煤层气的测井评价

煤层气的测井评价

阳建波,文泽军,向宇亚

(川庆钻探工程公司测井公司,重庆　400021)

摘　要:煤层气的开发随着国家能源需求受到重视,开发煤层气首要的任务就是加强对煤层气的评价。测井资料在用岩心刻度后,是评价煤层气最直接和有效的方法。本文结合常规测井资料对煤层识别和储层参数进行了计算,解决了煤层评价最关键的两个问题。

关键词:煤层气;煤层识别;声波测井;放射性测井;侧向测井;井温测井;储层参数

中图分类号:P631.8+1∶TD84 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0070—03

随着人们对清洁能源的需求不断增加,天然气的开发进入了黄金时期。目前中国的常规天然气储层(砂岩储层和碳酸盐岩)开发多已进入中后期,开发具有替代性的煤层气就显得尤为重要。煤层气的开发在中国方兴未艾,尤其以山西、陕西、内蒙古等地具有代表性,对于保障国家能源安全起到了重要作用。

煤层气的基础理论问题在近些年得到了很大发展。本文主要从实际应用入手,结合常规测井(声波测井、放射性测井、侧向测井和井温测井)资料,在前人研究的基础上,与生产实践相结合,提出了一套评价煤层气储层的方法。

1　煤层的识别

煤层气的开采目前多处在深度1500m以内,以山西为例,主要为山西组的4#煤层和本溪组的9#煤层(图1中的1#层)。尤以本溪的9#煤层厚度大,分布广,顶底均有20m左右的泥岩层遮挡,利于封闭成藏。

接头调至1分头(118.5kV),中、低压接头调至额定分头,高压侧调压比例达8.4%,差动保护装置显示差流为180mA,差流大,容易引起差动保护误动作。

2.3　各侧一次电压按变压器分接头在中间档位置时的电压整定

将高中低各侧一次电压定值按变压器分接头在中间档位置时的电压整定如下:

110kV侧一次电压:整定为中间档分接头电压112.4kV

35kV侧一次电压:仍整定为额定电压(中间档分接头)38.5kV

10kV侧一次电压:仍整定为额定电压(中间档分接头)10.5kV

将高压侧电压分接头调至1分头,差动保护装置显示差流为110m A。各侧一次电压执行此定值情况下,无论调节电压分接头在哪个位置,差动保护装置显示的差流均不大于110mA。

经分析比较各侧一次电压采用了上述三种不同整定原则后,差动保护装置显示的差流大小情况可见:对有载调压变压器,差动保护的“各侧一次电压按变压器分接头在中间档位置时的电压整定”,是合理可行的。

3　实施与推广

轻质4号主变差动保护的各侧一次电压按变压器分接头在中间档位置时的电压整定后,解决了差流大的问题,保证了4号主变的安全可靠运行。其他有载调压变压器的差动保护整定时可借鉴。

[参考文献]

[1]　DL/T584-2007,3kV-110kV电网继电保护

装置运行整定规程.

[2]　国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规

定汇编[M].北京:中国电力出版社,2000. [3]　南京南瑞继保有限公司,RCS-978系列变压

器成套保护装置技术说明书.

70内蒙古石油化工 2012年第23期 收稿日期:2012-09-22

在纵向上识别纯煤层,比较容易,其测井特征明显:低伽马、低密度、光电指数很小、高中子、高声波

时差、高深浅双侧向。如图1,1#

层为纯煤层,它是山西地区普遍分布的本溪组煤层,自然伽马很低,在20～30API,中子、密度、声波都的匹配关系一致,呈现类似于常规砂泥岩储层高孔的特征。在井眼规则的情况下,光电指数应为0.8,井眼垮塌会造成PE 更低。深浅双侧向在煤层处为明显的高值,有时甚至限幅。

但随着煤层泥质含量的增加,以上特征变得模

糊。如2#

泥质煤层,随着泥质含量的增加,自然伽马、中子、密度、声波、光电指数、深浅双侧向都呈一种逐渐过渡的特征。既自然伽马增加,中子、密度、声波的孔隙度降低,光电指数增加,

深浅双侧向降低。

图1　常规测井曲线识别煤层

煤层还有一种情况,就是自然伽马很高,有时甚至高达120API 。在这种情况下,有时往往会误判为泥岩层。这就要结合录井资料的全烃曲线、较高的深浅双侧向来把之判别为煤,当然这是在很了解区域地质资料的情况下。所以煤层气的研究应结合具体的区域情况。

2　煤层的储层参数计算2.1　煤层组分计算

通常,把煤认为由碳、灰分和水分组成。碳是指煤层中的有机质(固定碳、挥发份)。灰分主要是煤层中的矿物质。水分是指煤层裂缝中的自由水和基质孔隙中的束缚水之和。图2是煤层段射孔后生产测井所测的井温曲线。从井温曲线看,射孔井段的下部井温明显增加,表明地层出水,印证了煤的重要组成部分为水分。井温曲线的上部温度降低,是由于煤层中含气,射孔后,气从地层中出来后膨胀,

引起温度

图2　生产测井的井温曲线图

通过生产实践与研究表明,在煤层工业组分中,灰分起主导作用,灰分含量的多少决定了固定碳,挥发份及水份含量。在煤层工业组分中,灰分是影响含气量的主要因素。

测井值与煤储层参数有较好的相关性。测井的自然伽玛、自然伽玛相对值、体积密度与煤层灰分含量成正比,声波时差、补偿中子、深侧向与灰分含量成反比。计算煤层组分的方法主要有两种。一种是prensky 法先计算灰分,然后根据实际煤岩心的固定碳含量和灰分含量交会来刻度固定碳、湿度、挥发份。另一种方法是用岩性三角形法,具体方法见下图3。图3是一个测井的声波密度交会图上,分别标注水点、灰点和碳点,组成一个岩性三角形,通过实测的测井资料值落于不同的的区域,

确定其灰分含量。

图3　煤层组分的声波密度交会图

2.2　煤层的参数计算

煤层的参数主要为孔隙度、渗透率、含气量等,结合多井资料,还可进一步估算区域的储气量和进行产能评价。具体的孔隙度、渗透率、含气量等参数的计算公式较多,可以采用经验公式,也可以自己根71

　2012年第23期 阳建波等　煤层气的测井评价