煤层气含量影响因素及预测方法

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煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究

煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究煤层气采收率是指在煤层气开采过程中，实际采取的有效采出煤层气量与煤层中可供采出的煤层气总量的比值。

煤层气采收率受多种因素的影响，如煤层气资源属性、煤层地质条件、采收工艺等。

本文将就这些影响因素及提高采收率的策略进行论述。

首先，煤层气资源属性对采收率有着重要影响。

其中，煤层厚度、煤储层渗透率、孔隙度、煤储层压力等是影响煤层气产量和采收率的重要因素。

煤层厚度越大，煤层气产量潜力越高；煤储层渗透率及孔隙度越大，煤层气渗流能力越强；煤储层压力越大，煤层气释放及产出的能力越高。

因此，在选择煤层气开采区块时应注重煤层资源属性的评价和选择。

其次，煤层地质条件对采收率也具有重要影响。

主要包括地层倾角、构造形态及构造应力状态等。

地层倾角对煤层气采收率有直接影响，倾斜度越大，地层越容易产生破裂，增加煤层气的释放和产出能力。

构造形态也直接影响地下煤层气储存的规模和分布，选择盆地内凹陷带或据盆山构造边界区煤层气丰度较高的地区，利于提高采收率。

构造应力状态对煤层气渗流性能影响较大，应合理确定钻井设计参数，以充分开采煤层中的煤层气。

第三，采收工艺对采收率也具有一定影响。

主要包括抽采工艺、注采工艺及增透工艺等。

目前，常见的抽采工艺有常压采气、人工增渗采气和压裂压排采气等。

注采工艺有煤层气水平井注气采出、增气井注入等。

增透工艺主要包括增透剂注入、甲烷抽采、煤层气重新饱和等。

合理选择采取何种采收工艺，能够最大程度地提高采收率。

为了提高煤层气采收率，可以采取以下策略。

首先，优先选择资源丰度较高、煤层厚度足够的区块进行开采，提高煤层气资源的开采效益。

其次，优先选择地质条件较好、地层倾角适中的区块进行开采，增加煤层气的释放能力。

然后，合理选择抽采工艺及注采工艺，如采用压裂和注入增进煤层气释放效果。

此外，还可采取增透工艺，如增透剂注入，提高煤层渗透性，增加采气速度及采收率。

综上所述，煤层气采收率受到煤层气资源属性、煤层地质条件和采收工艺等多种因素的影响。

煤层气产能影响因素分析

煤层气井产能影响因素分析李亭在我国,煤层气的开发日益受到重视,但是单井产气量却一直难以有较大提高,这也是一直制约煤层气开发的主要问题。

本文试图从地质因素和开发技术两个大的方面入手,分析影响煤层气井产能的种种因素,找出问题所在。

1地质因素地质因素是决定煤层气富集及产出的关键,是影响气井产能的内在因素。

以沁水盆地南部煤层气的开发为例,通过研究及勘探开发的实践表明,气井产能受煤构造部位、煤层厚度、埋深、气含量、渗透率、水文地质条件等因素影响。

不同地区煤层气地质、储层条件对比情况见表1。

1.1构造发育及分布1.1.1褶皱煤层气勘探开发资料显示,褶皱对煤层气井的产量有一定影响。

中联煤在潘河地区的煤层气井分布在背斜、向斜的不同部位,虽然各种产量井在背斜、向斜上的分布没有明显的比例优势,产能分布与构造关系不十分显著,但在背斜轴部,高产井的比例高[1],向斜和褶皱翼部的高产井比例分别为75%和59%,背斜轴部的煤层气井全为高产井(表2)。

中石油在樊庄区块进行的煤层气开发也基本上表现为相同的产气特征,在背斜区和褶皱翼部高产气井的比例高。

表2不同构造位置区的气井产气状况[2]1.1.2断层断层对煤层气开发的影响表现为:①在局部范围内使煤层厚度或煤体结构发生变化,如煤层变薄、煤层渗透率降低等;②导通邻近含水层,导致产水量大、降压困难等；③使附近的煤层气逸散,气含量降低;④使煤层气井间形成隔离屏障,阻断井间的联系,降低开发效果；⑤增加钻井、固井、压裂作业等的施工难度,对煤储层的污染可能更大。

这些都会导致产气量降低,因此断层对煤层气井的产量影响是比较显著的。

1.2煤层厚度煤层厚度越大，向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足,产气量就越高。

对沁水盆地南部煤层气井产量与目标煤层厚度进行统计发现,随着煤层厚度的增大,煤层气井产量有增加的趋势。

1.3煤层埋深煤层气理论研究和勘探开发的实践表明,深度是影响煤层气井产量的重要因素之一。

煤层气开发目标煤层埋藏越浅,则地应力低、渗透率高,排水降压容易,气井产量就越高。

测井预测煤层气含量及分布规律——以山西省沁水煤田为例

测井预测煤层气含量及分布规律——以山西省沁水煤田为例LIANG Ya-Lin;YUAN Wen-Tao【摘要】煤层气勘探与开发过程中,对煤层含气量及其分布规律做出较准确预测非常重要.笔者收集、整理、分析勘探区测井、煤层气测试等资料,并通过多元回归分析方法建立测井参数与测试煤层气含量之间的关系,预测整个勘探区煤层气含量及分布规律.研究结果表明用多元回归方法计算煤层含气量快速、准确、方便,实用性较强.煤层气含量分布趋势为煤层气勘探和开发选出有利区域,给出先期勘探开发建议.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2018(042)006【总页数】6页(P1144-1149)【关键词】测井资料;多元回归分析;预测;煤层含气量及分布规律【作者】LIANG Ya-Lin;YUAN Wen-Tao【作者单位】;【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言利用地球物理测井资料预测煤层气储层含气量有多种方法，主要方法有3种：即多元回归分析、兰氏方程和BP神经网络。

刘荣芳等[1]利用常规测井曲线与含气量的关系，建立了以煤层结构为基础的回归方法，对煤层含气量进行计算，取得了较好的效果；孟召平等[2]发现煤层含气量与有效埋深、体积密度、自然电位、电阻率、声波时差、自然伽马及补偿中子等参数之间存在一定的相关性，采用测井参数预测煤层含气量具有较好的应用前景。

兰氏方程法是将测井煤质分析碳、灰、水结果与含气量联系起来的一种间接解释方程，金泽亮等[3]根据沁水盆地柿庄区块煤层气储层的典型地质特征及该区块的测井资料和岩芯分析数据，利用兰氏方程导出了煤层含气量计算的经验公式。

BP神经网络也是利用电阻率、体积密度、自然伽马和声波时差等测井参数，通过BP神经网络训练预测值和期望值的吻合性来计算煤层含气量，潘和平等[4]通过大量数据分析表明BP神经网络预测煤层含气量精度比较高；李春辉等[5]利用非线性的 BP人工神经网络建立煤与瓦斯突出强度预测模型, 来预测煤与瓦斯突出强度的大小，结果显示煤与瓦斯突出强度的预测值与实测值吻合较好。

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。

影响煤层气单井产量的关键因素分析

02
煤层气单井产量是衡量煤层气开发效果的重要指标，也是制定煤层气开发计划和调整开发方案的重要依据。
煤层气单井产量的影响因素
煤层厚度和煤质
煤层厚度和煤质是影响煤层气单井产量的重要因素。一般来说，煤层厚度越大，煤质越好，煤层气单井产量越高。
煤层含气量和渗透率
煤层含气量和渗透率也是影响煤层气单井产量的关键因素。煤层含气量越高，渗透率越好，煤层气单井产量越高。
在煤层气开采的不同阶段，由于地质条件、开采技术等因素的影响，单井产量存在明显的差异。
采出阶段对煤层气单井产量的影响具有阶段性特征
在煤层气开采的不同阶段，产量随时间的变化趋势不同。
采出阶段与采出程度的关系及其对产量的影响
采出阶段与采出程度相互关联
采出阶段和采出程度是相互关联的，不同采出阶段对应不同的采出程度，从而影响煤层气单井产量。
优化工程设计与施工
总结词
合理的工程设计与施工是提高煤层气单井产量的关键。
详细描述
根据地质勘探与评估结果，优化煤层气开发工程的钻井、压裂、排采等工艺设计。采用先进的钻井技术和设备，提高钻井效率和煤层气开发效果。优化压裂方案，提高煤层气在压裂过程中的解吸和扩散效果。加强排采管理，合理控制排采速度和压力，提高煤层气的采收率。
04 采出程度与采出阶段对煤层气单井产量的影响
采出程度对煤层气单井产量的影响
采出程度越高，煤层气单井产量越低
随着煤层气的不断开采，煤层中的压力逐渐降低，导致产量下降。
采出程度对煤层气单井产量有直接影响
采出程度越高，煤层气单井产量受到的影响越大。
采出阶段对煤层气单井产量的影响
不同采出阶段煤层气单井产量差异明显
采出阶段与采出程度对产量的综合影响

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。

煤层气

煤层气煤层气（Coalbed Methane）储层参数，主要包括煤的等温吸附特性参数、煤层气含量、渗透率、储层压力、原地应力，以及有关煤岩煤质特征的镜质组反射率、显微组分、水分、灰分和挥发分等，相应的测试分析技术有：煤的高压等温吸附试验（容量法）、煤层气含量测定、煤层气试井和煤岩煤质分析等。

煤的高压容量法等温吸附实验，是煤层气资源可采性评价和指导煤层气井排采生产的关键技术参数，等温吸附数据测定准确性，直接关系到煤层气开发项目的成败和煤层气产业的发展。

许多研究表明，煤是具有巨大内表面积的多孔介质，象其它吸附剂如硅胶、活性碳一样，具有吸附气体的能力。

煤层气以物理吸附方式储存在煤中，主要证据有：甲烷的吸附热比气化热低2—3倍（Moffat ＆Weale，1955；Y ang ＆Saunders，1985），氮气和氢气的吸附也与甲烷一样，这表明煤对气体的吸附是无选择性的；大量试验也证明，煤对气体吸附是可逆的（Daines，1968；Maver 等，1990）。

结合国内外资料，推荐吸附样粒度为60—80目。

煤的平衡水分—当煤样在温度30℃、相对湿度96%条件下，煤中孔隙达到水分平衡时的含水量。

测试平衡水平的主要目的是：恢复储层条件下煤的含水情况，为煤的吸附实验做准备。

煤层气含量—指单位重量煤中所含的标准状态下（温度20℃、压力101.33kpa）气体的体积，单位是cm3/g或m3/t。

它是煤层气资源评价和开发过程中计算煤层气资源量和储量、预测煤层气井产量的重要煤储层参数之一。

煤层气含量的测定方法大体上可分为两类：直接法（解吸法）和间接法（包括等温吸附曲线法和单位体积密度测井法）。

在直接法中，保压取心解吸法是精确获得原地煤层气含量最好的方法。

直接法的基本原理煤心煤样的煤层气总量由三部分气体量构成：一是损失气（lost gas）,二是实测气（measured gas），三是残余气（residual gas）。

有关间接法预测煤层气含量的讨论

之上，不管施加多大的压力，都不能使气体液化。在一般地层条件下液态甲烷说很难成立。２）甲烷水合物。甲烷水合物的形成，除必须有充足的烃类气体来源外，还必须有适当的温压条
［关键词］间接法；煤层气；甲烷；吸附，吸收；游离［中图分类号］Ｔ５０Ｑ３［文献标识码］Ａ［文章编号］１９１２（ｏ）０ — ０５００ — ７２６８０１ — ８０４ｏ
１）液态说。根据煤层气中主要成分为甲烷，而甲烷的吸附热与液化热相近，认为甲烷以液态赋存在煤体中。２）甲烷水合物说。甲烷水合物分子式一般写成Ｃ４６，Ｈ・Ｈ０，１ｍ可燃冰可释放出１４ｍ３６３的Ｅｌｌ，
鲜学福，辜敏
４０４）００４
（重庆大学西南资源与环境灾害控制＿程教育部重点实验室，重庆Ｔ－
［摘要］对间接法预测煤层气（甲烷）含量有关的煤层气在煤中赋存状态、煤层气在煤中吸附模型及其相互
之间的联系、煤层中游离煤层气及其含量相关计算所需的参数进行了分析讨论，并提出了相应的建议。
Ｑ＝Ｑ。＋Ｑ（）１
５）游离、吸附和吸收态说。甲烷以游离、吸
附和吸收状态存在于煤的裂隙和孔隙中。游离态甲烷服从气体定律，吸附态甲烷不服从气体定律，吸
收态的甲烷进入到煤的分子团中，被煤分子吸收，

煤层气采收率预测方法及应用研究 - 孙以剑

煤层气采收率预测方法及应用研究孙以剑1张辉1左银卿1焦双志1刘舟搏1（1.中国石油华北油田公司勘探开发研究院）摘要：煤层气采收率预测的准确与否，将直接影响可采储量的计算精度。

因此不论是在煤层气储量申报中，还是具体的开发阶段，油藏工程师需要重点论证区块的采收率来确定可采储量。

本文主要选取了国内较为适用的煤层气采收率预测方法（对类比法、等温吸附曲线法和气藏数值模拟法）进行研究、分析对比，从它们的工作原理、公式推导、适用条件以及存在问题等进行探讨。

其中类比法取决于目标区和类比区两者是否具有可比性；等温吸附曲线法虽然理论性较强，但没有考虑到煤层地质特征、开采方式及工作制度等条件对煤层气产能的影响，因此该方法确定的采收率通常比实际值偏高；数值模拟法确定的煤层气采收率相对准确，但模型建立复杂，参数考虑较多，计算过程繁琐。

本文以沁水煤层气田郑庄区块东大井区P1s3#煤层新增煤层气探明储量项目为例，分别采用了类比法、等温吸附曲线法和数值模拟法对煤层气的采收率进行了预测，并最终确定了该区的采收率为50%。

关键词：煤层气采收率预测方法等温吸附曲线数值模拟Prediction Method of Recovery Ratio and Application Study forCoalbed MethaneSUN Yijian1ZUO Yinqing1Y AN Aihua1GUO Xibuo1CUI Lihua1(1. Exploration and Development Research Institute of HuaBei Oilfield Company, Renqiu 062552,China.)Abstract: The prediction accuracy of coalbed methane recovery ratio will directly affect the computational accuracy of recoverable reserves. So whether in the process of CBM reserves declaration or during a specific stage of development, reservoir engineers need to focus on recovery ratio of the block to determine the recoverable reserves. In this article, we mainly select appropriate domestic prediction methods of coalbed methane recovery ratio (analogy method, isothermal adsorption curve method and numerical gas reservoir simulation method) for research, analysis and comparison. The working principle, development of formula, application conditions and problems are discussed. The analogy method depends on the comparability between the target area and the analog area. The isothermal adsorption curve method has better theory. Without considering the impact of the geological characteristics of coalbed ,production method and working system, so the the recovery ratio by the isothermal adsorption curve method is usually higher than the actual value. The recovery ratio by the numerical simulation method is more accurate, but the model needs to be set up more complicatedly and needs the more parameters and more complicated calculation. In this article, we select the newly increased proved reserves of P1s3# coal bed, Dong Da well field, Zheng Zhuang block of Qin Shui coalbed methane field as an instance. We use the three methods respectively to predict the recovery ratio. Ultimately we determine the recovery ratio in this area is 50%.Keywords: Coalbed Methane Recovery Ratio Prediction Method Isothermal Adsorption Curve Numerical Simulation1孙以剑，男，高级工程师，1993年毕业于黑龙江大学数学专业，中国石油华北油田公司勘探开发研究院，现从事煤层气开发及数值模拟应用研究，yjy_syj18@。

煤层气生、储、开发影响因素

一、生气因素：1、有机质成分：越高生气性越好，有机质类型为腐植型的生气能力较强。

2、镜质组反射率：是反映煤化程度的一个指标，煤化程度越高，产生的煤层气越多。

但煤化程度达到一定程度（大于1.8%~3%）过成熟时，其生气能力会逐步下降。

3、厚度：厚度越大越好二、储（保）气影响因素（或形成气藏的影响因素）1、埋深：影响煤层气赋集的地质因素主要是埋藏深度。

煤化作用过程中产生的大量气体能否很好保存，与上覆有效地层厚度有关。

煤层上覆有效地层厚度增加，煤层的保存能力增强，气含量也随之增加。

到一定深度后，随着地压增大，地温也随之增高，煤的储集性能相对变差，煤层气沿煤层缓慢向上运移，含气量减少。

一般情况下，埋深大有利于储气，但超出一定深度后，受地应力等各种因素影响，游离气的量会大大减小，开发成本会增大。

2、断层：开放性（或连通性好的）断层，不利于储气；封闭性断层储气能力强。

逆断层、平推断层构造应力大，低渗，有利于储气，但不利于开发，正断层构造应力较小，高渗，利于开发；因此在选区时要从断层的多个方面评价。

3、构造：向斜埋深大，储层压力大，含气量往往较高。

背斜埋深较浅，储层压力较小，裂隙较发育，不利于储气。

4、上覆下伏地层的封盖性：对煤矿来讲就是煤层顶底板岩性，一般来说砂岩透气性好，不利于储气，泥岩的封盖性比较好。

5、水文地质：地下水活动频繁的地层渗透性较好，随着水的运移，煤层气也会产生运移，导致该区域含量较低。

三、影响开发效果的因素1、储层自身条件因素煤层对CH4的吸附性：吸附性强的煤层开发难度大。

渗透性：透气性越好越利于开发顶底板及煤层的可改造性：脆性矿物含量高利于压裂改造。

厚度：厚度越大，资源丰度越高。

地层压力：一般地应力大，储层渗透性会较低；同时，主应力方向影响压裂主裂缝的延展方向，因此对水平井布置方向及直井井网间距确定影响较大。

储层压力：一般储层压力大，储层渗透性会较好有效应力越大的储层，一般渗透性都较差（有效应力是地应力与储层压力的差值）水文条件：地下水频繁不利于气储存，在排采过程中也会加大排采开发难度地温：地温高有利于气体解吸2、开发过程中的生产工艺影响因素钻井：钻进工艺：欠平衡或平衡钻进钻井液：比重越大，对储层伤害越大，要求低固相，比重不大于1.03 固井：固井泥浆密度不大于1.6，满足固井质量要求情况下，降低固井注浆压力井身质量：狗腿弯会对油管造成磨损，造成频繁停排修井，易形成缝堵。

煤层气峰值产量拟合及产量动态预测方法研究

ＺＨＡＮＧＨａｉｒｕ，ＬＩＨａｏ
（１．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
取３种产量动态预测分析方法（Ｗｅｉｂｕｌｌ模型法、广义翁氏模型法和Ｈ — Ｃ — Ｚ模型法），并进行对比分析，结果认为：Ｈ — Ｃ — Ｚ模型法由于模型中的线性关系与煤层气开采机理不吻合，预测误差较大：广义翁氏模型法
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｉＳｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎａｔｕｒａｌｇａｓ．ＩｔｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉＳｉｎｌｕｆｅｎｃｅｄｂｙｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓ．ａｎｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃｌａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｔｈｅｄａｔａｉｓｄｉｉｃｆｕｌｔｔｏｏｂｔａｉｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇＷｅｉｂｕｌｌｍｏｄｅｌ，ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＷｅｎｇｍｏｄｅｌａｎｄＨ— Ｃ— Ｚｍｏｄｅ１．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｔｈｅＨ— Ｃ— Ｚｍｏｄｅｌｄｏｅｓｎｏｔｍａｔｃｈｔｈｅｃｏｌｂａｅｄｍｅｔｈａｎｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｓｌａｒｇｅ；ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＷｅｎｇｍｏｄｅｌｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｐｅａｋｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙ，ｂｕｔｔｈｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｓｌａｒｇｅ，ＳＯｉｔｉｓｄｉｉｃｆｕｌｔｔｏｍｅｅｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ；ｔｈｅＷｅｉｂｕｌｌｍｏｄｅｌｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｂｏｔｈｔｈｅｐｅａｋｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｔｉｍｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅＷｅｉｂｕｌｌｍｏｄｅｌｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒｅｃａｓｔ；ｐｅａｋｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｉｔｔｉｎｇ；ｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ

煤层气计量影响因素分析及采取措施的探讨

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要对于石油行业来讲，层气的开发与生产是一个新能源领域的尝试国内尚无规模化生产的成熟经验和集输处理工艺煤冻流程，其是在煤层气生产计量问题上。通过对华北油田公司正式向西气东输主于线进行商业化输送煤层气一年多来生产中尤
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ｅｐｉｅｃｓｏａｇ —ｓａｅｐｏｃｉｎａｄｔｅｈｎｌｇｉａｏｏａｈｅｎｎｒｎｓｒａｉｎｅｐｃａｌｎｔｅｐｏｌｍｓｏＭｘｅｒｎｅｆｌｒｅｃｌｒｄｕｔｏｎｈｅｔｃｏｏｃｆｗｇｔｒｇａｄｔａｐｏｔｔｏｌｌｆｉｓｅｉｌｏｒｂｅＣＢｙｈｆ
ｐｏｔｔｏｒａｉｎｏＣＢＭｏ “ ｓ— ｅｓａｒｎｍｉｓｏｆｔｗｅｔａｔｇｓｔａｓｓｉｎ” ｍａｉｉｅｙＨｕａｉｏｌｉｌｏｎｌｎｓｂｂｅｉｅｄｓｃｍｐａｙｉｎｅｒｈｅｐｐｒｓｆｎｎｏｅｙａ，ｔａｅｕｍｍａｉｅｅｒｌｒｚｓｓｖｅａ
了樊庄、郑庄国内第一个千亿立方米规模储量区，实
现煤层气商业化运营，并依托西气东输主干线，国在
内第一个实现煤层气大规模管网外输。
为多相流，而湿气也是这种两相流或多相流的一个

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。

煤层气计量影响因素分析及采取措施的探讨

煤层气计量影响因素分析及采取措施的探讨李瑞峰;程星萍;梅永贵;陈勇智【摘要】对于石油行业来讲,煤层气的开发与生产是一个新能源领域的尝试,国内尚无规模化生产的成熟经验和集输处理工艺流程,尤其是在煤层气生产计量问题上.通过对华北油田公司正式向西气东输主干线进行商业化输送煤层气一年多来生产中出现计量问题的分析和研究,总结出了计量准确性的几个方面影响因素,并探讨采取相应措施,改进生产工艺流程的可行性.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2011(027)003【总页数】3页(P42-44)【关键词】煤层气;湿气;计量;影响因素【作者】李瑞峰;程星萍;梅永贵;陈勇智【作者单位】中国石油华北油田分公司,质量安全环保处,河北,任丘,062552;中国石油华北油田分公司,质量安全环保处,河北,任丘,062552;中国石油华北油田分公司,山西煤层气分公司,山西,晋城,048000;中国石油华北油田分公司,山西煤层气分公司,山西,晋城,048000【正文语种】中文煤层气，俗称煤矿瓦斯，即非正常天然气。

它是与煤伴生、共生的气体资源，其主要成分为甲烷，甲烷含量一般为90%~99%。

每吨褐煤能生成38~50m3煤层气，无烟煤可生成346~422m3煤层气。

按热值计算,甲烷的热值为33.5~33.7kJ，比1kg标准煤的发热量还要高。

1 000m3标准甲烷相当于1t标准煤。

2009年10月，华北油田经过短短3年多时间，在山西沁水盆地建成国内第一个数字化、规模化煤层气田，掌握了煤层气成藏规律和产气机理，形成了樊庄、郑庄国内第一个千亿立方米规模储量区，实现煤层气商业化运营，并依托西气东输主干线，在国内第一个实现煤层气大规模管网外输。

在油气田上游的开采过程中，大多数情况下，天然气的产出总是伴随着液态烃、游离水、饱和水蒸汽以及为防止水合物形成人工加入的注剂等。

这些油气田采出的未经处理的含有少量凝析水或油、饱和水蒸汽及轻烃类或其他液体的天然气，在严格意义上讲，这种流体应属于两相流的范围。

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。

煤层气采收率的影响因素及确定方法研究

2. 类比法
比较适用于已进行过煤层气勘探试验 ,且有气井排
类比法是利用已开发的煤层气藏采收率的经验采资料的地区。由于地质条件的复杂性 ,实测的储
值 ,考虑到气藏具体的地质特征和工程条件 ,近似地层参数与储层实际值多存在一定的差异 ,因此 ,在模
确定所研究的气藏的煤层气采收率。由于不同煤层拟预测时 ,一些储层参数需要经过历史拟合的修正气藏的地质条件千差万别 ,而且开发的技术、手段以才能使用〔8〕。把历史拟合结果作为输入数据 ,根据
一条是吸附性能差的淮南气煤其兰氏压力和兰氏体积分别为2247mpampa则无烟煤的残余吸附气含量为358气煤的残余吸附气含量仅为116如果煤层原始气含量均为开发及开采55而气煤的采收率则高达86渗透率通过影响煤层气产量改变开发周期而造成开发运营成本的变化也可能造成煤层气产量过早低于经济产量导致开发停止从而影响煤层气采收率图3煤阶埋深储层压力等因素综合作用影响煤的吸附特征渗透率和气含量从而改变煤层气的采收率
·121·
开发及开采天然气工业 2005年 1月
煤阶
(% )
褐煤 ( < 0. 5) 长焰煤 (0. 5～0. 65) 气煤 (0. 65～0. 9) 肥煤 (0. 90～1. 2)
焦煤 (1. 2～1. 7) 瘦煤 (1. 7～1. 9) 贫煤 (1. 9～2. 5) 无烟煤 Ⅲ (2. 5～4. 0) 无烟煤 Ⅱ (4. 0～6. 0)
54
11. 39
0. 94
1. 29
64
16. 18
1. 53
2. 55
44
15. 81
0. 91
1. 82
总气量
1. 81 6. 44 8. 71 6. 75 12. 31 16. 63 13. 63 20. 88 18. 54

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作者简介：刘佳（１９９１－），女，硕士研究生，主要从事测井资料处理与解释。
２０１５年第２期
刘佳：煤层气产能影响因素分析及常用的预测技术
１７
层气储层的资源丰度、渗透率、临界解吸压力是控制气井产能的关键参数，提出了产能指数法，将目标煤
煤层气产能预测即预测煤层气的日产量或月产
量。对于地质评价选区来说，产量预测的主要目的
验模型；Ａｉｒｅｙ（１９６８）建立了一维、单孔隙、气相的产
量预测解析模型；Ｐｉｒｃｅ — Ａｂｄａｌｌａ（１９７２）提出了二维的气一水两相综合性产量预测数学模型；１９８０年以
ｑ￥ｉ＝＠ＣＨｒ＿ｅ￣跏
能指数法、数值模拟法、神经网络法和产量一时间法；煤层气产能预测应在厘定具体矿区产能主要影响因素前提下，兼顾发挥测井服务于地质和开发的作用，借助于能较好体现煤层气产能与影响因素之间非线性关系的神经网络等技术开展煤层气产能预测，开展动静态信息结合的煤层气田井群产能综合预测很有意义。关键词：煤层气；产能；影响因素；预测方法，扩展到煤层气资源勘探、开发领域ｎ。
层资源丰度、渗透率、临界解吸压力三个参数乘积开三次方作为产能指数进行产能分区ｎ。产能指数计算公式： — —

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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
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
中图分类号：ＴＥｌ２２文献标识码：Ａ
我国煤炭资源非常丰富，储量位居世界第
Ｊｕ１．２０１３
Ｖｏｌ＿２８Ｎｏ．４
文章编号：１６７３０６－４Ｘ（２０１３）０４－００２８－０７
煤层气含量影响因素及预测方法
曹军涛，赵军龙，王轶平，张景云。，许登才４
选区评价、安全生产和储层研究必不可少的重要资
收稿日期：２０１３－０１ — １０
基金项目：陕西省教育厅科研计划项目资助（编号：ｌｌＪＫ０７８１）；西安石油大学全１３制硕士研究生创新基金（编号
２９０２．７５亿ｍ ’ ．
１煤层含气量的概念及影响因素
１．１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Ｈ．煤层含气量
法就显得极为重要．为此，本文对煤层含气量的影响
因素和预测方法进行整理和归纳．
中可采资源约１０．８７× １０ｍ。，集中分布在鄂尔多斯、沁水、准噶尔等大型盆地Ｊ．２０１０年我国地面煤
层气产量为１５．７亿ｍＥｓ］．截至２０１１年６月底，全国钻煤层气井约６３００口ｌ６Ｊ，累计探明煤层气储量
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
（１．西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安７１００６５；２．长庆油田分公司第二采油厂，
甘肃庆城７４５１００；３．武警黄金四支队辽宁辽阳１１１０００；４．贵州省水城县煤炭局，贵州水城５５３０００））
２０１３年７月第２８卷第４期
西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｍａｌｏｆＸｉａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
一２９一
其影响因素多样而复杂．笔者进行了大量的文献调研，归纳整理了影响
特征、煤层顶、底板岩性等（表１）．其中，煤变质程度起着根本性作用ｍ．此外，煤层含气量还与煤储层
物性和显微组分有关。．
煤层含气量的主要因素：煤的变质程度、温度、压力、煤层有效埋藏深度、有效厚度、构造特征、水文地质