细的勘查研究。
（2）沉积层位：经现场调查，发现调查区沉积层位主要位于中三叠统和新近系，沉积结构主要为深厚泥页岩层及其下部煤系层，因此可以在此部位开展煤层气勘探工作。
2、地球物理勘探分析
（1）地球物理特征：通过地球物理技术进行分析，发现调查区地球物理特征多样，由于沉积层厚，含水率也较高，因此地球物理技术可能具有一定的局限性。
（2）天然气测试：通过对天然气的测试，发现其含气量较高，可作为煤层气的勘探重点，需要对其进行更加细致的调查研究。
二、资源潜力分析。
鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气勘探开发潜力评价
B、煤质特征
延安组以低煤阶为主要煤种，其主要煤质特征如表4所示，由表列举的资料可见，本 类煤的主要化学指标变化均较大，水分为1.13～20.47%，灰分为2.30～33.97%，挥发分 20.97～47.48%，全硫为0.06～8.02%，发热量11.19～34.82MJ/Kg，碳含量66.72～ 89.75%，反映煤质在时空上有明显变化，这是由于沉积环境的多样性所决定的。但从主 要含煤区可采煤层的分析结果来看，本类煤的基本性质均比较稳定，而且大部具有四低 三高的特性，即低中灰、低硫、低磷、低灰熔融性；高挥发分，高发热量，高二氧化碳 转化率。
(3)煤层气资源潜力 应用体积法，对侏罗系延安 组区带煤层气资源量进行了计算。 计算结果表明，鄂尔多斯盆地侏 罗系延安组煤层埋深300～2000m
埋 深 内 ， 含 煤 总 面 积
8.35×104km2，煤层气总资源量 8.08×10 1 2 m 3 。埋深在300～ 1500m的煤层气资源量为 4.22×1012 m3 ，煤层气勘探开发 的 资 源 潜 力 巨 大 。
9.9011.55 7.5710.56 9.4312.47 4.1815.90
0.701.22
1.061.39 0.941.48 1.301.55 0.291.35
0.162.73
0.563.95 0.290.89 0.271.83 0.彬县
C、煤热演化程度及含气量
侏罗系延安组煤岩镜煤反
二、煤层气地质条件分析
1、煤层气基本地质条件
煤层气基本地质条件
煤岩煤质 含 煤 层 系 沉 积 环 境 煤 层 厚 度 分 布
煤 层 埋 藏 深 度
煤 岩 特 征
煤 质 特 征
煤 阶 变 化
(1)煤层划分与对比
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于试井结果的煤层气资源开发潜力评价
煤层气注入/压降试井是认识和评价煤储层的重要手段，基于试井结果和统计资料，从煤层破裂压力、试井渗透率及储层压力三个方面分析了贵州某矿区煤层气资源开发潜力。
结果表明：研究區煤层气资源丰富，煤储层破裂压力较大，渗透率普遍偏低，现有技术条件煤层气资源开发有一定难度。
标签：煤层气；试井；破裂压力；渗透率；储层压力；贵州
引言
试井是认识和评价煤层气藏的重要手段，也是获得煤储层信息最主要、最有效的技术方法之一。
煤层气试井技术源于常规油气，但由于煤储层自身的特殊性，决定了常规油气试井技术在煤层气井的应用受到限制，有的技术甚至不能采用，有些方法需要改进[1]。
实践证明，注入/压降试井适合我国的煤层气试井方法[2]，可以获得煤层的储层压力、渗透率及地应力等重要参数。
文章将通过贵州某矿区的煤层气试井结果，分析该地区的煤层气资源开发潜力。
1 区域地质背景
贵州省煤及煤层气资源十分丰富，全省预测2000m以浅煤炭资源量2463亿吨，居全国第5位，2000m以浅、含气量大于4立方米/吨可采煤层气地质资源量31511.59亿立方米，占全国煤层气资源总量的22%左右，同样评价标准下的煤层气资源量位列全国各省区第二[3]。
研究矿区位于贵州省黔西南州北部乌蒙山区，扬子地台南西缘，区内煤炭资源丰富，理论储量172亿吨，其中800m以浅资源量约35亿吨，居黔西南之首。
区内煤炭资源主要分布于普安县南部的青山向斜内，中部的旧普安向斜东端、碧痕营背斜西端及北部晴隆向斜北西翼有少量分布。
沉积环境海陆交互，二叠系龙潭组为该县主要含煤地层。
岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层、泥质灰岩为主，夹薄层菱铁矿，其中含煤12～55层，可采及局部可采煤层4～8层，一般为瘦煤、贫瘦煤、贫煤及无烟煤。
统计资料显示[4]，研究区煤层气资源丰富，煤层含气量一般大于8立方米/吨，介于5.33～26.47立方米/吨之间，平均12.18立方米/吨，且随着埋深的增加有增加的趋势，煤层气资源理论勘探开发潜力巨大。
2 煤层气注入/压降试井结果
贵州省煤田地质局一一三队煤层气试井测试组在研究区对2口井（A井、B 井）7个煤层（A井3#、9#、12#、17#、19#，B井18#、19#）进行了注入/压降试井测试。
测试结果见表1。
表1 贵州某矿区煤层注入/压降试井结果
3 煤层气注入/压降试井结果分析
3.1 破裂压力
破裂压力由微破裂试验获得，即通过向目标煤层注水，依此产生一个压裂煤层的瞬时压力脉冲，在确认煤层被压裂后井底关井，采用压力计记录井底压力随时间的变化规律获得[5]。
破裂压力小利于低渗储层压裂改造，但小于钻井时泥浆的静液柱压力时，可能引起井漏，不利于钻井成型。
研究区煤层破裂压力到最高达27.75MPa，介于10.28～27.75MPa之间，远高于钻井时泥浆的静液柱压力，利于钻孔钻进成型，不利于后期储层改造。
3.2 试井渗透率
试井渗透率反应试井液体在煤储层中流动的难易程度，也间接反应了煤层气开发的难易程度。
一般而言，试井渗透率越高，煤层气在煤储层中流动越容易，越有利于煤层气的开发，反正，则不利于煤层气的开发。
研究区内煤储层试井渗透性普遍较低，且渗透性变化很大，低至0.000173×10-3μm2，最高也不过0.0152×10-3μm2，平均0.0053×10-3μm2，随着埋深的增加，煤储层渗透率有降低趋势，不利于煤层气资源开发。
3.3 储层压力
储层压力是煤储层孔隙内流体所承受的压力，又称原始储层压力，即储层被开采前，处于压力平衡状态时测得的储层压力，一般随着煤层埋深的增加而增加。
储层压力越大，越有利于煤层气资源的开发。
研究区煤储层压力较高，介于3.85～10.24MPa之间，平均7.67MPa，储层压力系数均大于1，介于1.17～1.63之间，平均1.27，属高异常压力[6]，利于煤层气资源开发。
4 结束语
研究区煤层气资源丰富，较高的煤层破裂压力和煤储层压力利于钻孔钻进成型和煤层气资源开发，理论上勘探开发潜力巨大。
然而，区内煤储层试井渗透性普遍较低，不利于煤层气的流动，将严重制约煤层气资源开发，而较高的煤层破裂压力也不利于后期储层改造，同时，由于构造发育、地形起伏大、交通不便等不利条件的制约，研究区煤层气勘探开发具有一定难度，勘探开发应慎重进行。
参考文献
[1]苏现波，陈江峰，孙俊民，等.煤层气地质学与勘探开发[M].北京：科学出版社，2001.
[2]冯三利，胡爱梅，叶建平.中国煤层气勘探开发技术研究[M].北京：石油工业出版社，2007.
[3]毛节毕，许惠龙.中国煤炭资源预测与评价[M].北京：科学出版社，1999：337-341.
[4]唐显贵.贵州省煤炭资源潜力评价[R].贵阳：贵州省煤田地质局，2010.
[5]陈志胜.煤层气井微破裂试井测试技术及应用[J].中国矿业大学学报，2003，32（1）：53-56.
[6]傅雪海，秦勇，韦重韬.煤层气地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.
作者简介：任平（1983-），男，河南平顶山人，工程师，成都理工大学沉积学院在职研究生，主要从事煤层气试井技术及管理工作。