论文部分内容阅读
随着科学技术的发展、石油产量的相对递减以及环保意识的提高,作为一种洁净能源煤层气越来越引起人们的重视,煤层气的勘探与开发已经成为世界范围内的热点与难点。我国煤层气资源丰富,煤层气的大规模开发利用前景诱人。测井资料具有准确、连续、可靠等特点,因此在煤层气开发过程中有着不可替代的地位。煤层无论是孔隙结构还是其中的流体赋存状态都不同于常规储层,煤层与常规储层相比,孔隙度很低、渗透性非常差,而且煤层的孔隙由割理和基质孔隙组成,因此,煤层孔隙度可以划分为割理(裂缝)孔隙度和基质孔隙度两种,二者之和即为煤层的总孔隙度。同时,煤层气的吸附状态及吸附方式与常规天然气有明显的不同,煤层气的赋存状态有游离状态、吸附状态和溶解状态三种基本形式,其中主要以吸附态形式存在,因此,评价煤层的技术与常规储层相比有很多不同,同时,由于煤层具有高电阻率、高声波时差、高中子孔隙度、低密度、低自然伽马等特征,而常规测井评价方法通常采用声波时差与密度或密度与中子交会求孔隙度,这样如果用常规测井评价方法,必然导致计算的孔隙度非常大,与实际情况严重不符,因此,利用常规测井评价方法来评价煤层以及其含气量显然是不合适的,有必要研制一套适合煤层的测井评价方法。本文在收集、整理和分析大量前人研究成果、大量测井、薄片分析、岩心和测试等资料的基础上,(1)总结了煤层的特点以及影响煤层气含量的因素,分析了煤层厚度、显微组分、煤质、深度等变化对煤层含气量的影响,确定了随煤层深度、厚度、惰性组分含量以及煤阶的增加,煤层的吨煤含气量相对具体增加趋势;(2)从煤层测井响应特征入手,根据煤层具有高电阻率值,高声波时差值,高补偿中子值,低自然伽马值,低体积密度值,低光电吸收截面值的常规测井响应特征以及其在成像测井资料的响应特征,确定了煤储层识别和划分方法;(3)采用体积模型法和统计分析法计算煤层的工业组分,同时提出利用灰分与其它组分以及测井响应曲线之间的关系推算出不同煤阶条件下的煤骨架参数,解决了煤层工业组分计算精度低的问题;(4)利用双侧向测井资料以及煤层的双孔隙特征确定煤层裂缝孔隙度的计算方法;(5)基于F-S方法和达西定律,得出煤层渗透率计算方法;(6)基于兰氏方程、概率统计等方法分别确定了煤层的理论含气量和实际含气量,从而确定煤层的含气饱和度估算方法;(7)通过建立镜质体反射率与深度的关系,进而利用镜质体反射率判断煤阶;(8)通过分析煤层顶底板岩性的物性特征,从而确定煤层的顶底板评价方法;(9)将研究方法应用到A区的煤层气测井解释评价中,有针对性的建立相应的工业组分、含气量、煤阶等的测井评价方法,并与实际的岩心资料进行对比分析,取得了良好的效果。本文在煤层的工业组分和含气量的计算方法研究上取得一定进展和认识:(1)利用灰分与其它组分以及测井响应曲线之间的关系推算出不同煤阶条件下的煤骨架参数,解决了利用体积模型法煤层工业组分计算精度低的问题;(2)针对不同的煤阶以及地质情况,确定了不同的煤层气含量的计算方法,同时提出煤层最大吸附气含量、实际含气量及煤层气饱和度的区域类比计算方法。本文建立了一套系统的煤储层的工业组分、含气量、孔隙度、渗透率及顶底板性质的测井评价方法,并在A区成功推广应用,本文的研究方法也将具有更广泛的推广应用价值。