煤层气测井

核磁共振成像 测井（MRIL）
•MRIL只测量被孔隙流体占据的孔隙空间，其孔隙度测 量与地层岩性无关，是煤层孔隙度精确测量的工具。
•研究地层沉积相与构造研究的地层倾角测井；
•用于获取地层机械参数的声波全波列测井；
其它测井技术 •用于研究裂缝的井下电视扫描测井； •用于检测固井质量的声波变密度测井及脉冲回声测井 等等。
煤层气测井
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测井：利用特殊的井下测量仪器测量井下地层随深度变
化的物理性质，可以判断出岩石的各种性质。
•
测井技术在煤层气勘探开发中占有重要的地位，但到目 前为止，还没有一种测井方法是专为探测煤层气储层而 设计的。值得欣慰的是，煤田测井经过几十年的发展形 成了以核、声、电三种测井系列为主的诸多测井方法，
三、煤层气测井评价
因此只要从测井资料中获
取煤层灰分的百分数，就可以 由该煤层的工业分析相关关系 知道水分、挥发分和固定碳的 含量。
测井求灰分的方法首选密
度测井，因为实验室测试发 现：煤的真密度与灰分有很好 的相关关系。
三、煤层气测井评价
3、煤层含气量 1）定性法确定煤层气含量 如果泥质含量低，电阻率相对于较高，气测显示好，则可以解释为煤层气层，否则 解释为含气层。 利用纵、横波速比值也可以确定煤层含气性的好与差，一般以纵、横波速比值1.8 作为含气性好与差的界限：纵、横波速比 值小于1.8，有较好气显示，则可以解释 为煤层气层，否则为含气层。 2）定量计算煤层气含量 而 式中：ρ b——煤层吸附甲烷气后密度测井值； ρ
径扩大率大。
2）煤层“四低（小）”测井响应特征 – 自然伽马低：煤层中铀、钍、钾的含量很低，一般为20-70API度，若煤
层自然伽马读数高，说明煤层中有天然放射性物质存在。
– 补偿密度低：煤主要有碳、氢、氧三种元素组成的碳氢高分子化合物， 具有较低的基质密度，因而具有较低的体积密度。
– 光电俘获截面低：光电俘获截面Pe定义为 Pe=（Z/10）^3.6,其中Z为元
一、常用煤层气测井方法及技术序列
根据煤层气井的类型及测井阶段的不同，可以将煤层气 测井划分为三个测井序列：①裸眼井煤层气测井序列；②套 管井煤层气测井序列；③煤层气生产测井序列。
储层信息类别 煤层识别 裸眼井测井方法
密度、自然伽马、井径、声波时差、 岩性-密度测井 脉冲或补偿中子
套Leabharlann Baidu井测井系列
生产井测井系列
煤层的地层深度，从而可以计算对应煤层的厚度。 常规采样率（每米8个点或10个点）不能有效识别出薄煤层，因此对于某些 薄煤层需要采用高采样率（每米20个点）的测井进行识别。
2、煤层工业组分分析
煤的工业组分分析是指确定煤中水分（M）、灰分（A）、挥发分（V） 和固定碳（Fc）的含量，最常用的方法是“统计相关分析法”。 国内外研究发现，工业分析的水分、挥发分和固定碳都与灰分线性相关。
•其它灰份，如细砂，对煤层的GR读数无影响。 •纯煤的电阻率一般较高； 水是电阻率降低。 •相对于泥岩层，煤层对应的井径会减小；
自然伽马测井 （GR）
电阻率测井（R） •煤中粘土会使电阻率读数降低，因为粘土常常会含有结合
•在套损井中，井径测井可以测量套损的位置和变形情况。 密度测井（DEN）•由于煤基质密度低，所以密度测井显示低密度值（高视孔 隙度）
b *——煤层未吸附甲烷气密度“背景值”；
Vr——燃烧质的体积百分数； Δ ρ ——吸附甲烷后，燃烧质密度的增加值； G——甲烷气的吸附量，m3/t。
三、煤层气测井评价
4）等温吸附线
现在普遍公认用Langmuir方程来拟合等温吸附曲线，方程为：
这样只要通过测井资料确定VL和PL，等温吸附曲线也就确定了。
– 声波时差大：煤层成分的分子结构决定了煤层具有较慢的声波传播速度， 从而使得声波时差测井显示高值。 – 补偿中子大：组成煤的碳氢化合物具有与水分子相同的含氢指数，煤分 子对补偿中子测井与水分子对其影响是一样的，因而煤层具有很高的中
子孔隙度值。
二、煤层测井响应
– 井径扩大率大：由于煤层松软、割理发育，钻井中易扩径，从而使得井
素的原子序数，煤中主要元素C的原子序数为6，故光电俘获截面低。 – 声阻抗小：声阻抗等于介质声波速度与密度的乘积，煤层的声阻抗比其
它地层都要低。
华 北 柳 林 煤 层 气 试 验 区 井 煤 层 气 测 井 曲 线
ML1
三、煤层气测井评价
1、煤层的划分
通过煤层与相邻砂岩、泥页岩测井响应的不同来识别煤层，并获取对应
井径测井（CAL）
一、常用煤层气测井方法及技术序列
•在煤层中常常显示高的视孔隙度，因为它常把煤中 的氢作为孔隙度的指示而显示； •在煤层中显示高的声波时差（高的视孔隙度）；
中子孔隙度 测井（CNL）
声波测井 （AC）
•粘土矿物对声波时差测井影响不大，因为粘土矿物 和煤所具有的声波时差范围差相同； •其它灰分成分，如细粒石英，会降低声波时差的测 井值（降低视孔隙度）； •测量煤层中自然放射性元素铀、钍、钾的含量，从 而进一步了解粘土矿物类型和裂缝状况； 环境。
密度、补偿中子测井、脉
冲中子测井，自然伽马测
有效厚度
煤质分析（煤 的碳、灰、水 分析） 渗透率（定性） 岩石力学性质
高分辨率密度、煤层倾角测井
脉冲或补偿中子
井、自然伽马能谱等。
高分辨率密度，密度，补偿中子， 自然伽马，岩性密度，声波（纵横 波时差法） 高分辨率密度，密度， 补偿中子、自然伽马， 另：采用水泥胶结测井和 声波变密度测井检查煤层 双侧向，微电阻率，自然电位、核 磁共振测井 密度，声波全波列 密度 气井固井质量等。
二、煤层测井响应
在煤系地层中，煤层与周围砂岩层、泥岩层的测井响应特征
有明显的不同。煤层测井响应特征可以用“四高（大）、四低 （小）”来概括。
1）煤层“四高（大）”测井响应特征 – 电阻率高：与泥页岩和砂岩相比，煤层电阻率显高值；煤阶不同，电阻 率变化也比较大，一般褐煤、烟煤的电阻率高，无烟煤电阻率低。
四、问题的探讨
煤层气储层物性的定量评价？
煤层孔隙度的定量计算
煤层渗透率的定量计算
敬请老师、同学批评指正！
解决了煤田勘探中煤、岩层的定性、定厚问题，同时在
孔隙度的解释与利用等方面也取得了较好的成果。
一、常用煤层气测井方法及技术序列
测井方法
自然电位测井 （SP）
对煤层的响应
以泥岩的自然电位作为基准：①淡水泥浆时，煤层对应自 然电位的负异常；②盐水泥浆时，煤层对应自然电位表现 为正异常。 •纯煤层的自然伽马值很低； •粘土矿物的存在使得GR的读数有所提高；
自然伽马能 谱测井 •有助于对煤层周围的页岩进行分类，分析地层沉积 （NGS）
一、常用煤层气测井方法及技术序列
微电成像测井 （MST）
•在开发煤层气前，通过微电成像可以获取煤层的应力 方向、裂缝方向、煤层与相邻砂岩层的裂缝连接和煤 层割理信息。 •分析煤层孔径分布，确定煤层孔隙度，含水饱和度， 估算地层渗透率，对顶底板层和煤层物性进行评价；
三、煤层气测井评价
5、煤层物性评价 主要就是利用深、浅电阻率曲线的分离幅度的大小来计算煤层裂缝孔隙度
和渗透率，通过孔隙度和渗透率进而对煤层物性进行评价的。
6、裂缝评价 研究裂缝的测井方法主要有微侧向、双侧向和成像测井等方法。
7、其他
通过煤层的某些测井资料，可以进行煤储层的弹性参数和地应力的计算、 地层对比和沉积环境的研究。