煤层含气量影响因素及预测方法研究

3煤层含气量测定方法

二、煤层含气量测定影响因素
测定方法的改进建议
设法减少散失气量措施
模拟地层条件完善损失气计算方法提高残余气量的准确性
减少暴露时间，区分性选择不同解吸时间段，采用煤心样品。储层温度条件
根据结构类型选择计算方法
球磨法（时间要求）
最优化其他外在因素
提钻速度适中，钻井液密度
谢谢各位专家，请提出宝贵意见！
二者的差异：解吸时间、温度、阶段
一、煤层含气量测定方法
散失气量
直
接
法
测
定
解吸气量
的
含
气
量
残余气量
即损失气量，指煤心快速取出，现场直接装入解吸罐之前释放出的气量。这部分气体无法计量，必须根据散失时间的长短及实测解吸气量的变化速率进行推算。
指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。实验过程中需要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，根据解吸气量的大小而定。一般在一周内平均解吸速度小于10cm3/d时可终止解吸。
•实际解吸过程中，储层温度和压力高的煤层，气体扩散、解吸速率也高。需要记录环境温度和压力数据，将实测的解吸数据校正到标准条件下才可使用。
二、煤层含气量测定影响因素
•损失气量计算方法的影响 •不同结构类型煤样的影响 •测试样品选择的影响 •散失时间的影响 •温度、压力影响 •球磨时间的影响 •其他外在影响因素
解吸量 ml/d 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
（1）对自然解吸量的影响
煤芯与煤屑样品解吸速率对比图
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

煤层气储量预测方法分析

２０１２年第４期29煤层气（ＣＢＭ）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。

它属于非常规天然气资源，具有广泛的实际用途和极高的商业价值，据专家预测，煤层气将是２１世纪的接替能源，是我国常规天然气资源的重要补充。

任何有煤的地方几乎都有煤层气，在采矿业中煤层气被视为危险的因素，但作为一种储量丰富的清洁能源，煤层气有着巨大发展潜力，可替代其它正不断减少的烃类资源。

煤层气储量是指地层原始条件下，在现有的经济技术条件下具有产气能力的煤储层中的天然气量总和。

煤储层是一种裂隙孔隙型气液两相、双重孔隙介质的储集类型，气井的动态特征与常规天然气有明显的不同，煤层气的产出受渗透率和扩散控制，具有特殊的吸附富集机理，与常规天然气储量计算方法相比，计算煤层气储量所需要的参数要复杂得多，不能直接套用常规天然气储量的评价计算方法和参数选取技术。

目前，我国专门对煤层气储量的研究程度还比较低，尚处于摸索阶段，在储量预测方法、计算参数选取、应注意的问题及采收率预测等方面需要进行深入研究。

我国对煤层气的勘探开发时间还不长，尚无法获得真正意义上的煤层气储量，煤层气储量基本上是通过预测得到的。

煤层气储量预测方法主要有类比法、体积法、物质平衡法、数值模拟法及产量递减法等，每一种方法都有自身的适用条件和局限性。

因此，求取煤层气储量时，应考虑相关影响因素，采用多种方法，相互使用验证，综合预测煤层气储量，使预测结果更加科学、合理和准确。

类比法是一种比较简单的煤层气储量预测方法，通过与地质条件相似的地区进行类比分析，从而获得煤层气的储量。

该方法要求类比区和被类比区在地质条件、开发技术、开采工艺以及井网形态等方面基本一致，适合应用于研究程度比较高的地区，其结果的准确性取决于所掌握地质资料的可靠性，对类比区与被类比区的地质认识程度以及研究工作者的技术水平和工作经验等。

计算时需要绘制出被类比区的生产特征和储量关系典型曲线，求得被类比区的储量参数，再配合其它方法进行计算。

煤层含气量影响因素及预测方法研究

煤层含气量影响因素及预测方法研究介绍了煤层含气量的主要影响因素，包括煤的变质程度、温度、压力、煤质、煤层有效埋藏深度、储层有效厚度、储层物性等；探讨了煤层含气量定量預测方法，主要有等温吸附曲线法、含气量梯度法、测井法、地震法等。

合理选择预测方法，对煤层气勘探开发具有重要意义。

标签：煤层气影响因素预测方法含气量1引言我国煤层气总资源量几乎与天然气资源量相当[1]，开发利用前景广阔。

煤层含气量不仅是评价煤层气储层的重要参数，也是煤矿生产的重要灾害因子之一。

它关系到煤层气井单井产气量预测、决定着煤层气资源前景以及能否进行商业化勘探开发。

根据煤层含气量数据可以经济快捷地计算出区块煤层气储量，筛选出有利开采区块，避免盲目开采而带来的巨大经济损失。

因此，如何合理选取煤层含气量计算评价方法就显得极为重要。

2煤层含气量的影响因素2.1煤层含气量概念煤层气是一种赋存于煤层中自生自储式的天然气，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。

煤层气含量是煤层含气性的定量指标。

2.2煤层含气量的影响因素煤层含气量影响因素多样而复杂，主要有：的变质程度、温度、压力、煤层有效埋藏深度、有效厚度、水文地质特征、煤层顶底板岩性等。

影响因素详见表1[2]。

3煤层含气量的预测方法3.1常用煤层含气量预测方法几十年来，人们对煤层含气量的定量预测做了大量研究，目前常用的煤层气含量预测方法有等温吸附曲线法、含气量梯度法、测井法、地震法、现代数学方法等。

3.2常用煤层含气量预测方法比较分析了常用的煤层含气量预测方法，归纳总结了各种方法的适用特点，以供不同地区、不同研究人员根据需要，有针对性地合理选择煤层含气量预测方法，详见表2。

在实际应用中，应根据现有资料实际，合理选择煤层含气量预测方法，可以开展多学科、多种预测方法综合研究预测含气量；并结合现代数学方法，为煤层含气量预测技术发展注入新的活力。

4结语（1）影响煤层含气量的因素主要有：煤的变质程度、温度、压力、煤质、煤层有效埋藏深度、储层有效厚度、储层物性、构造特征、水文地质特征、煤层顶底板岩性、显微组分、岩浆作用等。

韩城矿区5^#煤层含气性影响因素研究

煤层含气性越好。煤层厚度与自然伽马呈负相关，与电阻率呈正相关；煤层厚度越大，含气性越好。［关键词］煤层气；非常规油气；含气性影响因素；测井方法［中图分类号］ＴＥｌ３２．２［文献标志码］Ａ［文章编号］１６７３ —１４０９（２０１３）２６ —００１４— ０３
为（Ｏ．１Ｉ７～０．５８７） ×１０ｍ，平均为０．２８５ ×１０一。ｍ。。煤层含气量值介于１１．３Ｏ～１８．２９ｍ。／ｔ之
间，平均含气量为１２．８５ｍ。／ｔ。另外，该煤层的主要电性特征表现为自然伽马低值，深、浅侧向电阻率
因素进行了研究，以便为该区煤层气的勘探开发提供参考。
１煤层基本特征
韩城矿区５煤层位于古生界石炭系上统太原组顶部口］，煤层厚度的变化范围为２．５０～１７．６Ｉｍ，平
均厚度６．９４ｍ。镜质体反射率最小值为Ｉ．８３，最大值为１．９６，平均值为１．９０。有机碳含量平均
长江大学学报（自科版）２０１３年９月号石油中旬刊第１０卷第２６期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔＳｃｉＥｄｉｔ）Ｓｅｐ．２０１３，Ｖｏ１．１０Ｎｏ．２６

煤层瓦斯含气量预测汇总

专题讲演煤层气含气量预测方法学生姓名：孙晓旭专业班级：煤层12-2学号：1201160215指导教师：陶梅完成日期：2016.1.10综合成绩：辽宁工程技术大学煤层含气量预测方法摘要为了提高煤层含气量预测效果，更准确地评价煤层气资源量、预测煤层气开发前景，以及制定合理的开发方案，基于大量文献调研，首先梳理了煤层气及煤层含气量的概念、影响因素，其次对煤层含气量预测方法的特点进行了比较分析，进而开展了煤层含气量预测方法发展趋势分析研究表明，煤层含气量的影响因素主要包括煤的变质程度、温度、压力、煤质、煤层有效埋藏深度、储层有效厚度、储层物性等，其中，煤变质程度起着根本性作用煤层含气量定量预测方法主要有等温吸附曲线法、含气量梯度法、测井法、地震法等合理选择煤层含气量预测方法，开展多学科、多种预测方法综合预测含气量研究、研发新的煤层含气量预测方法是煤层含气量预测的主要发展趋势。

关键词：煤层气；含气量；影响因素；预测方法Prediction method of gas content in coal seamABSTRACTIn order to improve the prediction of coalbed gas content, a more accurate evaluation of coalbed gas resource, prediction of coalbed methane development prospects, and formulate a reasonable development plan, based on extensive literature research, firstly reviews the concept and factors of coal-bed gas and coal seam gas content, followed by the characteristics of coal seam gas content prediction methods are compared and analyzed then, carry out the analysis of coalbed gas content prediction methods of the development trend of research shows that the influence factors of coal seam gas content mainly includes the metamorphic degree of coal, temperature, pressure, coal and coal seam buried depth, reservoir thickness, reservoir property, the degree of coal metamorphism plays a fundamental role in prediction of coalbed the main gas quantitative selection of isothermal adsorption curve method, gradient method, gas logging, seismic method of coal seam gas content prediction method, carry out Multi discipline, multi prediction methods comprehensive prediction of gas content research, research and development of new coal bed gas content prediction method is the main development trend of coal seam gas content prediction.Keywords：coalbed gas；Gas content；Influence factor；Prediction method目录1煤层含气量的概念及影响因素 (1)1.1煤层气含气量的概念 (2)1.2煤层气含气量的影响因素 (2)2煤层含气量预测方法 (4)2.1等温吸附曲线法 (5)2.2含气量梯度法 (2)2.3钻孔岩芯实测含气量法 (5)2.4回归分析法 (2)2.4.1单一因素回归法 (3)2.4.2多因素线性回归法 (6)2.4.3复合参数回归法 (3)2.5含气饱和度法 (2)2.6利用矿井瓦斯涌出量预测含气量 (5)2.7地温和地应力法 (2)2.8利用煤层气层背景值求含气量 (5)2.9地震预测法 (2)2.10现代数学法 (5)2.10.1神经网络技术 (3)2.10.2灰色关联分析技术 (6)2.10.3支持向量机技术 (3)专题演讲1煤层含气量的概念及影响因素1.1煤层气含气量的概念煤层气是指赋存在煤层中的以甲烷为主要成分，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。

5 含气量与控气地质因素

1、损失气量（V1） 2、现场2h解吸量（V2） 3、真空加热脱气量（V3） 4、粉碎脱气量（V4）
二者的差异：解吸时间、温度、阶段
18000
16000
14000
解吸累计体积(ml)
12000
10000
8000 6000 4000
取前10个点推算逸散气量为524.87ml r =0.999
损失时间:9min
2）温度、压力低时，矿化度影响十分明显
沁水盆地煤层水甲烷溶解度（m3甲烷/m3水）
温度/℃ 压力/ 潘2井3、常村矿沁新矿黄丹沟
MPa 9、15煤 3煤
2煤矿9煤
煤样号
1
2
3
4
20
5
1.162 2.111 1.924 1.582
140
22
3.898 4.650 3.959 4.134
140
36
三、围岩的封闭机理
表 4-4 围岩的封闭类型（转引自庞雄奇等，1993）
封盖类型
封盖机理
围岩类型
薄膜封闭毛细管压力封闭
泥岩、油页岩、部分致密灰岩和砂岩
水力封闭孔隙流体压力和毛细管压力封闭
含水泥岩、含液态烃油页岩
厚层泥岩欠压实造成流体排出不畅，导致地层压力异常
压力封闭
巨厚泥岩
增高
浓度封闭围岩本身的生烃强度能阻止煤层气的扩散作用
Vg

VPT0 P0TZ
P0 、V0、T0—标准状态下游离气压力、体积和绝对温度； Vg—换算成标准状态后的游离气体积； P 、V、T—储层状态下游离气压力、游离气体积和绝对
温度； Z－气体压缩因子（在给定温度、压力条件下，真实气体所
占体积和相同条件下理想气体所占体积之比）。是压力和温度的函数，即Z＝Z（P，T），可查表得到。

煤层气含量影响因素及预测方法

运移后，在现今地质条件下动平衡的结果 ¨ ．由于煤层气在煤储层中的储集及渗流机理与常规天然气大不相同，
筛选出有利开采区块，避免盲目开采而带来的巨大经济损失。。．总之，煤层含气量是煤层气勘探开发、
煤层含气量不仅是评价煤层气储层的重要参
数，也是煤矿生产的重要灾害因子之一＿８ｊ．它关
是指单位数量煤体中所吸附的煤层气数量 ¨ ，或
者每吨原煤中所含煤层气的量（ｍ／ｔ）１３－１４］．
料［１１］．因此，如何合理选取煤层含气量计算评价方
二，煤层气总资源量几乎与我国的天然气资源量相当Ｊ，开发利用前景广阔Ｊ．据报道，我国埋深２
ｋｍ以上的煤层气资源总量约为３６．８１×１０ｍ，其
２０１１ＣＸ１００８３５）
作者简介：曹军涛（１９８６．），男，硕士研究生，主要从事储层测井评价、测井解释方面研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｊｔ７１５＠１６３・ｃｏｎｒ
曹军涛等：煤层气含量影响因素及预测方法
１．２煤层含气量的影响因素
系到煤层气井单井产气量预测、决定着煤层气资源前景以及能否进行商业化勘探开发＿９］．根据煤层含
气量数据可以经济快捷地计算出区块煤层气储量，
煤层含气量是煤化作用、构造活动、埋藏演化过

影响煤层含气量测定准确性因素分析

的分析。从煤样状态，温度、吸时间，同构造出现的问题而进行讨论的。解不
煤类型，损失气计算方法不同等四个方面出发，１煤样状态的影响
定性、量的评价了上述各因素对煤层含气量测定煤心、煤、屑因状态不同，粉煤其解吸特性也
时，煤样中气体的解吸速率明显偏低，采用直线温度恢复储层温度后采集的解吸数据和时间求后推法预测逸散气量将不准确，因此，应给解吸逸散气量，这样可以消除直线外推法求逸散气量罐增加恒温设备，使煤样在储层温度下解吸［３］。解的一些主观性。图２是恢复储层温度后记录的解吸罐刚放入恒温装置时，罐内温度并未达到储层吸数据与对应时间直线外推求得的逸散气量。
煤层含气量
图１室温和储层温度下测得的解吸数据随温度的升高，解吸速率加快；反之，解吸速温度，使解吸速率偏低，由早期采集的解吸数而
率降低。当煤样解吸罐温度明显低于储层温度据外推求得的逸散气量也偏低，以应选择煤样所
预测。因此，层瓦斯含量测定的准确性至关重时间也短。煤
表１不同煤样粒度解吸９％所需时间０
运移理论认为：散系数、吸速率变化取后解吸气量大，解吸结束束缚在煤中的气量大，扩解
决于基质单元的大小和形状，在同等时间内，基磨后残余气量也大；反之亦然。所以在剖面上煤
质单元越小，逸散量越大。粒度大的块状样品，层气含量表现出一定的差异。则

煤层含气量测定方法

r r0 e kt
式中
r——解吸时间为t1时的煤层气解吸速率，mL/s； r0——解吸时间开始(t =0)时刻煤的煤层气解吸速
率，mL/s； k——常数。
从 t0到t1时间间隔内损失煤层气量为：
Q t1 rdt r0（ekt1 1）
t0
k
二、煤层含气量测定影响因素
对于这两种方法，虽然 t 法是最为常用的，但对于构造煤，采用负指数函数法计算损失气量，误差更小。
的解吸煤层气量与时间平方根，大致呈直线关系的各测定坐标，用最小二乘法求出；
t1——装罐前煤样暴露解吸煤层气时间，min； t2——装罐后煤样解吸煤层气时间，min。
二、煤层含气量测定影响因素
（2）负指数函数法
负指数函数法是我国科研人员在采集钻孔煤屑测试煤层气
含量时常用的计算损失量的方法，该方法认为钻孔煤屑解吸煤层气速率与解吸时间之间为负指数函数关系。即：
不同结构类型煤样，采用不同的解吸时间段计算煤层气损失量，有不同结果。对于煤层气解吸速率快的煤样，在计算损失量时采用的解吸时间段应该短一些；而对于煤层气解吸速率慢的煤样，在计算损失量时解吸时间段可以适当取长一些。
二、煤层含气量测定影响因素
（3）不同损失量计算方法下的数据对比
不同计算方法下构造煤煤样煤层气解吸速率变化曲线
指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。实验过程中需要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，根据解吸气量的大小而定。一般在一周内平均解吸速度小于10cm3/d时可终止解吸。
指终止解吸后仍留在煤中的那部分气体。需将煤样装入球磨罐中密封，破碎后，放入恒温装置中，待恢复到储层温度后按规定的时间间隔反复进行气体解吸，直至连续7 天解吸的气体量平均小于或等于10cm3/d，测定其残余气量。

关于煤层气排采中影响产气的因素的探讨

关于煤层气排采中影响产气的因素的探讨【摘要】国际上，对于煤层气的开发相当受到重视。

但是排采量一直没有较大的提高，制约着对煤层气的开采。

煤气层已经进入商业性的开发很长时间了，煤层气井的生产在煤层气的开发和利用中有重要的作用。

排采方案的确定，排采数据的采集，排采工作制度的确立和排采工作的动态跟踪分析都是对煤层气的产气量有着一定的影响因素。

本文主要就地质因素，开发技术以及排采作业中套压对煤层气的产气量的影响。

【关键词】煤层气排采产气量影响因素1 地质因素及开发技术对产气量的影响在一定意义上，地质因素决定着煤层气的产量，时影响气井的产气量的决定性因素。

通过大量的实践证明，气井的产气量主要的受煤层构造，煤层的厚度，深埋，气含量，以及渗透率等因素的共同的作用影响。

1.1 煤层构造方面对煤层气的勘探开发的资料证实褶皱对于煤层气的产气量有着影响。

煤层气井分布背斜和向斜两个不同的部位。

即使在产量井在分部上没有明显比例的优势。

产能的分布和构造的关系不是特别的明显。

但是在背斜的轴部，高产井比较多。

向斜的高产井比例大约75%，褶皱翼部的高产井比例大约59%。

背斜的轴部全部为高产井。

因此在背斜地段和褶皱的翼部高产井比较多。

断层对煤气层的开发桐乡有着重要的影响。

有时在局部范围内，使得煤层的厚度和煤体的结构发生了变化。

使得邻近的含水层被导通，产水量变大，降压困难。

逸散附近的煤层气，气含量大大降低。

使得煤气层之间想成隔离的屏障，将井间的联系阻断。

使得开发效果降低。

同时在一定程度上，增加了钻井，固井以及压裂作业的难度。

对煤储层的污染的可能性变大。

最后直至产气量降低，因此断层是对煤层气的产量有着显著的影响。

1.2 煤层的厚度对于煤层的厚度来说，厚度越大，那么向井筒渗流汇聚的煤气层就会越多，产气量也会便得很高。

经过实践，对煤层气的产量和目标的厚度统计，随着煤层厚度的增大，煤层气的产气量也会增加。

1.3 煤层的深埋经过对煤层气理论的深入研究以及勘探开发证明，深度对煤层气的产气量也有着重要的影响。

煤层含气量的影响因素

煤层含气量的影响因素一、煤层含气量的概念煤层气是指赋存在煤层中的以甲烷为主要成分，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。

煤层含气量是指单位数量煤体中所吸附的煤层气数量，或者每吨原煤中所含煤层气的量(m3/t)。

二、煤层含气量的影响因素煤层含气量是煤化作用、构造活动、埋藏演化过程中经过多次吸附/解吸、扩散/渗流、运移后，在现今地质条件下动平衡的结果。

由于煤层气在煤储层中的储集及渗流机理与常规天然气大不相同其影响因素多样而复杂。

煤层气在地下的分布是不均衡的。

不同地区，甚至同一地区不同煤层间的含气量往往差异较大。

研究和认识煤层含气量及其影响因素，是煤层气勘探中首先要解决的问题。

研究表明，影响煤层含气量的主要因素：煤的变质程度、温度、压力、煤层的有效埋藏深度、有效厚度、构造特征、水文地质、煤层顶、底板岩性等。

其中，煤变质程度起着根本性作用，此外，影响煤层含气量的因素还有煤的显微组分、水分及矿物质含量等。

但这些因素对煤层含气量的影响是次要的，不能从根本上影响一个地区的煤层含气性。

2.1 煤变质程度煤变质程度(煤级)是评价和预测煤层含气量的重要参数，实验研究和客观地质事实都表明煤层含气量与煤变质程度密切相关。

一般而言，煤层含气量随煤变质程度增高而增加。

这一规律在许多含煤区(盆地)都存在。

如鄂尔多斯盆地东缘石炭)二叠纪煤层从北到南变质程度增高，在埋深等基本地质条件相当的情况下，煤层含气量增加(表1)；又如我国著名的煤层气富集区(如焦作、阳泉、湘中、湘东南等)均分布在高变质的无烟煤地区，也反映了煤变质程度对煤层含气量的影响。

煤层含气量随煤变质程度增高而变好的原因主要是：首先，随煤变质程度增加，煤的累计生气量增大，气源更加充足；其次，煤变质程度影响煤吸附气的能力，在其它条件相同时，煤层吸附能力随煤变质程度增高而增加(图1)。

2.2 煤层埋藏深度在有限深度范围内，当其它地质条件相同或相近时，煤层含气量随埋深而增加。

煤层气含气量测定影响因素分析

ｖｉ，ＳｏｒｄｃｅｅｒｒｐｏｕｅＢｇｏｔｎｓｉｒｅｍｒｖｅａｃｒｃｆｔｅｍｅ — ｏｒＯａｔｅｕｅｔｒｏｒｄｃｄｉＣＭａｃｎｅｔｅｔｎｏｒｔｉｐｅｔｃｕｙｏｎｓｈｓｎｓｔｄｏｏｈａｈ
ｈｏａａｏｔｎｄＤ）ｄｗｉｈｄｃｓｆｔｄｓｒｔｏｅｅａｕｅ．Ｉｉｕｇｓｅｏｃｌｅｔｃａａｎｔｅｔｔｌｇｓｃｎｅｔ１Ｉｅｔｅｒａｅｏｅａｏｐｉｎｔｍｐｒｔｒｓｐｅｈｔｓｓｇｅｔｄｔｏｌｃｏｓｉ — ｌｐｅｔｅｓｌｓｉｎｋｅｄｓｒｔｎｔｓｄｒｃｎｔｎｅｅｒｔｒｅｅｍｉｅｙｔａｆｔｅｒｓｒｌｓｈｌｓｏｔｔｍｅａｄｍａｅｏｐｉｅｔｕｅｏｓａｔｔｍｐａｕｅｄｔｒｎｄｂｔｏｅ－ｏｎｈｈｅ
ｆｉｇｆＯｒｏｓｉｒｎｅｏｄｓＢａｎ．ＡｌｔＷａｄｃｏｄｎｏｔａｕｄｖｕｓｏａｏｔｎｎｔｅｂｓｓｏｉｅ — ｐｏｓｍａｅａｃｒｉｇｔｍｅｓｒａｅｆｇｃｎｅｔｏｈａｉｆｄｆｒｈｅｅｌｓｓｅｔｌｓｉｓｔｗａｏｎｄ山ａｅｔｔｌｇｏｔｎｆｃａａｌｓｄｃａｅｔｘｅｉｎｏｏｔｔｍｅ．ｎｏｔｔｍｅ．Ｉｓｆｕｔｔｏａａｃｎｅｔｏｏｓｍｐｅｅｒｓｄｗｉｈｅｔｎｏｆｌｓｉｈｓｓｌｅｓ

煤层瓦斯含气量预测

专题讲演煤层气含气量预测方法学生姓名：孙晓旭专业班级：煤层12-2学号：1201160215指导教师：陶梅完成日期：2016.1.10综合成绩：辽宁工程技术大学煤层含气量预测方法摘要为了提高煤层含气量预测效果，更准确地评价煤层气资源量、预测煤层气开发前景，以及制定合理的开发方案，基于大量文献调研，首先梳理了煤层气及煤层含气量的概念、影响因素，其次对煤层含气量预测方法的特点进行了比较分析，进而开展了煤层含气量预测方法发展趋势分析研究表明，煤层含气量的影响因素主要包括煤的变质程度、温度、压力、煤质、煤层有效埋藏深度、储层有效厚度、储层物性等，其中，煤变质程度起着根本性作用煤层含气量定量预测方法主要有等温吸附曲线法、含气量梯度法、测井法、地震法等合理选择煤层含气量预测方法，开展多学科、多种预测方法综合预测含气量研究、研发新的煤层含气量预测方法是煤层含气量预测的主要发展趋势。

关键词：煤层气；含气量；影响因素；预测方法Prediction method of gas content in coal seamABSTRACTIn order to improve the prediction of coalbed gas content, a more accurate evaluation of coalbed gas resource, prediction of coalbed methane development prospects, and formulate a reasonable development plan, based on extensive literature research, firstly reviews the concept and factors of coal-bed gas and coal seam gas content, followed by the characteristics of coal seam gas content prediction methods are compared and analyzed then, carry out the analysis of coalbed gas content prediction methods of the development trend of research shows that the influence factors of coal seam gas content mainly includes the metamorphic degree of coal, temperature, pressure, coal and coal seam buried depth, reservoir thickness, reservoir property, the degree of coal metamorphism plays a fundamental role in prediction of coalbed the main gas quantitative selection of isothermal adsorption curve method, gradient method, gas logging, seismic method of coal seam gas content prediction method, carry out Multi discipline, multi prediction methods comprehensive prediction of gas content research, research and development of new coal bed gas content prediction method is the main development trend of coal seam gas content prediction.Keywords：coalbed gas；Gas content；Influence factor；Prediction method目录1煤层含气量的概念及影响因素 (1)1.1煤层气含气量的概念 (2)1.2煤层气含气量的影响因素 (2)2煤层含气量预测方法 (4)2.1等温吸附曲线法 (5)2.2含气量梯度法 (2)2.3钻孔岩芯实测含气量法 (5)2.4回归分析法 (2)2.4.1单一因素回归法 (3)2.4.2多因素线性回归法 (6)2.4.3复合参数回归法 (3)2.5含气饱和度法 (2)2.6利用矿井瓦斯涌出量预测含气量 (5)2.7地温和地应力法 (2)2.8利用煤层气层背景值求含气量 (5)2.9地震预测法 (2)2.10现代数学法 (5)2.10.1神经网络技术 (3)2.10.2灰色关联分析技术 (6)2.10.3支持向量机技术 (3)专题演讲1煤层含气量的概念及影响因素1.1煤层气含气量的概念煤层气是指赋存在煤层中的以甲烷为主要成分，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。

煤层气储层含气量预测方法

煤层气储层含气量预测方法张喻;潘月龙【摘要】煤层气储层具有极强的非均质性,孔隙结构复杂,主要以吸附气赋存于储集空间内.煤层气储层评价研究方法与常规油气藏截然不同,因此煤层气储层含气量的预测评价是煤层气开发重点要解决的问题.利用地球物理测井技术得到的各类参数成果,与实际测试得到的储层段含气量进行交汇分析,建立多目标多元回归方程,得到含气量预测经验公式.建立煤层气等温吸附模型,利用Langmuir等温吸附方程,计算吸附气含气量.分析研究表明,两种方法皆能对煤层气含气量进行有效预测评价,计算结果相对误差较小.本研究思路及成果可为煤层气含气量预测评价提供参考.【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】3页(P20-22)【关键词】煤层气;测井;含气量;预测评价【作者】张喻;潘月龙【作者单位】陕西省一九四煤田地质有限公司,陕西铜川727000;甘肃煤田地质局庆阳资源勘查院,甘肃庆阳745000【正文语种】中文【中图分类】P618.13煤层气为自生自储的非常规天然气，储层内煤颗粒表面具有容纳吸附气孔隙空间，煤层气以吸附气为主，吸附状态赋存于孔隙表面，同时含有少量游离气［1］。

煤层气成藏受煤层及其上下岩层构成的煤层气系统和后期所经受的多种地质作用等因素控制。

研究证实，影响煤层气富集成藏的地质因素包括构造、储层埋深、煤阶、煤层厚度、储层渗透率、含气量、地层压力和解吸压力等［2］。

气藏的形成不仅和气源及自己储集条件有关外，还与后期保存条件密切相关。

研究煤层气吸附气含气量是评价煤层气储层资源潜力的必要方法［3］。

以往研究表明，储层孔隙在特定范围内，甲烷分子才能被煤层吸附。

而煤层气储层等温吸附曲线可反应煤层吸附甲烷能力，吸附气含量符合Langmuir方程。

因此，目前煤层气含气量预测方法主要有两种，一种为利用测井曲线回归拟合的统计学方法；另一种为根据煤层结构及甲烷分子构成，建立煤层气等温吸附曲线模型，评价煤层气等温吸附特征。

煤层含气量的测试、模拟与预测研究进展

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2、煤质类型
不同煤质类型的煤层在瓦斯渗透率方面存在较大差异。烟煤和无烟煤的渗透率较低，而褐煤的渗透率较高。这是由于褐煤具有较高的孔隙率和渗透率，有利于瓦斯的吸附和解吸。
3、钻孔直径
钻孔直径的大小也会影响瓦斯煤渗透特性。直径较大的钻孔有利于提高瓦斯抽采量，但同时也增加了钻孔施工的难度和成本。因此，在选择钻孔直径时，需要综合考虑抽采效果和施工成本等因素。
此外，目前的研究主要集中在单一的煤层含气量测试、模拟与预测方面，需要加强多学科交叉融合，开展系统性、综合性研究。
结论
本次演示总结了煤层含气量的测试、模拟与预测研究的重要性和必要性，指出了当前研究中的空白和需要进一步探讨的问题，提出未来研究方向和前景。我们认为，未来的研究应当注重以下几个方面：
自搅拌方式是一种较为简便的搅拌方法，它通过将原材料混合后进行搅拌，使材料充分混合。自搅拌方式对混凝土含气量的影响较小，但由于搅拌不均匀，可能会导致部分气体在混凝土中形成气泡，降低混凝土的强度和耐久性。
强制搅拌方式是通过机械设备进行搅拌，具有搅拌时间短、混合效果好等优点。与自搅拌方式相比，强制搅拌方式可以更好地控制混凝土的含气量，使气泡分布更加均匀，从而提高混凝土的强度和耐久性。
实验流程
1、准备阶段：选择适当的煤样，测量其质量、体积和孔隙率等物理性质。
2、抽采阶段：将煤样置于抽采系统中，记录抽采过程中各个时间段内的瓦斯抽采量。
3、测试阶段：在每个时间段后，对煤样进行物理性质和瓦斯渗透特性的测试，包括渗透率、吸附和解吸等参数。
4、分析阶段：对实验数据进行整理和分析，探讨瓦斯煤渗透特性的影响因素及作用机制。
1、完善测试技术和方法：进一步研究现场测试技术和提高测试精度的方法，考虑多种影响因素对测试结果的影响，完善测试数据的处理和分析方法。

小议影响煤层气含量的地质因素分析与定量预测

小议影响煤层气含量的地质因素分析与定量预测【摘要】该文结合笔者实际经验，合理分析了影响煤层气含量的地质因素，随后运用支持向量机回归的方法，对某工区煤层气含量进行定量预测。

【关键词】影响煤层气含量地质因素定量预测对于煤层含气量，其主要决定了煤层气能否成藏。

其中影响煤层气含量的地质因素不仅包括煤变质程度以及煤层埋藏深度，还有岩浆活动与煤层封闭性等等，煤变质程度是最重要的影响因素。

然而因为煤层气含量和它的影响因素间存在较为繁杂的关系，通过线性关系要合适地表示煤层气含量的内在变化规律较为困难。

该文基于前人的研究分析，根据某工区的具体资料，通过数量比较少的已知样本，选用可以避免局部极小问题的支持向量机回归的这种办法，正确地定量预测并分析了煤层气含量，最终得出更为便利正确的煤层气含量预测方法。

1 对煤层气含量造成影响的地质因素1.1 煤层封闭性进行含气量影响因素的分析之时，应对煤层的顶底板厚度以及岩性进行考虑。

将处在煤储层上下某厚度的岩层叫做煤层的封闭层，完好的封闭层能保证地层压力，使地层水交替得以受阻，煤层气通常吸附态得以存在。

还使煤层气以水溶、游离这些方式的散失得以变少。

煤储层针对煤层气的贮存能力极大程度之上决定于封闭层具有的封闭性。

封闭层的岩性及厚度对封闭层的有效性产生直接影响。

据有关研究表明煤储层上下二十米的封闭层对煤层造成最高的影响，还使封闭层和煤层气含量之间的关系得以成立。

其表示，伴随着封闭系数的加大，煤层气含量缓缓变大。

1.2 煤变质程度针对煤层气含量，其伴随着煤阶的变大，会有首先急剧增高，再有缓慢增高，再有急剧增高，最后有急剧降低的这一阶段性演化特征。

首个阶段停止在镜质组最高反射率达到大约1.3%的位置，就是褐煤至焦煤；再一个阶段就是1.3%-2.8%，就是焦煤及瘦煤、贫煤以及初级无烟煤；第三个阶段就是2.8%-3.5%，也就是无烟煤早期；最后一个阶段高于3.5%，就是无烟煤中后期。

首个阶段中，煤层气含量发生急剧增高，重点因为煤中微孔变多，生气量变多；再一个阶段之中，重点因为新生孔隙变大的空间有限；第三个阶段，主要因为甲烷不仅生成很多，空隙空间以及吸附性也变大；最后一个阶段，生气作用停止导致煤层气含量急剧降低。

关于煤层气井产气量影响因素分析

关于煤层气井产气量影响因素分析摘要：煤层气产气量与煤储层解吸压力、原始地层压力、压裂液返排率以及压裂情况等密切相关，同时排采制度对煤层气产气量也有显著影响。

受煤层气开发时间、规模、地质条件、完井方式、排采方式与工作制度等方面的影响，煤层气井的生产效果往往会有较大的差别。

本文立足于地质条件、项目条件与排采条件等层面，针对此区块煤层气井形成气体数量的管控条件展开探究，并且基于实验数据对煤层气井产气量控制因素进行研究，可为其他区块煤层气的开发提供借鉴。

关键词：煤层气井；产气量；影响因素引言研究当前该区煤层气井的生产特征是后期大范围开发的基础，同时为最大限度地发挥煤层气井的生产潜力、提高煤层气田的开发效益，明确工区煤层气井产能的主控因素成为关键所在。

1气井产能影响因素在煤层气开发过程中，煤储层的储集性能、渗透率和吸附解吸受多方面影响。

通过对比不同井之间的地质、工程，以及后期排采等方面的差异，总结分析认为影响煤层气井产能主要有以下几点因素：1.1解吸压力临界解吸压力是煤层气开始解吸时的地层压力，解吸压力越高，随着地层压力降低，煤层气解吸的时间越早，有效解吸面积越大，产量越高。

临界解吸压力与平均日产气有明显的正相关关系，小试验井组区块东南部解吸压力明显较高，产气量较高。

1.2产液量产液量主要与地层供液能力相关。

目前的开采技术都是通过对煤层水的大量抽排，降低地层压力，从而使煤层解吸渗流。

当地层供液能力强，地层压力难以下降，煤层气解吸困难。

含水较弱的地层，煤层水补给困难，储层压力随着排采水的采出而降低，从而利于煤层气解吸。

1.3渗透率渗透率是控制气井产气量的最本质因素，它决定煤层气是否能从储层中成功采出。

在煤层气排采过程中，储层渗透率会随着有效应力、流速、支撑剂嵌入深度和铺砂浓度等因素的改变发生动态变化。

引起这种变化主要包含两个因素：应力敏感性、煤基质收缩性。

一方面随着裂缝中的水排出，裂缝中流体承担的压力减小，而上覆地层压力不变，有效应力增加，使煤储层受到收缩，发生强烈的应力敏感，导致渗透率下降；另一方面煤层气的解吸产出使得煤基质收缩，煤裂隙空间扩大，渗透率增大。

煤层含气量测试方法探讨

直接法
煤矿矿井取芯
可获得解吸气量及估算地层压力
艾瑞法（由 Aiery,1968 提出）
取芯
比改进的直接法预测含气量偏大
重量法
矿井取芯
用于矿井通风需要，未用于煤层气的开采
煤样分析资料与煤层温度、压
吸附等温法
适用于饱和煤层含气量的估算
力值
间接
法开姆法（由 Kim，1977 提出）
要求有工业分析资料
对烟煤和中低挥发分烟煤偏高，对高挥发分烟煤偏低
测井法
测井与工业分析资料交会求出
方法具有一定地区性局限，不能
吸附等温线，在根据等温线估
计含气量
无限推广
注：本资料来源于中国非常规油气网
煤层气含气量测试方法探讨
煤层现今的含气量是其在演化过程中，煤层生气储存、逸散后的剩余量，即是指现今在标准温度和标准压力条件下单位重量煤中所含甲烷气体的体积。一般来说，煤层含气量高，则气体富集程度好，越有利于煤层气开发。煤层气含气量的确定是通过对钻井取芯、绳索取芯煤样或录井煤屑的测试获得，测试方法具体可分为直接法和间接法两大类（表 1）：直接法一般是井场用普通的取芯工具钻取煤芯或绳索取芯，当煤芯提出井口后，立即用密封罐采取煤样，利用解吸仪测定煤样中甲烷气随时间的变化规律，求出解吸含气量，根据提钻到采样过程中煤样暴露的时间计算采样过程中的逸散气量，然后再实验室将煤样粉碎测定残余含气量。采用这种方法测定的含气量由解吸气量、逸散气量和残余气量三部分组成，3 种气量的总和除以煤样可燃质质量即得出煤层可燃质含气量。在含气量测试过程中，误差主要来源是逸散气量的求取，准确求取逸散气量是煤层含气量测定的难点。根据逸散气量求取与处理方法的不同，直接法又可分为 USBM 直接法、改进的直接法与史密斯 -威廉斯方法等，但这些方法求取得的含气量通常只相当于实际的含气量下限，而目前采用的密闭取芯法，更接近实际的含气量。间接法则可分为重量法、吸附等温法和开姆法等，其各自都有其自身的适用条件与范围，很难适用于非饱和煤层含气量的估算。

高阶煤煤层气现场含气量测试影响因素分析

一
１李景明，海燕，小军．巢李中国煤层气资源特点及开发对策｝ｌＪｌ
天然气工业．０９２（）～１２０，９４：３９２胡文瑞，翟光明，雷群，．常规油气勘探发新领域新技等非ｊ术［．ＭＩ北京：石油：出版社，０８１业２０
Ｆｇ１Ｐｉｔｌｃｔｎｍａｔｉｅｅｔｅｏｐｉｎｉ．２ｏｎｓｏａｉｐｗｉｄｆｒｎｓｒｔｏｈｄｏ
ｔｒｎｔｎｌｔｆａｌ — —１ｅｍｉａｉｉｓｍｐｅＹ１— — ｏｍｉｏｓ５
８０
油气藏评价与开发
第１卷
２５．解吸终止限影响煤层气含量
３５℃水浴解吸。３５℃条件下水浴解吸比２７℃水浴解吸的吸附时间少４小时，见温度对吸附时间的可
标准规定，连续７天每天解吸量都小于１ｍ，０ｃ终止解吸。将此终止限提升至连续２每天解吸天
（中国石化华东分公司石油勘探开发研究院，汀苏扬州２５０）２０７
摘要：准确的测量煤层气含气量对于煤层气储量计算、勘探开发等具有重要的意义。煤层气含气量总体积是指损失气体积、实测的气体体积、余气体积的总和。煤层气含气量影响因素主要有：残取心暴露时间、煤心破碎程度、露时地面温暴
体积过程中可能产生的偏差。
５可以将现行的解析终止限由连续７）天每天解
吸量都小于１ｍ提升至连续２每天解吸量小于０ｃ天２目的是缩短提交含气量报告时间。０ｃ。ｍ

煤层气产能影响因素

发选区时需要重点评价的参数，特别是渗透率和含
气量2个参数，需要在选区时重点评价，优选高渗、
高含气量区进行开发。
在含气量和吸附等温线确定的条件下，煤层压
力越接近临界解吸压力(图1中的B点)，解吸越容
易，产量越高。
5．渗透率渗透率Fra bibliotek决定煤层气单井产量的关键因素之
一，渗透率越大，压降漏斗波及范围越大，则有效渗
流区越大，同时渗流越容易，产量也越高。圣湖安和
黑勇士盆地渗透率一般大于1×ioq,am2，特别是圣
7．相对渗透率
在有效解吸区和两相渗流区，流体渗流受相对
渗透率制约，气相相对渗透率高则气产量高，水相相
对渗透率高则水产量高。
8．临界解吸压力
在含气量和吸附等温线确定的条件下，临界解
吸压力与煤层压力越接近，解吸时间越早，有效解吸
区域越大，则产量越高。
上述8个参数为煤层的固有属性，是煤层气开
煤层厚度较大时含气量可以较低，如粉河盆地，煤储
层厚达91 m，含气量仅为2～4 m3／t，也可商业规模
开采口3。
3．吸附常数
吸附常数决定了煤层气解吸的路径，当P。一定
时，砜越大，解吸越困难，产量越低；当V。一定时，
P。越大，则低压区吸附曲线越接近线性，压力下降
早期解吸量大，产量高。
4．煤层压力
湖安盆地渗透率高达(10～50)×10_3I．Lm2，采用洞穴
完井，单井产量达5×104 m2／a以上。3。
6．孔隙度
煤层孔隙度决定水体积大小，孔隙度大，则水体
积大，产水量则大，排水降压周期将较长。煤层孔隙
度一般2％～15％，如吐哈沙尔湖侏罗系煤层属于气