浅谈煤层气测井技术

因其具有改善能源结构，缓解能源压力，保障煤矿安全生产，保护环境等优点，近年来，煤层气开发利用成为能源勘探的一个亮点。为进一步加大煤层气抽采利用力度，强化煤矿瓦斯治理，减轻煤矿瓦斯灾害，国务院办公厅于2006年6月发布了《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》。在煤炭资源勘探日趋减少的情况下，煤层气勘探给煤炭地质勘探带来了一个新的发展机遇。

1煤层气测井现状

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。但仪器体积大、笨重，施工成本高，采样间隔大，解释精度低。

②美国蒙特系列Ⅲ数字测井系统方法仪器多，

配备有中子、全波列、产状仪等，基本可以满足煤层气测井参数要求；渭南煤矿专用设备厂的TYSC 型数字测井仪需要另外配备其它仪器厂的补偿中子、双侧向、全波列等测井探管；北京中地英捷物探仪器研究所基本可以配全煤层气测井仪器系统。这些煤田测井仪器设备均具有轻便灵活的特点，虽然组合化程度比石油测井仪器低，但对于煤层气钻孔只是

n ×100m 的孔深来说，效率并不低，而采样间隔密，解

释精度高，施工成本低，适用于煤层气测井。

3测井地质成果

煤层气测井的主要地质任务为：

①划分钻井岩性，进行岩性分析；②确定煤层的深度、厚度及其结构；

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；

⑤测量钻井的井斜角和方位角，计算钻孔歪斜

情况；

⑥测量井温，了解储层温度；

⑦检查固井质量，评价水泥环的胶结情况等。

对于钻井岩性的划分和煤层深度、厚度及其结构的确定，可以说是煤田测井仪器的强项，其较高的仪器分辨率可以划分煤层中10cm 左右的夹矸，井温、井斜测量也可以进行连续测量。在煤质分析、碳、灰、水及含气量计算中，其关键是选择计算参数。在一个地区实施煤层气测井，要尽量收集目的煤层的各项实验室指标，并将其与测井的各项参数进行对比，找出相关关系，以便使测井计算出的煤层各项指标更客观、更接近实际。

作者简介：赵保中（1956—），男，物探工程师，长期从事地球物理测

井、地质勘探等工作。

浅谈煤层气测井技术

赵保中，郑应阁，吴正元

（河南省煤田地质局二队，河南洛阳471023）

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、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马、长短源距人工伽马、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马、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。关键词：测井仪器；测井方法；固井；测井规范；煤层气中图分类号：P631.8

文献标识码：A

文章编号：１674－1803（２００8）12－００32－０2

中国煤炭地质

COAL GEOLOGY OF CHINA

Vol．20No．12Dec ．２００8

第20卷12期２００8年12月

12期

石油测井仪器采样间隔大，对煤层的解释一般精确到0.1m，对岩层岩性的划分较为粗略。再者石油天然气储层与煤层气储层特性和产出机理不同，显然不能用石油测井的理念来解决煤层气储层问题。

4实测效果

利用北京中地英捷物探仪器研究所生产的PSJ-2型数字测井仪系统对河南焦作地区煤层气试验井实施测井，其裸眼井所测参数有自然伽马、长短源距人工伽马、自然电位、双侧向、双井径、声波、补偿中子、井温、井斜等，固井质量检查测井参数有自然伽马、声幅、声波变密度和磁定位等。

对所测曲线进行检查，其单条曲线质量均达到《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/CUCBM0401-2002）的优质标准和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/T0080-93）甲级标准。

在测井现场提交监视曲线图和煤层、井径、井斜解释成果。根据测井所取得的参数曲线，解释的目的煤层厚度0.65～10m。校正了钻探判定的煤层5层，最大厚度误差近3m，发现钻探打丢煤层4层，其中有一层达到1.4m厚，若通过勘探确定该煤层连续稳定，具有很好的开发利用价值。

按测井设计要求计算了钻井的全角变化率，并给出歪斜方位和偏移距。按要求计算了煤层的碳、灰、水含量和煤层含气量，并对固井质量进行检查测井，评价其水泥环胶结质量。声波变密度与石油测井对比，效果较好，特别是PSV-2型声速测井探管变密度波形清晰，易于分辨。测井提供的各种成果为下步施工提供了一定的依据，使整个煤层气开发工程能够顺利进行，目前焦作位村地区钻井已部分压裂，抽气点火获得成功。

在钻井过程中部分煤层常会出现垮塌造成孔径严重变大，一些测井参数会受到一定影响。例如，密度三侧向测井属于全探管推靠，虽然有推靠贴壁装置，但由于推靠限度与煤层气钻井孔径相比偏小，存在井径过大贴不上壁的情况，声速和补偿中子探管本身没有贴壁装置，受井径影响更大，如何消除这些影响，有必要进一步探讨。

5结论与建议

利用煤田数字测井仪系统实施煤层气测井完全满足测井目要求，特别是北京中地英捷物探仪器研究所生产的双井径测井探管、双侧向测井探管、补偿中子测井探管、固井质量检查探管填补了煤田测井仪器的空白，已广泛应用于山西蓝焰、中联等主要煤层气开发利用单位的煤层气井测试工作。

由于《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/CUCBM0401-2002），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，因此，急需由煤田测井人参与制订一个煤层气测井行业标准，指导我国煤层气测井工作健康有续地发展。

煤层气测井竞争激烈，市场少队伍多，往往通过压价进行恶性竞争，再加上业主又会提出一些超出当前技术条件难以达到的要求，常此以往，对煤层气测井市场将会产生冲击，对未来的煤层气开发与利用十分不利。建议大家共同携起手来，想办法改变这种不利局面。

参考文献：

[1]张新民，庄军，张遂安.中国煤层气地质与资源评价[M].北京：科学出版社，2002.

[2]周尚忠.煤层气地球物理测井系列选择[J].中国煤层气，3（2）：25-27.

[3]高绪晨，张春才，段铁梁.煤层气测井资料解释初探[J].中国煤田地质，2003，15（4）：54-57.

[4]潘和平.煤层气储层测井评价[J].天然气工业，2005，25（3）：48-51.

An Elementary Introduction to CBM Logging Technology

Zhao Baozhong,Zheng Yingge and Wu Zhengyuan

(The Second Exploration Team,Henan Bureau of Coal Geological Exploration,Luoyang,Henan471023)

Abstract:At present,main digital loggers used in CBM logging have Series III of American Mount Sopris,TYSC type of Weinan Coalmine Specialized Equipment Manufactory and PSI-2of Beijing Zhongdi Yingjie Geophysical Exploration Instrument Institute. Regular measured parameters in CBM uncased hole have gamma-ray,long and short spaced artificial gamma,spontaneous potential, dual lateral,dual caliper,acoustic,compensated neutron,well temperature and deviation etc,while gamma-ray,acoustic amplitude, acoustic variable density and magnetic locating methods are used in cementing quality evaluation.As affected by excessive borehole diameter,major errors will be happened in density triple lateral,acoustic velocity and compensated neutron logs.Besides,the"CBM Logging Operation Regulations"is a simplex enterprise standard,some stipulations in it will have a good many problems during executive process and need to be amended in practices.

Keywords:logging equipment;logging method;cementing;well logging criterion;CBM

赵保中，等：浅谈煤层气测井技术33