第五、第六章 煤层气井测井与试井
煤田煤层气测井资料解释介绍
煤重要参数
煤的煤层气含量、镜质体反射率、水分、灰分、挥发分等参数是研究煤 层组分，作为评价煤层气勘探、工业分析、经济效果的依据。 1. 煤层含气量 解吸：在未开采之前，煤层气以分子状态吸附在煤颗粒表面。随着储层 压力的降低(如抽水)，地层能量的衰减，压力降到解吸压力以下，以分子状 态存在的解吸气变为游离气。 扩散：煤层甲烷解吸之后，在煤基质与割理之间的浓度不一致。由浓度 差异引起甲烷气体扩散，气体从基质进入割理。 流动：由于气体的解吸、扩散，割理与井眼之间的压力梯度发生了变化。 由于压力不同，引起气体由割理向井眼流动。 直接法测定含气量包括三部分，即散失气量、解吸气量和残余气量，煤层含 气量为三者之和。煤层含气量的单位为m3/t。 散失气量：指煤心快速取出，现场直接装入解吸罐之前释放出的气量。 根据散失时间的长短及实测解吸气量的变化速率进行理论计算。 解吸气量指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。实验过程中求出气 量随时间的变化规律，结合一些基础数据计算解吸气量。解吸过程一般延续 两周至四个月，根据解吸气量大小而定，一般在一周内每克煤样的解吸量小 于0.05cm3/d时可终止解吸。 残余气量：指终止解吸后仍留在煤中的那部分气体。需将煤样加热真空脱 气，再粉碎、加热真空脱气，测定其解吸总量。
体积模型法：
ＤＥＮ=W11Vｗ+W12Vａ+W13Vc ＡＣ=W21Vｗ+W22Vａ+W23Vc
CNL=W31Vｗ+W32Vａ+W33Vc
1=Vw+Vb+Vc
Hale Waihona Puke 概率模型法:ＤＥＮ=Ａ1Ｑｗ+Ａ2Ｑａ+Ａ3Ｑｈ+Ａ4Ｑｃ ＡＣ=Ｂ1Ｑｗ+Ｂ2Ｑａ+Ｂ3Ｑｈ+Ｂ4Ｑｃ
煤层气地面开采安全规程(试行)(2013年修正)
煤层气地面开采安全规程(试行)(2013年修正) 文章属性•【制定机关】国家安全生产监督管理总局(已撤销)•【公布日期】2013.08.29•【文号】家安全监管总局令第63号•【施行日期】2012.04.01•【效力等级】部门规章•【时效性】现行有效•【主题分类】劳动安全保护正文煤层气地面开采安全规程（试行）（2012年2月22日国家安全监管总局令第46号公布，根据2013年8月29日国家安全监管总局令第63号修正）第一章总则第一条为了加强煤层气地面开采的安全管理，预防和减少生产安全事故，保障从业人员生命健康和财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》等法律、行政法规，制定本规程。
第二条在中华人民共和国境内从事煤层气地面开采及有关设计、钻井、固井、测井、压裂、排采、集输、压缩等活动的安全生产，适用本规程。
国家标准、行业标准对煤矿井下瓦斯抽采和低浓度瓦斯输送安全另行规定的，依照其规定。
第三条煤层气地面开采企业以及承包单位（以下统称煤层气企业）应当遵守国家有关安全生产的法律、行政法规、规章、标准和技术规范，依法取得安全生产许可证，接受煤矿安全监察机构的监察。
国家鼓励煤矿企业采用科学方法抽采煤层气。
依法设立的煤矿企业地面抽采本企业煤层气应当遵守本规程，但不需要另行取得安全生产许可证。
第四条煤层气企业应当建立安全生产管理机构，配备相应的专职安全生产管理人员；建立健全安全管理制度和操作规程，落实安全生产责任制，配备满足需要的安全设备和装备。
第五条煤层气企业的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。
煤层气企业的主要负责人和安全生产管理人员应当按照有关规定经专门培训并考核合格取得安全资格证书。
第六条煤层气企业应当制定安全生产教育和培训计划，对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。
未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。
煤层气试井讲解
煤层气试井考点一、名词解释（30分/6题）1.试井：是以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态的测试，来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
2.产能试井：是改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井的产能方程和无阻流量、井底流动曲线。
3.稳定试井：产量基本上不随时间变化的试井称为稳定试井。
4.不稳定试井：产量或压力随时间变化的试井称不稳定试井。
5.井筒储存效应：在测试过程中，由于井筒中的流体的可压缩性，关井后地层流体继续向井内聚集，开井后地层流体不能立刻流入井筒的现象。
6.井筒储存系数：描述井筒储存效应大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。
7.质量守恒定律：单位时间内通过控制面净流入的流体质量等于单位时间控制体内流体质量的增量。
8.表皮系数：9.表皮效应：钻井、完井、储层强化过程中，泥浆渗入、泥饼及水泥、储层自身细粒物质在井筒附近积聚，以及地层部分打开、射孔不足或井眼堵塞等，导致储层被污染→渗透率降低→污染带内产生附加压降△p s ，产生表皮效应。
10.折算半径：其含义就是将表皮效应用等效的井筒半径来代替，计算公式为： 11.叠加原理：油藏中任一点的总压降，等于油藏中每一口井的生产在该点所产生的压降的代数和。
12.导压系数：单位时间内压力波波及的面积，公式为： 13储层综合压缩系数：单位岩石体积在改变单位压力时，由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积。
13.续流：当地面井口关闭后，地层流体继续流入井筒的现象。
14.达西定律：是指流体在多孔介质中遵循渗透速度与水力梯度呈线性关系的运动规律，即渗流量与圆筒断面积及水头损失成正比，与断面间距成反比。
15.等温压缩系数：等温条件下，单位体积的气体随压力变化的体积变化率。
浅析煤层气勘探开发中常用试井测试技术
浅析煤层气勘探开发中常用试井测试技术摘要：试井测试源自与石油天然气的勘探测试，可以有效精确地获得目标相关参数，目前在行业内部获得了较为广泛的应用。
文章通过多年的从业经验，从各种试井测试技术的相互对比入手，主要讨论煤层气勘探开发中的试井测试技术。
关键词：试井测试；煤层气；勘探煤炭资源对于我国的发展而言不可或缺，大量的开采行业促进了一系列附属产业的发展。
煤层气，是指在煤炭中混杂的烃类气体，附着在煤基质颗粒的表面，广泛存在煤矿内，尤其是浅层煤矿中。
然而，如何获得煤层气的具体数据，例如煤层气所在位置，以及一些具体评价参数，依旧是目前广泛关注的问题。
目前，煤层气勘探试井技术主要沿用石油天然气试井的勘探技术，然而在实际过程中，煤层气在诸多方面，例如储集、运移、产出机理方面与常规石油天然气之间有着不小的差异，因此适用于煤层气开发的试井技术还需详尽的研究。
同样，我国的煤层气储备在世界排名第三，按照国家有关部门的《煤层气产业政策》，发展新能源产业也是国家发展的趋势。
试井技术在煤层气勘探中又有着极大的优势，也是我国目前发展较为薄弱的环节，对这一方面的研究有着极其重要的战略意义。
1 行业内常用的试井测试技术煤层气试井是煤层气勘探和生产中一项常规工作，是确定储层性质、选择增产措施、研究气井产能、评价勘探区前景等的重要途径。
由于煤储层渗透率和煤储层压力一般偏低，因此煤层气试井多采用注入方式，如注入/压降法、段塞法、水罐法、DST法等。
1.1 注入/压降法注入/压降法实际上是通过对于煤层进行压力注入，其中注入的压力一定要是一个稳态过程，不能有大幅度的变动，其次注入的压力不能破坏底层。
然后，通过一段时间，观察压力的恢复状况，以及随时间的变化。
因此在关闭井后的压力数据的变化就显得格外重要，也是通常获得煤储存参数的重要办法。
通常是注入一定的水，继而并井，测试压力变化。
设备上大致分为井外设备和井内设备。
在操作过程中，首先注意前期工作，主要包括测试装置的数据连接，初始压力校准，以及井内的密封校对。
试井基本理论与现代试井分析
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2
以产率q开井生产
15 00 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 100
1 0
时间 t ，h h 时间，
针对压力恢复试井曲线解释取得的储层模型，一定要通过开井生产压 降段压力历史拟合检验，符合一致的才可确认模型的正确性，否则必须 对模型加以修改；
试井基本原理
和现代试井分析
气藏动态描述和试井
目录
第一章 概论 第二章 基本概念和气体渗流方程式 第三章 气井产能试井方法及实例
第四章 压力梯度法分析气藏特征
第五章 气藏动态模型和试井 第六章 干扰试井和脉冲试井 第七章 煤层气井试井分析 第八章 气田试采和气藏动态描述 第九章 试井设计
试井、物探和测井组成油、气田研究的三大支柱技术
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pwf
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以产率q 开井生产
00 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50
关井
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时间 t ，h h 时间，
压力恢复曲线形态受关井前整个生产过程产量变化的干扰，从而对于 解释结果造成影响，而且在解释过程中使用了根据开井压降段制作的图 版，必须进行一定的校正；
规范产能 试井测试 分析研究 建立初始 产能方程 推算初始 无阻流量 录取气井 初始的稳 定产能点
压力分布研究
气井初始 地层压力 测试分析
建立稳定点 产能二项式 方程、推算 初始无阻流 量、画初始 IPR曲线图
核实初始产 能方程
录取生产过 程中动态的 稳定生产点
生产过程气 井关井静压 力测试分析
气井动态模 型追踪分析 验证、完善 井的动态模 型进行油气 井动态预测
煤层气井钻井井控实施细则范文(3篇)
煤层气井钻井井控实施细则范文一、引言煤层气井是开采煤层气的重要手段，其钻井井控工作的质量直接关系到井口产能、井筒完整性和安全性。
为确保煤层气井钻井井控工作的顺利进行，提高作业效率，并最大程度地保障工作人员安全，制定本实施细则。
二、工作前准备1.井位选择在选择井位时，应充分考虑煤层气资源丰富度、地质构造特征、水文地质条件等因素，选择适宜的井位位置。
2.设计方案制定根据勘探结果和井位选择确定的地质条件，编制煤层气井钻井井控设计方案，包括井斜率、井深、井径、套管设计等内容。
3.井控设备准备根据设计方案确定所需的井控设备清单，并进行检查和备货。
确保设备完好无损，满足工作需求。
三、井控操作流程1.钻头安装与井底清理（1）安装钻头将钻头与钻杆连接，检查连接件是否牢固。
安装好钻头后，进行必要的试压检查，确保连接密封。
（2）井底清理在钻头安装完成后，需要进行井底清理工作。
将冲洗液注入井下，并通过泵送系统将井底物料冲刷至地面。
确保井底清理干净，以利于后续作业。
2.钻井过程控制（1）地层信息记录在钻井过程中，应及时记录各种地层信息，包括井深、岩性、压力等。
以备后续工作参考。
（2）循环钻井在钻井过程中，需采用循环钻井方法，通过钻柱内循环钻井液，清除钻井废料并降低井底温度。
根据地层情况，及时调整循环钻井参数，确保钻井作业的顺利进行。
3.井壁稳定控制（1）井壁稳定性评估在钻井过程中，应定期进行井壁稳定性评估，判断井壁稳定情况。
如发现井壁不稳定的迹象，应及时采取措施进行处理。
（2）井壁支护对于井壁不稳定或易塌方的地层，需采用支护措施，如套管、防喷器等。
确保井壁稳定，防止井壁塌陷等事故的发生。
4.井口安全措施（1）井口围栏设置钻井现场应设置围栏，划定安全区域。
禁止未经许可的人员进入围栏区域，确保井口安全。
（2）事故应急预案钻井过程中，应制定事故应急预案，包括各类事故的处理方法、逃生路线等。
确保在事故发生时能够及时、有效地应对。
第五、第六章煤层气井测井与试井
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§5.4 资料处理、解释
一、 准备工作
1. 测井资料质量检查：对曲线除进行一般质量检查外，还 应用交会图、直方图等方法进行质量检查。
2. 测井资料校正： 深度对齐：同次测井各种曲线深度要取齐，不同次测井 深度要衔接好； 环境校正：在进行数据处理前，应对有关曲线做井眼环 境校正。
《煤层气开发与开采》
第一章 绪论 第二章 煤层气储层特征 第三章 煤层气钻井技术与工程设计 第四章 煤层气工程管理与质量控制 第五章 煤层气测井 第六章 煤层气试井 第七章 煤层气增产技术 第八章 煤层气排采控制理论与工艺技术 第九章 煤层气数值模拟
《煤层气开发与开采》
第五章
地球物理测井
Wireline Logging of CBM Well
井下仪器刻度 （1）双侧向及微球聚焦测井仪的仪器常数(K)应采用实测值。 （2）补偿中子测井仪和自然伽马测井仪应有本年度在一级刻度
井中的刻度资料（刻度井的井径应与实际井径相当）。 （3）测井前、后在井场用三级刻度器进行刻度和检验，其结果
应符合仪器出厂指标和附录 A 之规定。
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§5.3 煤层气测井技术要求
作用：
测量渗透率
三、自然伽玛测井 测量岩层中放射自然伽玛量，记录地层中天然放射性，大小取决于地 层中含有铀、钍等放射性元素含量，划分不同岩性地层的工作
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§5.1 煤层气测井种类概述
四、密度测井
测量岩石中吸收的散射伽玛射线强度，其强度与岩石密度相关，称为密度测井
作用：
煤层与其它岩层吸收强度明显不同，精确获 取煤层厚度
煤层评价，计算煤特性-工业分析，固定碳、 水分、灰分、挥发分
煤层气井常用试井方法及应用
煤层气井常用试井方法及应用学号: 2010050031 姓名: 张恒煤层气井常用试井方法及应用摘要:试井测试是目前能够准确获取煤层参数的有效方法。
现从实际应用的角度,重点介绍了煤层气井常用试井方法,并对各种试井测试方法的优缺点、适用范围进行了研究评价。
结合煤层渗透率及储层压力的特征,探讨了试井测试方法在煤层气勘探开发中的应用关键词:煤层气;试井方法;应用0引言煤层气的勘探、开发离不开煤层气试井,它是对煤层进行定量和定性评价的工艺方法,它在确定煤层基本参数方面具有明显的优势,其主要目的是获取储层的评价参数,为煤层气井的勘探开发和生产潜能评价提供科学的依据。
但煤层气属于非常规天然气资源,它在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异。
目前试井测试的方法很多,主要依赖于常规油气井试井技术,尽管一些常规试井方法可用于煤层气试井测试,由于煤层气在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异,这些试井技术的应用有一定的局限性。
大量的研究资料表明,我国煤储层具有低压、低渗的特点,即煤层的储层压力和渗透率普遍较低。
本文通过对煤层气常用试井方法研究评价,结合我国煤储层特点,探讨煤层气试井方法在煤层气勘探开发中的应用[1].1煤层气井常用试井方法煤层气试井测试方法有很多,目前国内外常用的试井测试方法主要有DST测试、段塞测试、注入/压降测试、水罐测试,微破裂试验测试技术等1.1DST测试[2]DST测试利用钻杆地层测试器进行,依靠地层流体的流动、产出和压力恢复的过程求取地层参数,是认识测试层段的流体性质、产能大小、压力变化和井底附近有效渗透率以及目的层段被污染状况的常用手段。
煤层气井DST测试目的与常规油气井有些不同,由于煤层气多以吸附状态存在于煤储层中,因此煤层气井DST测试主要是了解煤储层中水的能量、割理的渗透能力、储层压力以及判断原始游离气是否存在,为下一步的改善措施提供参数依据。
DST测试方法常用于渗透率和储层压力较高的储层中。
煤层气试井重点整理
1试井：是为获取井或地层参数将压力计下入到井下，测量压力和/或流量随时间的变化，并进行测试资料分析处理的过程的简称2试井解释：通过对钻井的测试信息的研究，确定反映测试井和储层特性的各种物理参数。
3叠加原理：物理中几个外力作用于一个物体上所产生的加速度，等于各个外力单独作用在该物体上所产生的加速度的总和，这个原理称为叠加原理。
4表皮效应：钻井、完井、储层强化过程中，泥浆渗入、泥饼及水泥、储层自身细粒物质在井筒附近积聚，以及地层部分打开、射孔不足或井眼堵塞等，导致储层被污染→渗透率降低→污染带内产生附加压降△ps，产生表皮效应5等温压缩系数：温度不变，增加单位压强所引起的物体体积的相对变化。
6变产量试井：测试过程中改变若干次产量的压降试井7注入压降试井：是一种单井压力瞬变测试，它以恒定排量向储层注水一段时间，然后关井进行压力恢复，分别记录注入和关井期间的井底压力数据，据此进行储层参数计算。
8段塞试井：段塞测试（Slug Testing）就是通过钻孔向储层段注入或抽取一定量的流体，根据实测压力曲线进行储层参数计算。
9脉冲试井：实质上也是一种干扰试井，与一般试井不同的是，作为激动井（也称为脉冲井），在测试期间多次改变工作制度：从开井生产到关井，再从关井到开井生产，且各个工作制度延续。
时间相同。
当改变三次以上工作制度时，就可以在观测井观测到一次压力脉冲10干扰试井：选择包括一口机动井和一口(或若干口)与机动井相邻的观测井组成测试井组，通过改变激动井的工作制度，使地层中压力发生变化，利用高精度和高灵敏度压力计记录观察井中的压力变化，根据记录的压力变化资料确定地层的连通情况，并求出井间地层的流动系数、导压系数和储能系数等地层参数。
这种试井方法称为井间干扰试井11钻杆测试：(DST)一种临时性的完井方法，它以钻柱作为油管，利用一套专门的工具，在不排除井内泥浆的前提下，构成一个临时的短期生产系统，通过控制测试阀的开和关，获取测试层段的流体产量、压力变化和流体样品等资料，经过对这些资料的分析处理，从而达到快速准确评价测试层段的目的。
煤层气试井基础
对于煤层的原地应力测试，很难获得特征明显的压裂曲线。 当煤层被压开时，压力不是突然下降，而是缓慢上升，上升速 度逐渐减小，曲线弯曲，且随注入时间增加而上升，无明显的破裂 等特征，亦无明显的瞬时关井压力。 这是由于煤层是非弹性的，且自然裂隙发育，破裂时压力下降 的情况可能不出现，而关井时，裂缝闭合前、后的压力下降也是逐 渐过渡的。
（三）流动阶段的识别
在双对数曲线lg△p—lgt 上，各种不同类型的储层，在各个不 同的流动阶段，均有各不相同的形状。因此，可以通过双对数曲线 分析来判别某些储层类型，并且区分各个不同的流动阶段。由于这 个缘故，双对数曲线被称为“诊断曲线”。
实践证明：压力导数比压力本身更加敏感，对于一般压力分析不 明显而常常被忽略的微小变化，压力导数却把它们放大而有了明显 的反映，从而可以加以判别和解释。压力导数曲线的这些内在的优 越性，使得它成了试井解释最重要的诊断工具。
而在压力导数解释图版上，在早期纯井筒储集阶段同样为斜率 为1的直线（45°线）。
2、无限作用径向流动阶段
即是半对数曲线（MDH曲线或Horner曲线）呈直线的阶段。压 降试验中，“压降漏斗”径向地向外扩大，在边界的影响可以忽略 时，流动状态类似无限大地层径向流动，所以称作“无限作用径向 流动阶段”。
注入压降方法主要缺点：
第一，地层伤害。其一，由于注入的流体可能与地层的化学环 境不相容，发生反应，产生伤害。其二，有可能注入了会堵塞产层 的微粒，产生伤害。因此，把取自被测试层位的地层水回注到测试 井中是很理想的。至少应当采用与地层和气藏流体相容的淡水。
第二，压开地层。由于注入过程中排量控制不好，使井底压力 超过了测试层的破裂压力就可能会压开地层，产生裂缝。这种裂缝 会产生认为是自然渗透率或井筒伤害的假象，使测试不可靠。因此， 在注入压降过程中一定要保证井底压力低于地层破裂压力。
浅析煤层气井与常规油气井在试井方面的差别
变测试 ， 测试时以恒定排量将水注入井中一段时间
后关井 。注入和关井阶段都用井下压力计记录井底
在割理中流动 ，符合达西定律。与此不同的是 ， 普 通双隙和裂缝中的。天然气的流动 ，不论从 基质到裂缝 ，或是在裂缝中的流动 ，都符合达西定 律 ，因而形成 “ 双重流动” 。双重 的存储和双重的 流动 ，构成普通裂缝性天然气层 的双重介质流动特
（．西南石油大学 “ １ 油气藏地质及开发工程”国家重点实验室，四川成都 ６００￣ １５０ ２ ．华中科技大学，湖北武汉 ４０７） ３０４
摘
要：本文从煤层气试井的对象、煤岩结构、开采阶段、试井模 型、试井分析方法等方面简要
讨论 了煤层 气试 井和常规油气井试井的差别。 关键词 ：煤 层 气 井 油 气井 试 井
２ 煤层气试井和一般油气井试井的差别
２ １ 煤层气所针对的流体 ． 煤层气地层在初始打开时 ，由于地层压力一般 高于临界解吸压力 ，常常不存在游离气 （ 在美国的 部分煤层气层中也有存在游离气 的情况） 此时为 。
法和技术是无法对其进行有效的开发。这就是为什
作者简介
陈彦丽 ，女 ，西南石油大学 ２Ｏ 级硕士研究生 。 Ｏ４
维普资讯
第４ 期
浅析煤层气井与常规油气井 在试井 方面的差别
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了测试储层的渗透率 ，经常采用注入／ 压降试井方 法。煤储层中裂隙等较大孔隙 中的储层流体是水。
煤储层压力表现为煤层水压力 ，被测井常常是水
“ 双重介质”有着本质的差别 ，因此流动机理也截 然不同。
煤层甲烷气 ，除少量游离气外 ，基本上是以吸 附态赋存于煤基质 中，水则只存在于割理中。随着 割理 中水的采出，储层压力降低 ，甲烷气从煤基质
煤层气钻井地质录井与测井技术讲解
荧
干照 颜色
光
级别
定 量
无
三、重点录井项目
3. 气测录井 探井气测录井项目
随钻气体检测： 在钻进过程中连续进行，内容包括全烃和组份；非烃类气
体检测，包括二氧化碳、硫化氢等。 后效气体检测：
钻遇煤层或气体显示后，每次起下钻均应循环钻井液1个 周期以上，进行后效气测录井。 热真空蒸馏分析：
在目的层之前要进行两次，一次为钻井液基值样品分析， 另一次为进入目的层之前50m内样品分析。进入目的层后每一班 （8-12h或100 m井段之内）应进行一次分析；气测出现明显的异常 应进行分析；钻井取心每筒后进行一次分析；完钻后循环钻井液进 行一次分析。
四、煤层气录井综合解释
煤层厚度解释： 根据钻时、岩屑，参考测井曲线和测井解释成果，可作如下解释：
煤层单层厚度小于20cm可解释为夹层； 大于20cm，小于50cm可扩大解释为整0.5m； 大于50cm，小于1m，解释为整1m。 含气性解释： 根据岩心、岩屑含气性观察、气测录井、槽面观察，做如下解释： 岩心、岩屑气泡强烈，持续时间长，气测见明显异常，槽面见 显示，解释为煤层气层； 岩心、岩屑见气泡，持续时间不超过1小时，气测异常不超过 5%，槽面未见明显显示，解释为含气煤层 岩心、岩屑未见气泡，气测异常不明显，槽面无显示，解释为 干层
视密度、等温吸附、煤岩孔 隙度、比表面－孔分布、压汞、扫描 电镜 (3)顶底板分析项目
突破压力、三轴应力测定
吸附量(m3/t)
1. 绳索取心
快速解吸仪
40 35 30 25 20 15 10
5 0
0
等温吸附曲线
空气干燥基 干燥基无灰基
2
4
6
8
10
煤层气测井系列概述
• 井温测井：对生产井套管环形空间内外温度异常
产生响应，因此，生产井温测井可以确定流体涌入 井筒的位置，确定产气层位置，评价压裂效果。
• 水泥胶结测井：它包括声幅测井和变密度测井，
声幅在未胶结套管中最大，在水泥胶结好的套管中
最小；变密度测井不仅能够检验套管与水泥环的胶
结情况，更重要的是能够检验水泥环与地层的胶结 情况，可更全面的评价固井质量。
伽马和低能伽马在地层中的分布情况，输出体积密
度和光电吸收截面指数。煤层具有特定的密度值。 岩性密度是确定煤层最有效的测井方法之一。
• 长源距阵列声波： 地层中滑行纵波和滑行横波
以及其他波列，在速度和幅度上有差别，但短源
距声波在地层中传播的距离太短，在接收的信号 上不足以把各波列拉开明显的时间差而难以提取。 长源距声波消除了这些缺点，能够提取各波列的 时差和幅度，为孔隙度计算、气层识别、弹性模
• 岩性密度：低能伽马光子在地层中与物质的电子主
要发生康普顿散射，高能伽马光子则多发生光电效
应，因此低能伽马光子主要反映地层的电子密度，
而电子密度直接与地层密度相关联。高能伽马主要 与特定能级的电子相关联，不同的物质其核外电子 有不同的能级，因此有不同的光电吸收截面指数。 仪器通过长短源距的高能段和低能段分别探测高能
率异常，输出地层产状、井斜及方位、裂缝发育 情况等，对双井径进行处理可输出椭圆井眼方位 频率图，用以分析地层的主应力方向。
煤层的测井响应特征
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. 套管井测井系列
• 套管测井的作用主要是确定井的实际状况
和固井质量、评价压裂效果等。常用的测
井方法有：水泥胶结测井、自磁、井温、
流量测井、同位素示踪等。
煤层气勘探与开发利用技术第五章ppt课件
• 二、数值模拟步骤与方法 • 1、参数准备 • 2、建立地质模型 • 3、产能预测 • 三、煤层气井产能影响因素 • 1、煤层气含气性对产能的影响 • 2、煤层物性对产能的影响 • 3、流体动力条件对差能的影响
• 任一距离处任一时刻储层压力的传播与分 布见146页。
• 二、煤储层渗透率排采诱导变化效应
• 1、有效应力负效应
• 见147页
• 2、煤基质收缩正效应
• 煤体在吸附时可引起自身膨胀，在解吸气 体时则导致自身收缩。称为煤基块弹性自 调节作用。煤层气开发过程中，煤层气发 生解吸，煤基质收缩，收缩量通过吸附膨 胀实验计算。公式见147—148.
• 2、非稳态法
• 非稳态法过程中从未达到气—水饱和度平 衡，原因是先将煤样用水饱和，然后采用 气体对水进行置换。根据压差和流量数据， 采用数学模型求得煤样的相对渗透率，该 模型是样品出口端水饱和度的函数。
• P.Puri et al提出，使用X射线扫描技术来测 定束缚水的饱和度，主要步骤见142页。
• 相对渗透率是有效渗透率与绝对渗透率的 比值。煤储层相对渗透率采用单相有效渗 透率同气相（甲烷或氮气）克氏或绝对渗 透率之比值。公式见141页。
• 二、测试方法
• 目前，相对渗透率还无可靠的理论计算方 法，主要依靠实验室测定。
• 1、稳态法
• 采用稳态法测定煤的相对渗透率时，一般 采用恒速法，即气和水按一定流量同事流 过样品，知道样品两端的压差达到平衡(稳 定值)。此时，采用X射线扫描法测定样品的 含水饱和度，根据稳定压力和注入流量， 按照达西凌律分别求出气和水的有效渗透 率，进而得到相对渗透率。
第五章 煤层气的产出过程
• 问题： • 1、 • 2、
煤层气试井设备和试井技术_张世富
5.2.3 检修操作将功能转换开关转换到“检修”状态,“检修”显示灯亮,此时可随机操作任意设备进行维护、检修。
6 使用情况十矿副井井筒淋水,而操车自动化系统运行以来,运行平稳,动作灵敏可靠,维修量小,做到了控制精确,操作方便,经受住了基建大会战的考验。
(编辑 刘阐词) 煤层气试井设备和试井技术张世富,李志军(中煤第一勘探局 河北 邯郸 056004)摘要:煤层气注入/压降试井设备包括注入泵系统、关井系统、井下工具串、封隔器加压系统、油管、高精度电子压力计、计算机及分析处理软件等。
注入/压降法试井是一种单井压力瞬变测试,试井通常提供的参数是渗透率、储层压力、表皮系统、井筒储集系数、储层压力梯度、地应力梯度、煤层的破裂压力和闭合压力、储层温度、调查半径等。
关键词:注入/压降试井;渗透率;储层压力;分析处理软件中图分类号:T D712+.67 文献标识码:A 文章编号:1007-1083(2000)01-0040-03Devices&techniquies for coal-bed methane well testZhang Shi-fu,LI Zhijun(N o.1Ex plo ration Bur eau o f China Na tio na l Adminis.o f Coal Geo lo gy,Handa n056004,China)Abstract:The dev ices for coa l-bed m etha ne w ell test a re as fo llo ws:a n injec tio n pump system,a shut-off sys-tem,a n unde rg ro und too l st ring,a packer and pr essur e giv ing system,a n oil tubing,a hig h accur acy elect ro nics pressure g aug e,a computo r a nd a n inter preta tion so ftw ar e.Injectio n/fall off w ell test is a kind of sing le w ell pressure t ransient measurement,which can provide pa ramete rs like fo llo ws:pe rmeability,r eserv oir's pressur e, skin factor,w ell-bo r e sto rag e facto r,reserv oir's pr essur e g radient,in-sit u stress g radient,br eakout a nd close pressure o f co al seam,r ese rv oir's temp.,radius o f investiga tion,a nd so o n.Key words:injection/fall off w ell test;pe rmeability;r eserv oir's pressur e;interpre ta tio n so ftwa re 煤层气甲烷储层动态评价的2个重要参数是渗透率和储层压力,其准确数据是由试井取得。
煤层气试井讲解
煤层气试井考点一、名词解释（30分/6题）1.试井：是以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态的测试，来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
2.产能试井：是改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井的产能方程和无阻流量、井底流动曲线。
3.稳定试井：产量基本上不随时间变化的试井称为稳定试井。
4.不稳定试井：产量或压力随时间变化的试井称不稳定试井。
5.井筒储存效应：在测试过程中，由于井筒中的流体的可压缩性，关井后地层流体继续向井内聚集，开井后地层流体不能立刻流入井筒的现象。
6.井筒储存系数：描述井筒储存效应大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。
7.质量守恒定律：单位时间内通过控制面净流入的流体质量等于单位时间控制体内流体质量的增量。
8.表皮系数：9.表皮效应：钻井、完井、储层强化过程中，泥浆渗入、泥饼及水泥、储层自身细粒物质在井筒附近积聚，以及地层部分打开、射孔不足或井眼堵塞等，导致储层被污染→渗透率降低→污染带内产生附加压降△p s ，产生表皮效应。
10.折算半径：其含义就是将表皮效应用等效的井筒半径来代替，计算公式为： 11.叠加原理：油藏中任一点的总压降，等于油藏中每一口井的生产在该点所产生的压降的代数和。
12.导压系数：单位时间内压力波波及的面积，公式为： 13储层综合压缩系数：单位岩石体积在改变单位压力时，由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积。
13.续流：当地面井口关闭后，地层流体继续流入井筒的现象。
14.达西定律：是指流体在多孔介质中遵循渗透速度与水力梯度呈线性关系的运动规律，即渗流量与圆筒断面积及水头损失成正比，与断面间距成反比。
15.等温压缩系数：等温条件下，单位体积的气体随压力变化的体积变化率。
煤层气勘探与评价技术
第六章煤层气勘探与评价技术第一节主要内容：地球物理探测技术包括空间探测、地面探测、钻孔探测和矿井探测四大技术类别，用来确定煤田构造、煤层几何形体、煤的物理和化学性质等。
一、煤层气地球物理测井技术1、地球物理测井基本方法（1）电阻率测井电阻率测井的基础是煤（岩）层对电流的传导能力，有两种基本形式，一是“电”测井，二是“感应”测井。
电测井是一种用一系列电极测量地层电阻率的技术。
双侧向测井适合于煤层气井，因为它能在煤层这种具有高电阻率的地层中获得较精确的电阻率测量值。
双侧向测井是唯一能够运用深测向测井和浅侧向测井电阻率值的响应曲线对煤中裂隙（主要为垂直裂隙）进行定量的方法。
一般情况下，电阻率测井的探测深度从数厘米至数米，微电阻率测井在数厘米之间，深侧向测井达数米的范围。
通过“感应”测井，可获得感应电阻率，这与电的电阻率截然不同。
感应电阻率是通过感应电流进入地层而获得的，它通过放置在仪器内的一系列线圈来实现。
磁场的存在（由仪器内线圈中电流流动而引起）引起钻孔周围地层中电流的流动，地层电流路径类似围绕井孔的环形线。
反过来，地层电流产生磁场，这种磁场引起仪器中其他测量线圈中电流的流动。
（2）自然电位测井自然电位（SP）测井是测量井内电位与地表电极固定电位之间的差值。
自然电位通常来自电化学反应，这种电化学反应发生在当一种盐度的流体（如泥浆滤液）在多孔或可渗透性介质（如储集岩）中与另一种盐度的流体（如地层水）相遇时。
当其他因素已知（如泥浆的电阻率、地层温度等）时，自然电位的主要用途是作为渗透岩石（储层）的指标和计算地层水盐度（电阻率）的来源。
某些地区自然电位测井有时可作为煤层渗透率的定性指标，但自然电位测井不能用于仅为气饱和的煤层气井中。
（3）自然伽马测井自然伽马测井旨在测量地层中天然放射的伽马射线。
一般而言，岩层发射的自然伽马射线量越高，作为潜在储层的可能性越低。
泥岩通常渗透性很低或没有渗透性，其放射性要高于有效孔隙度空间发育良好的岩石。
煤层气井钻井井控实施细则
煤层气井钻井井控实施细则第一章总则第一条为了规范煤层气井钻井井控工作，保障矿井安全和高效开采，特制定本实施细则。
第二条煤层气井钻井井控是指对煤层气井在井下作业期间进行监测、控制和管理。
第三条煤层气井钻井井控实施细则适用于煤层气开采过程中的钻井井控工作。
第二章井控方案的编制和审定第四条拟定井控方案应当根据煤层气井的地质条件、井筒结构和井控设备等工程技术要求，确定井控的目标、原则和措施，明确主要责任人和工作流程。
第五条井控方案应当由煤层气井的设计单位和井控设备供应厂家共同编制，经煤层气井的运营单位和相关监管部门审定后方可执行。
第六条井控方案应当按照《煤层气井设计规范》等有关规范要求进行编制。
第三章井下监测和控制工作第七条煤层气井井下监测设备应当具备稳定可靠的性能和准确的测量结果。
第八条井下监测设备应当设置在井下监测点，可以实时监测井下的气体浓度、水位、压力和温度等参数。
第九条井下监测点的设置应当考虑到井底、井筒和井口的位置，及时反映井内气体和水的动态变化。
第十条井下监测设备的校验和维护应当按照相关技术规范进行，确保设备的准确性和可靠性。
第十一条在井下监测设备发生故障时，应当立即采取相应措施进行修复，确保监测设备正常运行。
第四章井井控度的掌握和调整第十二条煤层气井的井控度是指井下监测设备所得参数与设计指标之间的偏差。
第十三条井控度应当根据煤层气井的地质条件、井筒结构和井控设备等因素进行评估，及时调整井控方案和控制措施。
第十四条井控度的偏差超过设计指标的范围时，应当立即采取补救措施进行调整，以保证井控的安全性和有效性。
第十五条煤层气井的井控度应当每天定期监测，并在每月汇总上报相关部门，及时进行整改。
第五章井控设备的管理和维护第十六条煤层气井的井控设备应当按照相关规定进行检查、养护和维修，确保设备的正常运行。
第十七条煤层气井的井控设备应当有专门的管理人员负责日常管理和维护工作。
第十八条井控设备的管理人员应当具备相关的专业知识和技能，能够熟练操作井控设备，并能够及时处理设备故障和突发事件。
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单位：Ω.m 单位：mv 单位：API 单位：cm
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§5.2 煤层气测井的任务与项目
（一）、 裸眼井测井
2. 综合测井
测井目的：通过对煤系及有必要井段进行综合测井， 用以判断测井段的岩性、划分煤层及夹矸，划分 和判断含水层。
通常测量煤储层性质有3种方法：
取芯实验室测量， 试井 测井
应用广泛 价格低廉
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§5.1 煤层气测井种类概述
电阻率测井 自然电位测井 自然伽玛测井 声波和中子测井 密度测井 地球化学和碳/氧测井
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电流通过不同岩石时，电阻率不同，电阻率是深度函数 种类：
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§5.2 煤层气测井的任务与项目
（一）、 裸眼井测井
1. 标准测井
测井目的：通过对裸眼井进行全井段标准测井， 用以划分钻井钻遇地层和判别岩性。
比例尺：1:500。
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§5.2 煤层气测井的任务与项目
（一）、 裸眼井测井
1. 标准测井
测井项目：
➢ 双侧向 （DLL） ➢ 自然电位（SP） ➢ 自然伽马（GR） ➢ 双井径（CAL）
双侧向测井 双感应测井 球面聚焦 微电极测井
作用：
测量含气饱和度 双侧向测量煤层厚度 -比感应测井更加精确 煤垂直裂隙定量测量
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§5.1 煤层气测井种类概述
二、自然电位测井（SP测井）
井内某一深度与地表固定电极之间的电位差，来自于电化学反应
作用：
测量渗透率
三、自然伽玛测井 测量岩层中放射自然伽玛量，记录地层中天然放射性，大小取决于地 层中含有铀、钍等放射性元素含量，划分不同岩性地层的工作
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§5.2煤层气测井的任务与项目
一、煤层气测井的作用
然后将体积含量换算为重量含量: Qc= Vc·ρc/ρ, Qa= Va·ρa/ρ, Qw= Vw·ρw/ρ。 由于固定碳Qg 与灰分Qa 线性相关: Qg=m·Qa+n , 则用测井求得的灰分, 利用上式可求出固定碳。 挥发分Qv 由计算的纯煤减去固定碳求得: Qv=Qc- Qv 。
ρ=Vc·ρc+Va·ρa+Vw·ρw, ΦN=Vc·Φc+Va·Φa+Vw·Φw , 1=Vc+Va+Vw 。
ρ、ΦN 分别为煤层对密度、中子测井的响应值;ρc、ρa、ρw分别为纯煤、灰分、 水分对密度测井的响应参数; Φc、Φa、Φw 分别为纯煤、灰分、水分对中子测井 的响应参数; Vc、Va、Vw 分别为纯煤、灰分、水分的相对体积（杜翔等，2007 年）。
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§5.2煤层气测井的任务与项目
二、煤层气测井的任务
裸眼井： 标准测井：用以划分地层、判别岩性。 综合测井：用以进行岩性分析、划分煤层及夹矸、 划分和判断含水层和含气层。
套管井： 固井质量检查测井：用以检查固井质量情况。 压裂效果检查测井：用以诊断压裂裂缝高度，确认 压裂效果。
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《煤层气开发与开采》
第一章 绪论 第二章 煤层气储层特征 第三章 煤层气钻井技术与工程设计 第四章 煤层气工程管理与质量控制 第五章 煤层气测井 第六章 煤层气试井 第七章 煤层气增产技术 第八章 煤层气排采控制理论与工艺技术 第九章 煤层气数值模拟
《煤层气开发与开采》
第五章
地球物理测井
Wireline Logging of CBM Well
煤层厚度及含水及夹矸的情况。
5.固井质量检测 通过声波中的声幅测井可以检查固井质量。
固井质量测井包括声幅测井、声波变密度测井、自然伽玛测井、磁定位测井等。
利用补偿声波仪可以直接测量声幅及声波变密度。分析声幅和声波变密度可以判断
出水泥环两个界面的胶结情况, 从而评价固井质量的好坏; 而自然伽玛测井则用于 深度校深, 磁定位测井则确定套管接箍的位置, 以确定煤层段内有无套管接箍, 为射 孔和压裂提供可靠的深度数据。
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§5.2煤层气测井的任务与项目
一、煤层气测井的作用
2.含气量估算 各个地区的煤层含气量和煤的体积密度具有线性关系（据李纪森 等，1999年）
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§5.2煤层气测井的任务与项目
一、煤层气测井的作用
3.渗透率计算 利用双侧向电阻率测井可以计算出煤层的渗透率等（杜翔等，2007年）。 4.煤层识别 利用密度、自然电位、自然伽玛、中子孔隙度对煤层的响应，可以识别煤层，划分
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§5.1 煤层气测井种类概述
四、密度测井
测量岩石中吸收的散射伽玛射线强度，其强度与岩石密度相关，称为密度测井
作用：
煤层与其它岩层吸收强度明显不同，精确获 取煤层厚度
煤层评价，计算煤特性-工业分析，固定碳、 水分、灰分、挥发分
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§5.1 煤层气测井种类概述
五、声波和中子测井
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§5.1 煤层气测井种类概述
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§5.2煤层气测井的任务与项目
一、煤层气测井的作用
1.煤层工业分析
煤层的工业分析是指分析煤层的水分、灰分、挥发分和固定碳 四个项目。用至少2 种测井参数(如密度和中子), 利用体积模型 就可以求出包括这四个项目的工业分析。 煤层体积模型: 把煤层体积分成纯煤( 包括固定碳和挥发分) 、 灰分( 包括泥质和其它矿物) 、水分( 孔隙中充满的水) 三部分
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第五章
地球物理测井
5.1 煤层气测井种类概述 5.2 煤层气测井的任务与项目 5.3 煤层气测井技术要求 5.4 资料处理、解释 5.5 煤层气测井质量要求
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§5.1 煤层气测井种类概述
测井概念及重要性
测井概念：通过电缆输出井下特定仪器测量的井深函数-一种或多 种物理特性，由这些物理特性推断出储煤储层性质、泥浆、套管 侵蚀、水泥固结质量等。
声波测井：研究声波在不同岩石中传播时间及不同变化特性
作用：
孔隙度-微孔隙测量不好，精确度低 煤层及煤级测量 煤层力学性质-泊松比及弹性模量等
中子测井：发射中子源来了解煤组成特性 补偿中子测井可以进行工业分析、估算含气量
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§5.1 煤层气测井种类概述
六、地球化学测井及碳/氧测井 地球化学测井：测定化学元素组成，通过这些测井资料建立煤层模式，进行不 同井间矸层对比 碳/氧测井：测定地层中碳含量，测量煤的发热量