使用AVO技术评价煤层气井

使用A VO技术评价煤层气井陈信平北京捷茂迪华能源技术有限公司 E-mail：xpch166@摘要本文介绍AVO技术评价煤层气井的三个功用：压裂前预评价、压裂后再评价和老矿区挖潜增效，展示和总结了三个矿区部分评价成果，证明该评价方法的有效性。

本文最后讨论了将AVO技术评价煤层气井获得的规律应用于地震资料预测煤层气储层富集高渗区。

关键词：煤层气井评价 AVOCBM Well Appraisal by A VO TechniqueChen Xin-Ping(Geomodulus Co. Ltd., Beijing, China, E-mail：xpch166@) This paper presents a brief introduction to the three functions of A VO (Amplitude versus Offset) technique in CBM (Coalbed Methane) well appraisal,i.e.pre-appraisal before fracturing, appraisal once again after fracturing, and tapping the potential and promoting economics of old/abandoned CBM prospects. CBM well appraisal results from three prospects are also presented so as to show the validity of the technique. It is suggested that the rules obtained from CBM well A VO appraisal be applied to delineating the sweet-spots of CBM reservoirs with seismic-data-A VO inversion.Key words: CBM well appraisal A VO1. 序言目前，每一个达到探明或控制储量级别的煤层气矿区都有数十口乃至近百口井。

煤层气公司花费巨资为勘探井采集的各种资料——测井、录井、完井、实验室测定等等资料——是一个巨大的信息宝库。

但是，全世界煤层气勘探开发公司都遵循美国“以钻井工程为主导”技术模式，该模式没有提供适当的评价煤层气井的技术，对这个庞大的信息宝库基本上没怎么使用。

查一查世界各个大牌测井、油气服务商（例如，Halliburton、Schlumberger、CGGVeritas等等）的网站涉及煤层气服务项目的网页或者它们的煤层气软件说明书，它们对煤层气井评价或者避而不谈或者将Langmuir方程搬弄一番。

为什么？因为它们没有专门针对煤层气井的评价技术。

Langmuir方程是评价煤层气井不可或缺的工具。

但是，该方程不能在压裂、完井、试气之前预测煤层气井的产能；如果试气产量低，该方程也不能在压裂、试气之后分析、找出低产的原因。

该方程的主要作用是，在试气获得的平均日产量大于工业气流标准①时，预测煤层气井的产量衰减规律，预测累计产气量；根据预设的弃井压力，预测总产量，等等。

Langmuir方程做的是锦上添花的事——即在试气证明平均日产量达到工业气流标准之后预测各项产量指标，而今天的煤层气勘探开发行业更需要人雪中送炭——即在压裂、试气之前预测能否达到工业气流标准以及为达到工业气流标准提供指导。

煤层气A VO技术是评价煤层气井的新技术。

压裂试气前使用A VO技术做预评价，能够评定获得工业气流的可能性；对于不可能获得工业气流的井，可以考虑放弃压裂排水试气，因为压裂排水试气的成本远大于钻井、录井、测井、固井等的合计总成本。

压裂试气后如果没有获得工业气流，使用A VO技术做再评价，能够查明低产的原因，以便采取相应对策。

对生产一段时间后因为产量下降不得不关井的废弃井，使用A VO技术做评价，查明低产的原因，有可能变死井为活井。

本文首先介绍A VO技术评价煤层气井的三个功用，然后简述A VO技术评价煤层气井的理论依据和工作流程。

本文提供两个煤层气矿区使用A VO技术评价煤层气井的成果分析，使读者获得直观印象；提供三个矿区使用A VO 技术做预评价煤层气井的总结，证明该技术的有效性。

2. A VO技术评价煤层气井的三个功用在人们通常的观念上，为了使用A VO技术，需要有叠前地震资料。

实际上，即使对于预测天然气，只有做A VO反演时才需要叠前地震资料，做A VO 正演，只要有测井资料就行了。

煤层气及其储层具有极大地不同于天然气及其储层的鲜明特征，特别地，煤层的深度、厚度是已知的，基本上是确定无疑的；煤层气井取芯及其实验室测定获得的煤层气储层参数远比天然气储层参数齐全可靠；煤层气井数量众多，是天然气井无法比拟的；所有这些都是煤层气A VO技术评价煤层气井的基础资料和/或有利条件。

理论研究和实践成果都表明，使用测井资料和煤层气A VO正演数值模拟，在岩石物理等综合研究的全局认识指导下，煤层气井压裂试气前预评价、压裂试气后再评价，是一项可以独立使用的技术方法，不要求有地震资料。

当然了，如果有过井地震测线，综合利用测井和地震资料，不仅有利于对井的预测，而且可以做A VO反演预测地震剖面上的“甜点”。

因此，要改正传统观念。

没有地震资料，一样可以使用A VO技术评价煤层气井。

这是煤层气储层特性提供给煤层气从业者的得天独厚的有利条件，这是煤层气从业者花费巨额资金钻探的众多煤层气井（甚至构成了稠密的井网）造成的有利条件。

因为有这些有利条件，A VO技术评价煤层气井的功用和成①工业气流标准是维持一口煤层气井持续生产所需要的最低平均日产量。

根据“DZ/T 0216-2010 煤层气资源/储量规范”表3规定，对于直井，当煤层气储层埋深小于500m时，计算储量的单井平均日产量下限为500m3；当埋深在500 ~ 1000m之间时，单井平均日产量下限为1000m3。

本文将该规范这两个产量下限作为工业气流标准。

效远远地超过了评价天然气井的功用和成效。

对于天然气井，在没有地震资料A VO反演成果的情况下，使用A VO技术做天然气井评价的难度比较大，评价成果的可靠性低。

但是，对于煤层气井，只要有井径、密度、声波这三条测井曲线，就可以使用A VO技术做评价。

无论煤层气勘探井还是开发井，只要做了测井，都有这三条测井曲线，都可以使用A VO技术做评价的。

（如果有横波测井从而有横波速度，则更好；没有横波速度时，可以按常规，从纵波速度转换获得横波速度。

）煤层气井A VO评价的第一个作用是预测已经完成钻井、录井、电缆测井的煤层气井，是否有必要压裂排水试气。

可惜，目前煤层气行业没有技术手段，无法完成第一预测要务，只好“凡打井，必试气，除非煤层太薄”。

这造成了极大的资金浪费。

一口煤层气井的成本主要不是花费在钻井、录井、测井、固井等工序上，而是花费在压裂排水试气上；通常，压裂排水试气的费用占一口煤层气井总费用的60% ~ 80%。

是不是每一口井都要压裂试气呢？不是的，有一些井根本没有必要压裂试气。

对根本没有希望的井压裂排水试气，是白白浪费资金。

能不能在压裂试气前，预测煤层气井的产能，避免资金浪费呢？能。

使用煤层气A VO技术做煤层气井预评价即可。

预评价成果可能建议放弃对一些井压裂试气，这会不会漏掉工业气流井呢？漏掉工业气流井的可能性非常非常之小。

利用你已经具有但是被美国“以钻井工程为主导”技术模式弃之不用的巨大信息宝库，捷茂迪华公司的煤层气井A VO评价技术做压裂试气前预评价，有多种措施防止漏掉工业气流井。

煤层气井A VO评价的第二个作用是查明煤层气井低产的原因，总结经验，指导后继井的压裂试气设计和实施。

在美国“以钻井工程为主导”技术模式之下，试气的平均日产量是煤层气公司不得不接受的最终成果。

如果试气产量高，就万事大吉，如果试气产量低，则一筹莫展，因为美国技术模式不能确切地解释煤层气井产量高或产量低的原因。

但是，遇到低产井，技术人员总要努力一番，说出让老板满意的理由，于是只好利用地质知识，笼统地归因于地应力、地下水、煤体结构等等。

现在，每一个煤层气矿区都或多或少有一批因压裂试气中显示低产而被废弃的井，等待被研究和被重新利用。

捷茂迪华公司的煤层气井A VO评价技术做压裂试气后再评价，以确定低产原因，有可能变死井为活井。

煤层气井A VO评价的第三个作用是服务于老矿区挖潜增产。

同样增产1亿m3煤层气产量，老矿区的效益远大于新矿区，因为老矿区有现成的集输、净化、压缩液化等设备，老设备的边际价值被利用而产生高效益。

煤层气A VO 技术从如下两个方面服务于老矿区挖潜增产：（1）确定加密井井位。

（2）确定老井改造的目标井。

煤层气井低产的原因多种多样。

含气量低、吸附饱和度低、渗透率低、压裂不到位、排水降压速率不当，等等，都可能是低产的原因。

其中每一个原因又可以继续细分，例如，渗透率低可能是割理不发育，原始渗透率低；也可能是煤体碎裂，煤粉堵塞割理、裂隙；还可能是后期矿物成分填充割理、构造煤二次胶结等等，破坏了割理通道。

利用煤层气公司已经花费巨资拥有的巨大信息宝库，从新的角度研究和利用已有的信息，煤层气井A VO评价技术做压裂试气后再评价，查明矿区煤层气井高产的规律、低产的原因，尽早圈定矿区内的“甜点（即富集高渗区）”，指导井位部署、压裂、排采，还可能将部分低产井改造为工业气流井。

煤层气A VO技术开创了煤层气井评价的新途径。

并且，煤层气井压裂试气前A VO预评价和压裂试气后A VO再评价，都是极其低成本的，因为不需要做新的资料采集——采集资料才是成本高昂的。

美国“以钻井工程为主导”技术模式，煤层气勘探开发公司花费巨资采集的资料，很多从未被利用（例如，大量的测井资料），从始到终躺在档案室里睡大觉，这是极大的浪费；更多的资料仅仅在浅层次上被利用，没有发挥出应有的潜力，这也是浪费。

煤层气勘探开发应当遵循低成本的原则，大量资料被浪费，违背了低成本原则。

资料的价值需要通过被技术方法使用、产生效果，才能体现出来。

美国“以钻井工程为主导”技术模式没有提供煤层气井高层次评价技术，浪费了宝贵的资料。

3. A VO技术评价煤层气井的理论和流程文献[1]~[5]论述了A VO技术评价煤层气井的理论、方法和流程。

本文将煤层气A VO技术理论进展和实践成果等要点简列如下：（1）含气量与煤层气储层弹性参数（密度、纵、横波速度）之间存在负相关关系，这些负相关关系是煤层气A VO技术的岩石物理基础；（2）Zeoppritz方程组的弹性模量近似式全面地解释了煤层气A VO异常的成因，确定了各弹性模量相对变化量与煤层气富集、储层高渗之间的关系，建立了煤层气A VO技术的地震波理论基础；（3）上述岩石物理基础和地震波理论基础证明煤层气储层的A VO异常直接地与煤层气富集、储层渗透率相关，可以被用于预测煤层气储层富集高渗部位；（4）煤层气A VO正演数值模拟成果与众多煤层气井试气成果基本一致；（5）设计和实现了适用于煤层气储层的地震资料A VO预处理和A VO异常解释流程；（6）提出了新的适用于煤层气储层的碳氢检测因子；（7）设计和实现了A VO技术评价煤层气井的流程，发展和完善了相关理论、方法和监督要点。