關(guān)于煤層氣測井技術(shù)的探討

1、關(guān)于煤層氣測井技術(shù)的探討 摘要：本文作者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對煤層氣測井技術(shù)進(jìn)行了分析探討，供同行參考借鑒。 關(guān)鍵詞：煤層氣；測井技術(shù)；探討 abstract: the authors combine practical work experience, analyze the cbm well logging technology for peer reference draw.keywords: cbm; logging technology; explore 中圖分類號：tu7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：2095-2104（2012） 1 煤層氣測井現(xiàn)狀 目前用于煤層氣測井的主要設(shè)備有美國蒙特

2、系列數(shù)字測井儀、渭南煤礦專用設(shè)備廠 tysc 型和北京中地英捷物探儀器研究所 psj-2 型數(shù)字測井儀系統(tǒng)。 煤層氣裸眼井常測的參數(shù)有自然伽瑪、長短源距人工伽瑪、自然電位、雙側(cè)向、雙井徑、聲波、補償中子、井溫、井斜等，而固井質(zhì)量檢查測井則用自然伽瑪、聲幅、聲波變密度和磁定位等方法。受井徑過大的影響，密度三側(cè)向測井、聲速和補償中子測井會存在較大誤差。另外煤層氣測井作業(yè)規(guī)程是單一企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中有些規(guī)定在實際執(zhí)行過程中存在諸多問題，需在實踐中進(jìn)行修正。早先國內(nèi)各大石油勘探局（公司）憑著技術(shù)、儀器設(shè)備的優(yōu)勢和固井、射孔、壓裂方面的能力，率先進(jìn)入煤層氣測井市場，測井項目、測井參數(shù)、報告格式均按照石油測井

3、模式進(jìn)行。 現(xiàn)行的唯一一個煤層氣測井規(guī)程-煤層氣測井作業(yè)規(guī)程（中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/cucbm 0401-2002）基本照搬了石油測井的標(biāo)準(zhǔn)。 測井儀器系統(tǒng)有 csu-d、skd-3000、skh-2000、skn-3000 等等。隨著煤層氣測井市場的不斷擴大， 許多煤田 勘探測井隊伍進(jìn)入煤層氣測井市場， 測井儀器設(shè)備主要有美國蒙特系列數(shù)字測井儀、 渭南煤礦專用設(shè)備廠的 tysc 型和北京中地英捷物探儀器研究所的 psj-2 型數(shù)字測井儀系統(tǒng)。 2 煤層氣測井儀器對比分析 石油測井儀器設(shè)備具有組合化程度高、 可測參數(shù)多等優(yōu)點，如感應(yīng)測井、地層產(chǎn)狀測井、微球聚焦等儀器。但儀器體積大

4、、笨重，施工成本高，采樣間隔大，解釋精度低。美國蒙特系列數(shù)字測井系統(tǒng)方法儀器多，配備有中子、全波列、產(chǎn)狀儀等，基本可以滿足煤層氣測井參數(shù)要求； 渭南煤礦專用設(shè)備廠的 tysc 型數(shù)字測井儀需要另外配備其它儀器廠的補償中子、雙側(cè)向、全波列等測井探管；北京中地英捷物探儀器研究所基本可以配全煤層氣測井儀器系統(tǒng)。 這些煤田測井儀器設(shè)備均具有輕便靈活的特點， 雖然組合化程度比石油測井儀器低， 但對于煤層氣鉆孔只是n100m 的孔深來說，效率并不低，而采樣間隔密，解釋精度高，施工成本低，適用于煤層氣測井。 3 測井地質(zhì)成果 煤層氣測井的主要地質(zhì)任務(wù)為： 劃分鉆井巖性，進(jìn)行巖性分析； 確定煤層的深度、厚度及

5、其結(jié)構(gòu)； 進(jìn)行煤質(zhì)分析， 計算目的煤層的固定碳、灰分、水分及揮發(fā)份，計算目的煤層的含氣量； 進(jìn)行含水性、滲透性分析； 測量鉆井的井斜角和方位角，計算鉆孔歪斜情況； 測量井溫，了解儲層溫度； 檢查固井質(zhì)量，評價水泥環(huán)的膠結(jié)情況等。 對于鉆井巖性的劃分和煤層深度、厚度及其結(jié)構(gòu)的確定，可以說是煤田測井儀器的強項，其較高的儀器分辨率可以劃分煤層中 10cm 左右的夾矸，井溫、井斜測量也可以進(jìn)行連續(xù)測量。在煤質(zhì)分析、碳、灰、水及含氣量計算中，其關(guān)鍵是選擇計算參數(shù)。在一個地區(qū)實施煤層氣測井，要盡量收集目的煤層的各項實驗室指標(biāo)， 并將其與測井的各項參數(shù)進(jìn)行對比，找出相關(guān)關(guān)系，以便使測井計算出的煤層各項指標(biāo)更

6、客觀、更接近實際。 石油測井儀器采樣間隔大，對煤層的解釋一般精確到 0.1m，對巖層巖性的劃分較為粗略。再者石油天然氣儲層與煤層氣儲層特性和產(chǎn)出機理不同，顯然不能用石油測井的理念來解決煤層氣儲層問題。 4 實測效果 利用北京中地英捷物探儀器研究所生產(chǎn)的psj-2 型數(shù)字測井儀系統(tǒng)對河南焦作地區(qū)煤層氣試驗井實施測井，其裸眼井所測參數(shù)有自然伽瑪、長短源距人工伽瑪、自然電位、雙側(cè)向、雙井徑、聲波、補償中子、井溫、井斜等，固井質(zhì)量檢查測井參數(shù)有自然伽瑪、聲幅、聲波變密度和磁定位等。對所測曲線進(jìn)行檢查， 其單條曲線質(zhì)量均達(dá)到煤層氣測井作業(yè)規(guī)程（中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/cucbm 0401-2

7、002）的優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 煤田地球物理測井規(guī)范（dz/t0080-93）甲級標(biāo)準(zhǔn)。 在測井現(xiàn)場提交監(jiān)視曲線圖和煤層、井徑、井斜解釋成果。根據(jù)測井所取得的參數(shù)曲線，解釋的目的煤層厚度 0.6510m。 校正了鉆探判定的煤層 5 層，最大厚度誤差近 3m，發(fā)現(xiàn)鉆探打丟煤層 4 層，其中有一層達(dá)到 1.4m 厚，若通過勘探確定該煤層連續(xù)穩(wěn)定，具有很好的開發(fā)利用價值。 按測井設(shè)計要求計算了鉆井的全角變化率，并給出歪斜方位和偏移距。 按要求計算了煤層的碳、灰、水含量和煤層含氣量，并對固井質(zhì)量進(jìn)行檢查測井，評價其水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量。聲波變密度與石油測井對比，效果較好，特別是 psv-

8、2 型聲速測井探管變密度波形清晰，易于分辨。測井提供的各種成果為下步施工提供了一定的依據(jù)， 使整個煤層氣開發(fā)工程能夠順利進(jìn)行，目前焦作位村地區(qū)鉆井已部分壓裂，抽氣點火獲得成功。 在鉆井過程中部分煤層常會出現(xiàn)垮塌造成孔徑嚴(yán)重變大，一些測井參數(shù)會受到一定影響。 例如，密度三側(cè)向測井屬于全探管推靠， 雖然有推靠貼壁裝置，但由于推靠限度與煤層氣鉆井孔徑相比偏小，存在井徑過大貼不上壁的情況， 聲速和補償中子探管本身沒有貼壁裝置，受井徑影響更大，如何消除這些影響，有必要進(jìn)一步探討。 5 結(jié)束語 因其具有改善能源結(jié)構(gòu)，緩解能源壓力，保障煤礦安全生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點，近年來，煤層氣開發(fā)利用成為能源勘探的一個亮

9、點。 為進(jìn)一步加大煤層氣抽采利用力度，強化煤礦瓦斯治理，減輕煤礦瓦斯災(zāi)害，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了關(guān)于加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見。在煤炭資源勘探日趨減少的情況下， 煤層氣勘探給煤炭地質(zhì)勘探帶來了一個新的發(fā)展機遇。利用煤田數(shù)字測井儀系統(tǒng)實施煤層氣測井完全滿足測井目要求， 特別是北京中地英捷物探儀器研究所生產(chǎn)的雙井徑測井探管、雙側(cè)向測井探管、補償中子測井探管、 固井質(zhì)量檢查探管填補了煤田測井儀器的空白，已廣泛應(yīng)用于山西藍(lán)焰、中聯(lián)等主要煤層氣開發(fā)利用單位的煤層氣井測試工作。由于 煤層氣測井作業(yè)規(guī)程（中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/cucbm 0401-2002）， 是單一企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 其中

10、有些規(guī)定在實際執(zhí)行過程中存在諸多問題，因此，急需由煤田測井人參與制訂一個煤層氣測井行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 指導(dǎo)我國煤層氣測井工作健康有續(xù)地發(fā)展。 煤層氣測井競爭激烈，市場少隊伍多，往往通過壓價進(jìn)行惡性競爭，再加上業(yè)主又會提出一些超出當(dāng)前技術(shù)條件難以達(dá)到的要求，常此以往，對煤層氣測井市場將會產(chǎn)生沖擊， 對未來的煤層氣開發(fā)與利用十分不利。建議大家共同攜起手來，想辦法改變這種不利局面。 參考文獻(xiàn)： 1 張新民，莊軍，張遂安.中國煤層氣地質(zhì)與資源評價m.北京：科學(xué)出版社，2007. 2 周尚忠.煤層氣地球物理測井系列選擇j.中國煤層氣 ，2009（2）：25-27. 3 高緒晨，張春才，段鐵梁.煤層氣測井資料解釋初探j(luò).