煤层气储量

Gi=A× h× D× C




Gr=Gi × Rf
Gr --- 煤层气可采储量，m3 Rf --- 采收率，%
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储量计算方法


数值模拟法
（1）煤层气模拟软件：Comet-II、COALGAS、ECLIPSE、CMG等。 （2）技术步骤： 模型建立；敏感性分析；历史拟合；累积产气量预测曲线。 （3）对储层参数和生产数据进行拟合匹配，获得气井预测产量。 （4）求取采收率，计算可采储量。
采收率计算公式 XXX井产量预测曲线
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储量计算方法
物质平衡法
物质平衡法计算公式
式中：





Bw—地层水体积； Cw—地层水压缩率，Mpa-1； Cf—煤层基质体积压缩率，Mpa-1； CΦ—孔隙体积压缩率，Mpa-1； CvL—兰氏体积常数，m3/m3； P—地层压力，Mpa； Pi—原始地层压力，Mpa； PL—兰氏压力，Mpa； Psc—标准压力，Mpa； Sw—平均水饱和度，%； Swi—初始水饱和度，%； T—储层温度，K； Tsc—标准温度，K； Vb2—次生孔隙体积，m3； We—侵水体积，m3； WP—产出水体积，m3； z—气体因子，无量纲； zSC—标准因子，无量纲； z*—非常规气藏气体因子，无量纲； Φ—孔隙度，%； Φi—初始孔隙度，%； m—P/Z* 的斜率，m3/Mpa； C3—换算系数。 21
全国新一 轮资源评 价，煤层 气资源量 36.8万 亿立方米， 可采资源 量为 11.0万 亿立方米。
31.46
7
储量精度
勘探wk.baidu.com发 阶段
储量类别
储量精度与工作阶段关系图
8
煤层气探明储量
美国：
能源信息管理部的 数据（2002年底）， 煤层气探明储量为 8.5万亿 ft3（2406.9 亿m3）。
东宝能
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储量计算参数
含气面积
风化带深度确定
1. 甲烷浓度—深度法 甲烷浓度资料较多。甲烷浓度——煤 层埋深相关关系。甲烷浓度80%对应 深度，即风化带深度。 2. 类比法 缺乏资料，通过类比煤层埋深和煤级 来确定下限。 限于本盆地内部地质条件相似、位置 相邻的含气区带。
风化带 深度
甲烷浓度和煤层埋深关系图
截至到2007年9月底
9
2. 探明储量计算依据及条件
10
计算依据及基础


计算依据和基础
（1）煤层气资源/储量规范 （DZ/T 0216-2002） 煤、泥炭地质勘查规范 （DZ/T 0215-2002） 石油天然气储量计算规范（DZ/T 0217-2005） （2）煤田地质勘探成果 （3）煤层气勘探和排采试验成果 （4）煤层气资源评价成果
资源丰富， 勘探开发前 景广阔。需 要经过勘探， 把资源量变 成探明储量 和可采储量 后，才能变 成资产，产 生经济效益。
李明潮（1990） 地矿部石油地质研究所 （1990） 张新民（1990） 中国统配煤矿总公司， （1992） 段峻虎（1992） 关德师（1992） 张新民（1995） 中国煤田地质总局（1998） 赵庆波（1999） 中联公司（2000）


4
基本概念

煤层气资源量——是指根据一定的地质和工程依据估算的赋 存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，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——是指在原始状态下，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。

5
基本概念
煤 层 气 资 源 储 量 分 类 与 分 级
6
/
煤层气资源量
中国历年煤层气资源量预测值
研究者 焦作矿业学院（1987） 资源量 （1012m3） 31.92 32.15 10.60～ 25.23 30.00～ 35.00 24.75 36.30 25.00～ 50.00 32.68 14.34 25.00 不包括褐煤，藏、粤、闵、台，及C1、 P1 可采煤层，含气量＞4m3/t煤 不包括甲烷风化带和褐煤 不包括褐煤，藏、粤、闵、台，及C1、 P1 全国所有可采煤层中可回收的煤层气 计算条件 全国所有可采煤层 全国所有可采煤层
厚度校正
含气面积采用垂直投影面积，有效厚度应为铅直有效厚度，需要对井斜和 倾角比较大的煤层厚度进行校正。 校正公式： H铅=H钻［cosθ-tgα·sinθcos(β-γ)］ 式中： θ、β ——井斜角与井斜方位，度； α、γ ——地层倾角与倾向，度； H铅、H钻——铅直厚度与钻厚，m。

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储量计算参数
含气面积
面积边界类型
地质边界； 煤层净厚度下限； 含气量下限； 瓦斯风化带； 矿权边界； 自然地理边界； 计算边界。
评审要求必 须对申报区 边界论证
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储量计算参数
含气面积
注意事项
1. 地层倾角 （1）倾角小于150时，直接采用构造图上测定的水平面积。 （2）倾角150-600时，将构造图上测定的水平面积换算成真面积。 （3）倾角大于600时，将煤层立面投影图上量得的立面面积换算成真面积。 （4）急倾斜煤层，需要编制煤层立面展开图，测定面积。 2. 断层边界 参考煤田勘探的经验，煤层气探明储量计算边界，在距离断层50m处划定。 3. 钻井控制 各含气井块（或井区）面积内，都应有煤层气井或煤田孔控制。 4. 煤层甲烷浓度 甲烷浓度≤80%的煤层，不能划入探明储量计算面积内。
煤层不稳定。煤层厚度变化很大， 且具有明显的变薄、尖灭或分叉现 象 煤层稳定。煤厚变化很小，或沿一 定方向逐渐发生变化
2.0～3.0
1.5～2.0
第Ⅱ类 构造 较复杂
1.煤系地层产状平缓，但具有波 状起伏； 2.煤系地层呈简单的褶皱构造， 两翼倾角较陡，并有稀疏断层 ； 3.煤系地层呈简单褶皱构造，但 具有较多断层，对煤层有相当 的破坏作用
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储量计算参数
含气面积
风化带深度确定
3. 甲烷浓度—含气量—深度法 有甲烷浓度、含气量、煤层埋深资料，不能直接建立二者关系。 分别建立“甲烷浓度—含气量”关系，“含气量—煤层埋深”关系。通过 含气量间接确定风化带深度。
甲烷浓度与含气量关系图
煤层埋深与含气量关系图
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储量计算参数
煤层有效厚度


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计算方法
储量计算方法介绍
18
储量计算方法介绍


体积法
地质储量采用体积法计算；可采储量采用综合确定的采收率计算。 体积法地质储量计算公式： Gi---煤层气地质储量，m3 A--- 含气面积，m2 h--- 煤层厚度，m D--- 煤体容重，t/m3 C--- 煤层含气量，m3/t 可采储量计算公式：
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储量计算参数
煤层有效厚度


夹矸扣除标准
（1）煤田勘探中 可采煤厚＞0.7m时，夹矸＜0.05m，不需要剔除。 0.05m＜夹矸＜0.70m时，必须剔除夹矸。 夹矸≥0.70m时，夹矸上下煤层单独计算有效厚度 结论：煤田勘探中有效厚度的确定精度高，可直接用于储量计算。

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探明储量计算前提条件
基本井（孔）控要求
构造复杂程度 储层稳定程度
类
特点
型
第一型
特点
煤层稳定。煤厚变化很小，或沿一 定方向逐渐发生变化
基本井距 （km） 3.0～4.0
第Ⅰ类 构造 简单
1.煤系产状平缓 2.简单的单斜构造 3.宽缓的褶皱构造
第二型
第三型
煤层厚度有一定变化，但仅局部地 段出现少量的减薄，没有尖灭


式中
——平均有效厚度，m； hi ——第i条有效厚度等值线值，m； hi+1——第i+1条有效厚度等值线值；m； Ai ——相邻两条等厚线间第i块面积，Km2； n ——等厚线间隔数。
15
3. 储量计算方法介绍
16
储量计算方法介绍
计算方法
1. 理论上，煤层气由吸附气、游离气和溶解气三部分组成。 由于甲烷水溶解度很低，溶解气量占总气量份额很小。忽 略不计。 2. 煤层割理发育的过饱和煤层，储量计算应同时考虑吸附气 和游离气。反之，仅考虑吸附气。 3. 我国多数煤层为低渗、低饱和，目前仅计算吸附气储量。
第一型
2.0～3.0
第二型
煤层厚度有一定变化，但仅局部地 段出现少量的减薄，没有尖灭
1.0～2.0
第三型 1.煤系地层呈紧密复杂褶皱，并 伴有较多断层，产状变化剧烈； 2.褶皱虽不剧烈，但具有密集的 断层，煤层遭受较大破坏； 3.煤层受到火成岩体侵入，使煤 层受到严重破坏 第一型 第二型 第三型
煤层不稳定。煤层厚度变化很大， 具有明显的变薄、尖灭或分叉现象 煤层稳定。煤厚变化很小，或沿一 定方向逐渐发生变化 煤层厚度有一定变化，仅局部地段 出现少量的减薄，没有尖灭 煤层不稳定。煤层厚度变化很大， 具有明显变薄、尖灭或分叉现象
（2）《煤层气资源/储量规范》 规定夹矸的起扣厚度为0.05m-0.10m。 目前测井解释精度难以达到。综合考虑，起扣厚度下限定为0.2m。
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煤层有效厚度
储量计算参数
面积权衡法 适用于井网不均匀的评价钻探区。 （1）等值线面积权衡法 以直线内插法编制的有效厚度等值图为基础，将井与井之间煤层厚度视为 线形变化，即煤层厚度呈楔形变化。
0.5～1.0 1.0～2.0 0.5～1.0 0.5
第Ⅲ类 构造 复杂
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探明储量计算前提条件
基本控制井 （孔）距达到 井控的要求。
勘 探 程 度
取芯收获率75%～ 90%；进行了地球 物理测井；实验和 测试获得了气藏煤 质、含气量、气水 性质、储层物性、 压力等。
进行了试采。取得了 气井压力、产气量、 产水量及随时间变化 规律等。试采井井距 不超过井控规定距离 的2倍。
煤层气井控要求
（1）探明储量计算区位于煤田勘探精查区，煤田勘探程度非 常高，井控程度达到规范要求，但区内煤层气井比较少，这种 情况是不能进行探明储量计算的。 （2）煤层气井要求：区内“参数井的井距不能超过规定井距 的2倍”和“试采井的井距不能超过规定井距的2倍” 。
（3）目的：加强对计算边界的控制作用。
煤层气探明储量报告基本要求
1
汇报提纲
1. 基本概念及资源 2. 探明储量计算依据及条件 3. 储量计算方法介绍
4. 储量计算参数
5. 采收率预测方法 6. 报告内容与要求 7. 附图及附表 8. 其它
2
1. 基本概念及资源
3
基本概念
行业标准: 《煤层气资源/储量规范》DZ/T 0216--2002 煤层气——是赋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。 煤层气资源——是指以地下煤层为储集层且具有经济意义的 煤层气富集体。 其数量表述分为资源量和储量。
储量计算方法
物质平衡法
物质平衡法计算示例
150psi(相当于废弃压力1MPa)
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储量计算方法
产量递减法
产量递减法计算示例
1. 一般至少生产5年后才能采用递减分析法。 2. 产量达到高峰后建立递减速率，求得储量。
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4. 储量计算参数
24
储量计算参数
计算单元
计算单元确定标准
1. 平面上，按区块划分。可细分井块，依据：含气量、厚度、煤阶、密 度、渗透性、煤岩、煤质等。 2. 纵向上，按单一煤层划分。同一单元具有相似地质特征。 3. 以夹矸厚度0.7m为界。大于或等于0.7m时，上下煤层分为 2个单元； 小于0.7m时，且上下煤层厚度均等于或大于夹矸厚度，合并为一个单元。 4. 孤立单个煤层，受厚度、资源规模的制约，单独开发，可能不经济。 厚度小于或等于0.7m的不作为计算单元。 5. 夹矸总厚度小于单煤层总厚度1/2，可为一个单元。大于1/2，不能为 一个计算单元。
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探明储量计算前提条件
试采要求
（1）排采：探明储量区内必须有井组或单井试采生产试验，并取得 了相应的试采成果，达到单井产量下限。 （2）特点：实际上煤层气井具有产气速率慢、初期产气时间长、产气 量变化大的特点。 （3）问题：如何确定初始产气时间？反映真实产能潜力的稳产时间？ 如果把短时间达到产气量下限的井划入探明储量计算范围，会导致储 量存在很大的不确定性。 （4）起算时间：初始产气时间应以达到单井产气量下限起算。至少稳 定在产气量下限之上3个月。以减小探明储量风险。
1. 构造形态清楚， 煤厚、含气量等变 化清楚，储量图件 比 例 尺 不 小 于 1:25000。 2. 储量参数研究深 入，选值可靠。 3. 获得了气井产能 认识。 4. 进行了开发概念 设计和数值模拟， 经济评价，开发是 经济的。
认 识 程 度
达到探明地质储量对勘探程度和认识程度的要求
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探明储量计算前提条件