煤层煤质和含气量的测井评价方法及其应用-物探与化探.PDF

第 25 卷第 2 期 物 　探 　与 　化 　探 Vol . 25 ,No . 2 200 1 年 4 月 GEOPH YSICAL GEOCHEM ICAL EXPL ORA TION Apr . ,200 1 煤层煤质和含气量的测井评价方法及其应用 1 1 2 2 董红 ,侯俊胜 ,李能根 ,汪浩 ( 1. 中国地质大学 物探系 ,北京 　100083 ; 　2 . 辽河油田测井公司 ,辽宁 盘锦 　1240 11) 摘要 : 根据辽河油田东部凹陷煤储层的地质特征以及实际煤岩芯分析资料和测井资料 ,利用回归 分析方法得出了计算煤层各组分含量和煤阶的方法 ;通过分析煤层气特征 ,利用兰氏方程 、吸附等 温线和煤层气层中子背景值导出了煤层含气量的计算公式 ,并通过辽河油田东部凹陷实际煤储层 测井资料的处理解释验证了方法的有效性 。 关键词 : 煤层气 ;地球物理测井 ;工业分析 ;含气量 ;煤阶 ( ) 中图分类号 : P63 1. 8 ; TQ53 1 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100089 18 200 1 020 13806 随着煤层气工业的发展 ,煤层气资源的勘探开发已经引起国内外的广泛重视 ,并且相继开 展了这方面的研究工作 。国内的地矿 、煤炭和石油等部门在煤层气的勘探开发上已取得一定 的成绩 ,在储层参数的计算方面也提出了一些有效的方法 。但是 ,煤层与常规储层不同 ,它既 有生气能力 ,又有储气能力 。同时 ,煤层气的赋存状态 、煤层含气量的计算方法也有别于常规 天然气 ,煤层的含气量受煤质 、煤阶、埋深等因素影响 , 因此 ,煤层煤质及含气量等参数的计算 ( ) 有别于常规储层的参数计算 。在辽河油田东部凹陷地区 ,柳孟文等 1999 利用体积模型法计 算煤质 ,而在含气量的计算和煤阶的判别上还没有较有效的方法 。笔者根据辽河油田东部凹 陷煤储层的地质特征及实际煤岩芯分析资料 ,利用回归分析方法得出计算煤层各组分含量和 煤阶 ,通过分析煤层气特征 ,利用兰氏方程 、吸附等温线和煤层气层中子背景值导出了煤层含 气量的计算公式 ,并通过辽河油田东部凹陷实际测井资料的处理解释验证了方法的有效性 。 1 　煤层气储层的基本特征 1 . 1 　煤层的分布特征 辽河油田东部凹陷是辽河盆地三大凹陷之一 ,也是辽河盆地勘探最早的地区 ,其中沙三上 段是该区的主要煤层分布区 ,该段煤层是凹陷经沙三早期深陷后回返上升的产物 ,其煤层埋藏 比较深 ,大部分在 2 000～3 000 m ,该区煤阶主要受埋深的控制 、发育变质程度比较低 ,基本上 形成以长焰煤为主体 ,气煤和褐煤为辅的低变质格局 。 1 . 2 　煤层气的赋存状态 煤层气的赋存状态有 3 种基本形式 :1. 以游离态存在于煤的孔隙和裂缝内;2 . 以吸附态存 在于煤孔隙和裂缝表面 ;3 . 以溶解态存在于煤层水中 ,但主要以吸附态存在为主 ,约占90 % 。 1 . 3 　控制煤层含气量的主要因素 ( ) 1. 煤变质程度 煤阶 是评价和预测煤层含气量的重要参数 ,随煤变质程度增加 ,煤的累 计生气量增大 ,气源更加充足 , 同时 ,煤变质程度影响煤吸附气的能力 ,在其它条件相同时 ,煤 收稿 日期 ;修回日期 2 期 董红等 :煤层煤质和含气量的测井评价方法及其应用 ·139 · 层吸附能力随煤变质程度增高而增加 ,因此 ,一般认为 ,煤层含气量随煤变质程度增高而增加 。 2 . 煤的灰分是指煤中所有可燃物完全燃烧后残留的无机矿物质 。实践证明 ,煤层气主要 吸附在煤层中的有机质孔隙和割理中 ,而无机矿物质完全没有吸附煤层气的性能 , 因