煤层气勘探学习资料.ppt

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1、煤层气勘探第一讲 煤层气勘探勘探阶段工作内容：勘探阶段工作内容：勘探阶段工作内容：勘探阶段工作内容：1.煤层气的生产潜力评价煤层气的生产潜力评价煤层气的生产潜力评价煤层气的生产潜力评价地质评价地质评价地质评价地质评价小型测试井勘探小型测试井勘探小型测试井勘探小型测试井勘探测试井勘探评价测试井勘探评价测试井勘探评价测试井勘探评价煤层气资源量计算煤层气资源量计算煤层气资源量计算煤层气资源量计算地球物理测井地球物理测井地球物理测井地球物理测井2.2.小型试验性开发小型试验性开发小型试验性开发小型试验性开发3.3.可行性论证可行性论证可行性论证可行性论证一、地质评价地质评价的主要内容：地质评价的主要内

2、容：a.区域地质分析区域地质分析b.储煤层的几何形态储煤层的几何形态c.煤岩和煤质特点煤岩和煤质特点 对一个地区进行详细的地质评价，对一个地区进行详细的地质评价，就是从各有关方面搜集资料，对影响就是从各有关方面搜集资料，对影响煤层气赋存的地质因素，进行深入、煤层气赋存的地质因素，进行深入、全面地分析和评价，圈定具有生产潜全面地分析和评价，圈定具有生产潜力大的区域。力大的区域。一、地质评价1.区域地质分析区域地质分析 勘探区区域地质分析的内容包勘探区区域地质分析的内容包括括:地层、构造、火成岩、地质发地层、构造、火成岩、地质发展史及水文地质条件展史及水文地质条件等。等。一、地质评价l)地层地层

3、重点对煤系沉积基底及其以上地重点对煤系沉积基底及其以上地层的层序、岩性组成、厚度、横向层的层序、岩性组成、厚度、横向变化等特征进行了解。变化等特征进行了解。一、地质评价2)构造构造 是从宏观上研究认识是从宏观上研究认识褶皱、断层的发褶皱、断层的发育、分布规律，重点分析由构造作用所育、分布规律，重点分析由构造作用所产生的裂隙的发育特征产生的裂隙的发育特征。一、地质评价 3)火成岩火成岩 岩浆侵入活动对煤层有强烈影响。岩浆侵入活动对煤层有强烈影响。一方面一方面岩浆吞蚀煤层，造成煤层变薄、灰分岩浆吞蚀煤层，造成煤层变薄、灰分增高，以至消失增高，以至消失;另一方面另一方面由火成岩侵入体构成的区域性热力

4、由火成岩侵入体构成的区域性热力场，使煤层遭受区域岩浆变质及场，使煤层遭受区域岩浆变质及(或或)接触变质作接触变质作用，有利于煤层气的生成。用，有利于煤层气的生成。在评价中，应弄清火成岩的时代、性质、产在评价中，应弄清火成岩的时代、性质、产状、规模，对煤层的侵蚀状况以及对煤变质的状、规模，对煤层的侵蚀状况以及对煤变质的影响等方面的情况。影响等方面的情况。一、地质评价 4)地质发展史地质发展史 从一个地区的地质发展史，或地质事件中，从一个地区的地质发展史，或地质事件中，可大体推测可能的煤层气演化形成和资源的开可大体推测可能的煤层气演化形成和资源的开发前景。发前景。沉积史决定了煤系、煤层和上覆盖层的

5、形沉积史决定了煤系、煤层和上覆盖层的形成。成。这方面的内容主要包括这方面的内容主要包括:煤系基底及其以上煤系基底及其以上地层的沉积类型，沉积环境地层的沉积类型，沉积环境(古构造、古地理、古构造、古地理、古气候、古植被古气候、古植被)及其演化关系。及其演化关系。一、地质评价5)水文地质条件水文地质条件 煤层气井生产的前期大都要对煤层气井生产的前期大都要对煤层进行排水降压。煤层进行排水降压。因为只有当储层压力降低到临因为只有当储层压力降低到临界解吸压力之下后才有气体产出。界解吸压力之下后才有气体产出。因此水文地质条件在煤层气开因此水文地质条件在煤层气开发中起着重要作用。发中起着重要作用。一、地质评

6、价 如果煤层之上有含水层，或者含如果煤层之上有含水层，或者含水层与含煤岩系共生，那么对煤层脱水层与含煤岩系共生，那么对煤层脱水就十分困难，并有可能使煤层气生水就十分困难，并有可能使煤层气生产在经济上不合理。产在经济上不合理。如果天然裂隙系统使煤层和如果天然裂隙系统使煤层和(或或)含含水层联通，也会使排水十分困难。水层联通，也会使排水十分困难。另外，地下水的水质是设计产出水另外，地下水的水质是设计产出水的排放和处理方案时必须考虑的因素。的排放和处理方案时必须考虑的因素。一、地质评价 具体评价水文地质条件时主要考虑的具体评价水文地质条件时主要考虑的问题是问题是:目标煤层上、下是否有含水层的存在；目

7、标煤层上、下是否有含水层的存在；是否存在与地表水或其它补给源联通是否存在与地表水或其它补给源联通的断层和裂隙；的断层和裂隙；以及地下水的水质以及地下水的水质(如总矿化度、氯、如总矿化度、氯、铁、镁、铁、镁、pH值以及生成水锈的可能性等值以及生成水锈的可能性等)。一、地质评价2.储煤层的几何形态储煤层的几何形态 1)煤层的沉积煤层的沉积 煤层沉积的场所是沉积盆地煤层沉积的场所是沉积盆地 根根据据沉沉积积盆盆地地基基底底运运动动的的性性质质，可可将将聚聚煤煤盆盆地地划划分分为为两两种种基基本本类类型型:波状坳陷波状坳陷和和断裂坳陷断裂坳陷。波状坳陷：波状坳陷：是由地壳拗褶运动是由地壳拗褶运动形成的

8、，它所形成的含煤岩系的厚形成的，它所形成的含煤岩系的厚度变化比较有规律，多数呈渐变关度变化比较有规律，多数呈渐变关系。系。断裂坳陷：断裂坳陷：是由地壳的断裂运是由地壳的断裂运动形成的，它所形成的含煤岩系的动形成的，它所形成的含煤岩系的厚度变化急剧，沉积相、岩性和含厚度变化急剧，沉积相、岩性和含煤性变化也较大，煤、岩层不易对煤性变化也较大，煤、岩层不易对比。比。一、地质评价 煤层的形成在很大程度上煤层的形成在很大程度上取决于聚煤盆地的类型和沉积取决于聚煤盆地的类型和沉积环境。环境。通过分析盆地类型和沉积通过分析盆地类型和沉积环境，我们能够大致预测煤层环境，我们能够大致预测煤层厚度、煤质及有关因素

9、的变化厚度、煤质及有关因素的变化特征。特征。一、地质评价2)煤储层的几何形态煤储层的几何形态 储层的三维几何形态对煤层气藏的生产特储层的三维几何形态对煤层气藏的生产特征有重要作用。征有重要作用。其中影响最大的因素是地层构造的影响：其中影响最大的因素是地层构造的影响：煤层的连续性煤层的连续性 煤层的渗透性煤层的渗透性 煤基质煤基质 天然裂隙系统的分布天然裂隙系统的分布 这些都受构造和地层变化的影响。这些都受构造和地层变化的影响。一、地质评价3.煤岩和煤质煤岩和煤质 煤是煤是有机物质有机物质和和无机物质无机物质混合组成的复合混合组成的复合体，煤层是一种体，煤层是一种特殊的岩层特殊的岩层。用三个基本

10、特征描述煤质用三个基本特征描述煤质:品位品位(代表有机物质与无机物质百分含量代表有机物质与无机物质百分含量)类型类型(代表各种有机组分代表各种有机组分)煤阶煤阶(代表有机质所达到的热成熟度代表有机质所达到的热成熟度)。掌握煤成因分类方法有助于研究煤层气的掌握煤成因分类方法有助于研究煤层气的生成。生成。一、地质评价1)煤岩煤岩 从显微从显微煤岩学煤岩学的角度，煤的组成可分的角度，煤的组成可分为有机显微组分和无机显微组分两大类：为有机显微组分和无机显微组分两大类：有机显微组分包括镜质组、腐泥组等有机显微组分包括镜质组、腐泥组等;无机显微组分按成分和性质分为粘土无机显微组分按成分和性质分为粘土类，硫

11、化物类、碳酸盐类、硫酸盐类和类，硫化物类、碳酸盐类、硫酸盐类和氧化物类。氧化物类。一、地质评价2)煤质煤质 煤质是对煤岩的评价指标，它包括（测定煤煤质是对煤岩的评价指标，它包括（测定煤的水分、灰分和挥发分，以及由计算求得的固的水分、灰分和挥发分，以及由计算求得的固定炭）。定炭）。煤中灰分和水分没有生气和贮气能力，它们煤中灰分和水分没有生气和贮气能力，它们降低了煤层的含气量降低了煤层的含气量;挥发分受煤的变质程度和煤岩组分的影响。挥发分受煤的变质程度和煤岩组分的影响。在煤层气评价中在煤层气评价中，应编制主要目标煤层的灰，应编制主要目标煤层的灰分和挥发分含量等值线图，以了解它们的变化分和挥发分含量

12、等值线图，以了解它们的变化规律。规律。这类图件对预测煤层的气含量和进行资这类图件对预测煤层的气含量和进行资源量计算是需要的。源量计算是需要的。一、地质评价3)煤阶煤阶 煤阶煤阶是煤层气开发项目评价中的一是煤层气开发项目评价中的一项重要内容。项重要内容。煤阶不同，煤的生气量、吸附能煤阶不同，煤的生气量、吸附能力、裂隙发育程度等均不相同，这些力、裂隙发育程度等均不相同，这些对煤层气的资源量及生产开发都具有对煤层气的资源量及生产开发都具有极其重要的影响。极其重要的影响。一、地质评价二、煤层气资源量计算 煤层气煤层气资源量资源量是资源评价和勘探是资源评价和勘探工作的最终成果。工作的最终成果。它是编制勘

13、探规划、开发方案、它是编制勘探规划、开发方案、能源调配和投资决策的重要依据。能源调配和投资决策的重要依据。不但工程技术人员关心这方面的不但工程技术人员关心这方面的工作和信息，而且工业界、经济界工作和信息，而且工业界、经济界和管理部门也十分重视它。和管理部门也十分重视它。二、煤层气资源量计算1.煤层气资源量的含义煤层气资源量的含义2.储量计算方法储量计算方法3.块段划分块段划分4.参数确定参数确定5.采收率采收率1.煤层气资源量的含义煤层气资源量的含义 是指赋存于地下煤储层及其围岩是指赋存于地下煤储层及其围岩中的甲烷估算量。中的甲烷估算量。这些甲烷量在现代技术和经济条这些甲烷量在现代技术和经济条

14、件下可提供开采并能获得经济效益。件下可提供开采并能获得经济效益。煤层气是一种非常规天然气。煤层气是一种非常规天然气。二、煤层气资源量计算二、煤层气资源量计算在实际计算过程中要考虑如下因素：在实际计算过程中要考虑如下因素：1）应考虑煤层气的赋存特征；应考虑煤层气的赋存特征；2）煤田勘探程度；）煤田勘探程度；3）开采技术的有效性；）开采技术的有效性；4）开发利用价值等方面的因素。）开发利用价值等方面的因素。在实际工作中，通常只计算可采煤层在实际工作中，通常只计算可采煤层(我我国一般将厚度大于国一般将厚度大于0.5m的煤层定为可采煤的煤层定为可采煤层层)而不计算煤层顶、底板及不可采煤层而不计算煤层顶

15、、底板及不可采煤层(厚厚度小于度小于0.5m的煤层的煤层)中的气量。中的气量。二、煤层气资源量计算 储量储量与与远景资源量远景资源量 根据相应实测勘探资料和获取的数根据相应实测勘探资料和获取的数据参数，进行含气量计算，即，可计算据参数，进行含气量计算，即，可计算的煤层气资源量称为的煤层气资源量称为储量储量。而根据地质、地球物理、地球化学而根据地质、地球物理、地球化学资料用统计或类比方法所估算的、尚未资料用统计或类比方法所估算的、尚未发现的煤层气资源量称为发现的煤层气资源量称为远景资源量远景资源量。储量储量和和远景资源量远景资源量的总和称为的总和称为煤层气总资源量煤层气总资源量，亦简称资源量亦简

16、称资源量。值得指出的是，我国的储量和值得指出的是，我国的储量和远景资源量均是地质埋藏量，是远景资源量均是地质埋藏量，是指在地层原始条件下，煤储层中指在地层原始条件下，煤储层中的气总量。的气总量。二、煤层气资源量计算2.2.储量计算方法储量计算方法储量计算方法储量计算方法 传统计算储量的方法有传统计算储量的方法有传统计算储量的方法有传统计算储量的方法有:容积法容积法容积法容积法 压降曲线法压降曲线法压降曲线法压降曲线法 产量递减法产量递减法产量递减法产量递减法 类比法类比法类比法类比法 物质平衡法物质平衡法物质平衡法物质平衡法 气藏数值模拟法等。气藏数值模拟法等。气藏数值模拟法等。气藏数值模拟法

17、等。只只只只有有有有容容容容积积积积法法法法和和和和气气气气藏藏藏藏数数数数值值值值模模模模拟拟拟拟法法法法比比比比较较较较适适适适用用用用于于于于计计计计算算算算煤煤煤煤层层层层气气气气储量，而其它方法的误差很大，以致实际上无法应用。储量，而其它方法的误差很大，以致实际上无法应用。储量，而其它方法的误差很大，以致实际上无法应用。储量，而其它方法的误差很大，以致实际上无法应用。二、煤层气资源量计算 1)容积法容积法 容积法容积法(煤层气含量法煤层气含量法)是计算气藏储量是计算气藏储量的主要方法，其公式为的主要方法，其公式为:G=AHDC式中式中G煤层气煤层气(资源量资源量)储量储量(m3);A

18、计算范围的面积计算范围的面积(m2);H煤层厚度煤层厚度(m);D煤层的容重煤层的容重(t/m3);C煤层气含量煤层气含量(m3/t)。二、煤层气资源量计算二、煤层气资源量计算 如果已知计算范围内的煤炭储量如果已知计算范围内的煤炭储量值值(M，单位，单位t)，则上述公式可简化为，则上述公式可简化为 G=MC 如果能正确地确定气藏采收率如果能正确地确定气藏采收率(ER)，则可计煤层气，则可计煤层气可采储量可采储量(GR)，即，即 GR=G.ER二、煤层气资源量计算2)气藏数值模拟法气藏数值模拟法 数值模拟就是在计算机上用数值模拟就是在计算机上用最小差分法模拟煤中流体的贮存、最小差分法模拟煤中流体

19、的贮存、流动的机理和煤储量，从而预测流动的机理和煤储量，从而预测气井的产量动态。气井的产量动态。储量计算参数：储量计算参数：(1)有效含煤面积有效含煤面积(A)(2)煤层厚度煤层厚度(H)(3)煤层容重煤层容重(D)(4)煤炭储量煤炭储量(M)(5)煤层气含量煤层气含量(C)这里所说的参数实际上是指块段内这里所说的参数实际上是指块段内的参数确定。的参数确定。二、煤层气资源量计算二、煤层气资源量计算(1)有效含煤面积有效含煤面积(A)根据各种勘探资料，在综合分根据各种勘探资料，在综合分析煤层分布的地质规律和几何形态析煤层分布的地质规律和几何形态的基础上，在煤层底板的基础上，在煤层底板(或顶板或顶

20、板)等等高线图上圈定并计算出煤储层的有高线图上圈定并计算出煤储层的有效分布面积。效分布面积。二、煤层气资源量计算(2)煤层厚度煤层厚度(H)：根据钻探和地球物理测井资料，计根据钻探和地球物理测井资料，计算各见煤点的纯煤厚度算各见煤点的纯煤厚度(厚度不大于厚度不大于0.05M的夹矸层可以不剔除的夹矸层可以不剔除)，然后将，然后将块段内各见煤点的纯煤厚度值编制成块段内各见煤点的纯煤厚度值编制成煤层厚度等值线图，在等厚图上进行煤层厚度等值线图，在等厚图上进行加权平均求得各计算块段的平均煤层加权平均求得各计算块段的平均煤层厚度值厚度值;也可在煤层等厚线图上，选取也可在煤层等厚线图上，选取网块中心的厚度

21、值。网块中心的厚度值。二、煤层气资源量计算(3)煤层容重煤层容重(D)：采用最终的煤田地质勘探报告或采用最终的煤田地质勘探报告或(和和)生产生产矿井地质报告提出的容重数据。矿井地质报告提出的容重数据。(4)煤炭储量煤炭储量(M)：-以吨计算以吨计算 利用矿产储量平衡表上的正式储量数据。利用矿产储量平衡表上的正式储量数据。当我们在煤矿区和已进行过地质勘探的煤当我们在煤矿区和已进行过地质勘探的煤田内田内计算煤层气资源量计算煤层气资源量时，可利用公式时，可利用公式G=MC，采用矿井资料或地质报告上的储，采用矿井资料或地质报告上的储量数据。这样，既使数据准确可靠，简化量数据。这样，既使数据准确可靠，简

22、化了工作步骤。了工作步骤。(5)(5)煤层气含量煤层气含量煤层气含量煤层气含量(C)(C)：用实测的含量值，并取块段内各点的算术平均用实测的含量值，并取块段内各点的算术平均用实测的含量值，并取块段内各点的算术平均用实测的含量值，并取块段内各点的算术平均值值值值;或者在煤层气含量等值线图上取网块中心的含或者在煤层气含量等值线图上取网块中心的含或者在煤层气含量等值线图上取网块中心的含或者在煤层气含量等值线图上取网块中心的含量值；量值；量值；量值；对于没有实测值的块段，可用类比的原则选对于没有实测值的块段，可用类比的原则选对于没有实测值的块段，可用类比的原则选对于没有实测值的块段，可用类比的原则选用

23、相邻用相邻用相邻用相邻(或相似或相似或相似或相似)块段的值。块段的值。块段的值。块段的值。在实际计算时，要特别注意各种分析在实际计算时，要特别注意各种分析在实际计算时，要特别注意各种分析在实际计算时，要特别注意各种分析“基准基准基准基准”的的的的换算关系，即换算关系，即换算关系，即换算关系，即 C=CC=Cr r(100-M(100-Madad-A-Aadad)100)100式中式中式中式中CC煤层气含量煤层气含量煤层气含量煤层气含量(m3/t);(m3/t);C Cr r煤可燃物煤可燃物煤可燃物煤可燃物(即干燥基煤份即干燥基煤份即干燥基煤份即干燥基煤份)(m)(m3 3/t);/t);M M

24、adad煤中空气干燥基水份煤中空气干燥基水份煤中空气干燥基水份煤中空气干燥基水份(%);(%);A Aadad煤中空气干燥基灰份煤中空气干燥基灰份煤中空气干燥基灰份煤中空气干燥基灰份(%)(%)。二、煤层气资源量计算5.5.采收率采收率采收率采收率E ER R 煤层气采收率是指在某一经济界限内，在现代工煤层气采收率是指在某一经济界限内，在现代工煤层气采收率是指在某一经济界限内，在现代工煤层气采收率是指在某一经济界限内，在现代工艺技术条件下，艺技术条件下，艺技术条件下，艺技术条件下，可以从煤层气藏的原始地质储量中开可以从煤层气藏的原始地质储量中开可以从煤层气藏的原始地质储量中开可以从煤层气藏的原

25、始地质储量中开采出来的气量的百分数采出来的气量的百分数采出来的气量的百分数采出来的气量的百分数。在利用公式在利用公式在利用公式在利用公式GGR R=G.E=G.ER R计算煤层气可采储量时，必计算煤层气可采储量时，必计算煤层气可采储量时，必计算煤层气可采储量时，必须确定采收率须确定采收率须确定采收率须确定采收率(E(ER R)。影响采收率的因素很多，既有自然条件的作用，影响采收率的因素很多，既有自然条件的作用，影响采收率的因素很多，既有自然条件的作用，影响采收率的因素很多，既有自然条件的作用，也有人为因素的影响。也有人为因素的影响。也有人为因素的影响。也有人为因素的影响。确定煤层气采收率的途径

26、有多种，主要有确定煤层气采收率的途径有多种，主要有确定煤层气采收率的途径有多种，主要有确定煤层气采收率的途径有多种，主要有类比法类比法类比法类比法、利用等温吸附曲线法利用等温吸附曲线法利用等温吸附曲线法利用等温吸附曲线法、气藏数值模拟法气藏数值模拟法气藏数值模拟法气藏数值模拟法等。等。等。等。二、煤层气资源量计算二、煤层气资源量计算l)类比法类比法 类比法类比法是利用已开发的煤层气藏的采收是利用已开发的煤层气藏的采收率的经验值，考虑到具体的地质特征和工率的经验值，考虑到具体的地质特征和工程条件，用类比的方法近似地确定煤层气程条件，用类比的方法近似地确定煤层气采收率。采收率。在应用类比法时应注意

27、可类比性在应用类比法时应注意可类比性:(1)类比的气藏应该是开采历史较长、生产类比的气藏应该是开采历史较长、生产正常的，其采收率是准确可靠的正常的，其采收率是准确可靠的;(2)气井间距基本上一致气井间距基本上一致;(3)气藏的渗透率等储层条件是基本类似的。气藏的渗透率等储层条件是基本类似的。2)根据等温吸附曲线确定采收率根据等温吸附曲线确定采收率 对于所评价的煤层气藏，如果已实对于所评价的煤层气藏，如果已实测了煤的等温吸附曲线，那么就可以利测了煤的等温吸附曲线，那么就可以利用这条用这条等温吸附曲线等温吸附曲线、废弃压力废弃压力和和原始原始气含量气含量等数据来估计采收率。等数据来估计采收率。这种

28、方法的主要不足之处是对废弃这种方法的主要不足之处是对废弃压力的值很难准确地确定。废弃压力不压力的值很难准确地确定。废弃压力不但取决于煤储层的性质，而且还与经济但取决于煤储层的性质，而且还与经济条件、气藏生产历史等因素有关。条件、气藏生产历史等因素有关。二、煤层气资源量计算二、煤层气资源量计算 3)3)气藏数值模拟气藏数值模拟气藏数值模拟气藏数值模拟 用气藏数值模拟方法确定采收率，需要用气藏数值模拟方法确定采收率，需要用气藏数值模拟方法确定采收率，需要用气藏数值模拟方法确定采收率，需要用气藏初始用气藏初始用气藏初始用气藏初始性质的测定性质的测定性质的测定性质的测定(或估算或估算或估算或估算)值值

29、值值预测未来的一口预测未来的一口预测未来的一口预测未来的一口“平均井平均井平均井平均井”的产的产的产的产量随时间的变化曲线，从而确定采收率。量随时间的变化曲线，从而确定采收率。量随时间的变化曲线，从而确定采收率。量随时间的变化曲线，从而确定采收率。用这种方法还可以进行如下工作：用这种方法还可以进行如下工作：用这种方法还可以进行如下工作：用这种方法还可以进行如下工作：估计储层特征估计储层特征估计储层特征估计储层特征(如裂隙系统的绝对渗透率、气含量如裂隙系统的绝对渗透率、气含量如裂隙系统的绝对渗透率、气含量如裂隙系统的绝对渗透率、气含量 等温吸附性能等等温吸附性能等等温吸附性能等等温吸附性能等)、

30、人为因素人为因素人为因素人为因素(如井间距、强化增产措施效果如井间距、强化增产措施效果如井间距、强化增产措施效果如井间距、强化增产措施效果)的影响的影响的影响的影响 开采历史等对煤层气采收率的影响结果，开采历史等对煤层气采收率的影响结果，开采历史等对煤层气采收率的影响结果，开采历史等对煤层气采收率的影响结果，进行相关因素的敏感性分析等。进行相关因素的敏感性分析等。进行相关因素的敏感性分析等。进行相关因素的敏感性分析等。二、煤层气资源量计算 4 有利区块选择有利区块选择 在选择勘探、开发煤层的有利区块时，应在选择勘探、开发煤层的有利区块时，应考虑因素：煤厚、煤阶、气含量、渗透性、考虑因素：煤厚、

31、煤阶、气含量、渗透性、埋藏深度和构造条件。每个方面的理想条件埋藏深度和构造条件。每个方面的理想条件是是:(1)煤层：单层厚度煤层：单层厚度1.5m;(2)煤阶：中一高变质烟煤，即气煤到瘦煤煤阶：中一高变质烟煤，即气煤到瘦煤;(3)气含量：气含量：8.0m3/t;(4)渗透率：渗透率：1.0 10-3um2;(5)埋深：埋深：3001000m;(6)构造：地质构造提高了渗透性的地区。构造：地质构造提高了渗透性的地区。三、测试井勘探评价 在地质评价的基础上，选择具有开发在地质评价的基础上，选择具有开发潜力的地区，布置施工一些单独的煤层潜力的地区，布置施工一些单独的煤层气测试井。利用这些测试井进行勘

32、探评气测试井。利用这些测试井进行勘探评价，其目的：价，其目的：1.直接获得煤层厚度、质量、气含量直接获得煤层厚度、质量、气含量等重要参数，以尽可能详细地确定煤层等重要参数，以尽可能详细地确定煤层气资源量气资源量;2.进行试井进行试井(包括地层测试和生产试验包括地层测试和生产试验)，以便初步评估煤层气资源的生产潜力。，以便初步评估煤层气资源的生产潜力。三、测试井勘探评价1 测试井施工的一般要求测试井施工的一般要求 取心率要求取心率要求 测测试试井井应应在在主主要要含含煤煤层层段段进进行行取取心心，岩岩心心采采取取率率一一般般不不得得低低于于80%，煤煤心心采取率要达到采取率要达到90%，且层位要

33、准确。，且层位要准确。为为了了较较精精确确地地进进行行气气含含量量测测定定，应应尽尽可可能能快快地地将将煤煤心心从从井井下下提提到到地地面面，在在条条件件允允许许的的情情况况下下，优优先先使使用用绳绳索索取心钻探方法。取心钻探方法。绳索取心的实质绳索取心的实质二、绳索取心钻具的优缺点二、绳索取心钻具的优缺点1.优点优点:纯钻进时间长纯钻进时间长 岩心采取率高岩心采取率高 钻头寿命长钻头寿命长 孔内事故少孔内事故少 工人劳动强度低工人劳动强度低 取心速度快取心速度快 钻杆可做套管钻杆可做套管SM-2绳取钻具三、测试井勘探评价孔斜要求孔斜要求 为为了了获获取取高高质质量量的的数数据据，钻钻井井的的

34、井井径径应应规规整整，尽尽可可能能避避免免扩扩径径和和缩缩径径现现象象;每每百米孔斜不能超过百米孔斜不能超过10。稳定钻具措施三、测试井勘探评价 泥浆要求泥浆要求 钻井液类型及性能要求严格，既钻井液类型及性能要求严格，既应尽可能低地污染伤害煤储层，所应尽可能低地污染伤害煤储层，所形成的泥皮的强度不能高，同时又形成的泥皮的强度不能高，同时又必须确保孔壁稳定，避免孔垮落。必须确保孔壁稳定，避免孔垮落。从不伤害煤储层的角度，在煤层段从不伤害煤储层的角度，在煤层段应采用清水钻进。应采用清水钻进。三、测试井勘探评价2 数据采集数据采集 数据采集工作包括下列几个方面数据采集工作包括下列几个方面:(1)通过

35、地质编录和地球物理测井手通过地质编录和地球物理测井手段，确定段，确定煤层深度、煤层厚度及结煤层深度、煤层厚度及结构、井径和井斜、井温构、井径和井斜、井温(进行拟稳态进行拟稳态测温确定煤储层温度测温确定煤储层温度)。三、测试井勘探评价(2)对目标煤层对目标煤层(段段)采集全岩心采集全岩心煤样，进行解吸试验，煤样，进行解吸试验，确定气确定气含量含量(损失气、实测气、残留损失气、实测气、残留气气)、气成分、吸附时间。、气成分、吸附时间。三、测试井勘探评价 (3)对目标煤层采集完整的全对目标煤层采集完整的全岩心煤心样品，岩心煤心样品，a进行裂隙观察进行裂隙观察描述与统计、描述与统计、b宏观煤岩类型描宏

36、观煤岩类型描述及显微煤岩分析、述及显微煤岩分析、c镜质体反镜质体反射率测定、射率测定、d煤质分析煤质分析(工业分析工业分析和元素分析和元素分析)。三、测试井勘探评价(4)对主要目标煤层样进行等温对主要目标煤层样进行等温吸附试验：吸附试验：确定等温吸附曲线、确定等温吸附曲线、Langmuir(郎格缪尔郎格缪尔)体积、体积、Langmuir压力、压力、扩散系数。扩散系数。三、测试井勘探评价(5)对对主主要要目目标标煤煤层层进进行行地层测试：地层测试：确定煤储层压力、确定煤储层压力、渗透率、渗透率、表皮系数、表皮系数、原地应力。原地应力。三、测试井勘探评价三、测试井勘探评价3 测试井试气测试井试气

37、进行测试井试气的目的是进行测试井试气的目的是定性地评价目标层段的生产定性地评价目标层段的生产潜力。潜力。在数据采集后，在试在数据采集后，在试验、分析的基础上，对测试验、分析的基础上，对测试井实施增产强化措施井实施增产强化措施(如果有如果有必要的话必要的话)，进行采气试验。，进行采气试验。三、测试井勘探评价 一般情况下，测试井都是单井试一般情况下，测试井都是单井试验，不会有井间干扰的影响，所以验，不会有井间干扰的影响，所以测试井的产气动态不能代表气田大测试井的产气动态不能代表气田大规模开发后的动态。规模开发后的动态。因此，测试井一般都只进行短时因此，测试井一般都只进行短时期的产气试验期的产气试验

38、(2周周6个月个月)，这种试，这种试验可评价煤层的渗透率，比试井所验可评价煤层的渗透率，比试井所获得的渗透率更客观。获得的渗透率更客观。三、测试井勘探评价4 数据评价数据评价 在数据采集和和产气试验产气试验的基础的基础上，利用煤层气藏模拟系统，对上，利用煤层气藏模拟系统，对有关数据和生产试验结果进行历有关数据和生产试验结果进行历史拟合，史拟合，从而对每个主要目标层从而对每个主要目标层段建立起完全的储层描述段建立起完全的储层描述。三、测试井勘探评价 这些经过历史拟合这些经过历史拟合“校正校正”过的过的储层描述，可用来评估每口测试井储层描述，可用来评估每口测试井附近地区煤层气藏的开发潜力。附近地区

39、煤层气藏的开发潜力。如果评估结果能显示某地区具如果评估结果能显示某地区具有较高的经济开发潜力，就可以考有较高的经济开发潜力，就可以考虑进行虑进行小型试验性开发小型试验性开发，以进一步，以进一步评价该地区的生产潜力。评价该地区的生产潜力。四、小型试验性开发 地地质质评评价价和和测测试试井井勘勘探探评评价价资资料料如如果果显显示示有有利利于于开开发发，就就要要设设计计并并实实施施小型试验性开发小型试验性开发。由由于于煤煤层层气气生生产产的的变变化化性性很很大大，并并受受井井间间干干扰扰的的强强烈烈影影响响，所所以以试试验验性性开开发发井井应应布布置置成成井井网网(如如方方格格网网式式、三三点点式式

40、或或五五点点式式)，以以便便较较准准确确地地评评价煤储层的生产潜力。价煤储层的生产潜力。四、小型试验性开发 小型试验性开发的主要小型试验性开发的主要目的是目的是：1确定目标层段气体的可采性，确定目标层段气体的可采性，2进一步证实测试井所获得的进一步证实测试井所获得的气含量和渗透率数据。气含量和渗透率数据。四、小型试验性开发四、小型试验性开发1 试井试井 在在2-3口井中对主要煤层段采取煤心。口井中对主要煤层段采取煤心。以便实测气含量和等温吸附特征，进行煤以便实测气含量和等温吸附特征，进行煤质分析质分析。这些资料也可用来建立这些资料也可用来建立标定标定测井曲线的数测井曲线的数据库。据库。以便在未

41、来工业性开发井中利用测以便在未来工业性开发井中利用测井曲线对关键的储层参数进行评估井曲线对关键的储层参数进行评估。四、小型试验性开发 至少在至少在1口井中对主要目标层段口井中对主要目标层段进行试井和原地应力试验，以获得进行试井和原地应力试验，以获得渗透率和压裂设计所需要的力学性渗透率和压裂设计所需要的力学性质参数。质参数。同时，在同时，在1-2口井中进行压裂后口井中进行压裂后试井，以便定量评估压裂效果。试井，以便定量评估压裂效果。四、小型试验性开发2 采气试验采气试验 采气试验的目的是从试验井中获得有用的产采气试验的目的是从试验井中获得有用的产量数据量数据。采气试验持续的时间大致为采气试验持续

42、的时间大致为6-12个月，或者个月，或者直到产生明显的井间干扰效果。直到产生明显的井间干扰效果。为了能收集到有意义的数据，保持作业的连为了能收集到有意义的数据，保持作业的连续性和尽量减少停顿及间断是十分重要的。续性和尽量减少停顿及间断是十分重要的。需要收集的数据有需要收集的数据有产量产量、流动压力流动压力和和液面高度液面高度。四、小型试验性开发3 试验性开发数据评价试验性开发数据评价 试井和采气试验所获得的数据将试井和采气试验所获得的数据将用子建立一个经过用子建立一个经过“校正校正”的气藏模的气藏模型。型。这个模型能精确地代表被试验的这个模型能精确地代表被试验的气藏特征。在此基础上可以进行参数

43、气藏特征。在此基础上可以进行参数分析，评估气藏特征变化对产量的影分析，评估气藏特征变化对产量的影响。响。四、小型试验性开发1)试验性开发数据的历史拟合试验性开发数据的历史拟合 利用气藏模拟软件系统为潜在的开发区建立利用气藏模拟软件系统为潜在的开发区建立一个完善的气藏描述，用于规划一个项目的工一个完善的气藏描述，用于规划一个项目的工业性开发。业性开发。通过对试验井网数据的历史拟合，可以对难通过对试验井网数据的历史拟合，可以对难以确定的气藏参数进行估计，从而使我们能够以确定的气藏参数进行估计，从而使我们能够精确地预测气井产量的长期动态。精确地预测气井产量的长期动态。上述难以确定的气藏参数包括上述难

44、以确定的气藏参数包括:渗透率及其渗透率及其不均一性，相对渗透率及其变化，联通裂隙系不均一性，相对渗透率及其变化，联通裂隙系统的孔隙度、孔隙压缩系数和原始水饱和度统的孔隙度、孔隙压缩系数和原始水饱和度。四、小型试验性开发2)参数分析参数分析 用校正过的气藏描述和试验井周围地用校正过的气藏描述和试验井周围地区主要储层性质的分布特征进行参数分区主要储层性质的分布特征进行参数分析。析。参数分析又叫敏感性分析，其目的是参数分析又叫敏感性分析，其目的是对预期的气、水产量范围进行划分归类，对预期的气、水产量范围进行划分归类，评估主要储层性质的变化对未来气井生评估主要储层性质的变化对未来气井生产动态的影响。产

45、动态的影响。四、小型试验性开发主要步骤是主要步骤是主要步骤是主要步骤是:(1)(1)确定能代表气藏总体面貌的一组参数，即确定能代表气藏总体面貌的一组参数，即确定能代表气藏总体面貌的一组参数，即确定能代表气藏总体面貌的一组参数，即“基本情况基本情况基本情况基本情况”(2)(2)挑选可变化的参数，应着重于对煤层气井生产动态有挑选可变化的参数，应着重于对煤层气井生产动态有挑选可变化的参数，应着重于对煤层气井生产动态有挑选可变化的参数，应着重于对煤层气井生产动态有 明显影响的那些参数，包括明显影响的那些参数，包括明显影响的那些参数，包括明显影响的那些参数，包括:渗透率、气含量、控制渗透率、气含量、控制

46、渗透率、气含量、控制渗透率、气含量、控制 面积、强化效果面积、强化效果面积、强化效果面积、强化效果(如水力压裂裂缝长度如水力压裂裂缝长度如水力压裂裂缝长度如水力压裂裂缝长度)和纯煤厚度和纯煤厚度和纯煤厚度和纯煤厚度;(3)(3)对每一个敏感性参数，选择对每一个敏感性参数，选择对每一个敏感性参数，选择对每一个敏感性参数，选择2-32-3个值，并将其归入基本个值，并将其归入基本个值，并将其归入基本个值，并将其归入基本 情况的参数值之中情况的参数值之中情况的参数值之中情况的参数值之中;(4)(4)对每一种参数情况进行模拟对每一种参数情况进行模拟对每一种参数情况进行模拟对每一种参数情况进行模拟;(5)

47、(5)将各种参数情况的模拟结果用图示的方式反映出来将各种参数情况的模拟结果用图示的方式反映出来将各种参数情况的模拟结果用图示的方式反映出来将各种参数情况的模拟结果用图示的方式反映出来 (如预计气产量与各个渗透率变化值之间的关系图，等如预计气产量与各个渗透率变化值之间的关系图，等如预计气产量与各个渗透率变化值之间的关系图，等如预计气产量与各个渗透率变化值之间的关系图，等)。四、小型试验性开发4 工业性开发设计工业性开发设计 一旦根据小型试验性开发确定了给定气藏的一旦根据小型试验性开发确定了给定气藏的生产潜力，就可以设计并实施工业性开发。生产潜力，就可以设计并实施工业性开发。通过对测试井和试验性开

48、发井网所获得的数据通过对测试井和试验性开发井网所获得的数据的历史拟合，可建立起完善的气藏描述。的历史拟合，可建立起完善的气藏描述。利用这些利用这些“校正过校正过”的气藏模型，就可以设计的气藏模型，就可以设计工业性开发，并提供设计主要生产设备所必需的工业性开发，并提供设计主要生产设备所必需的数据。数据。四、小型试验性开发在工业性开发设计中主要涉及的问题有在工业性开发设计中主要涉及的问题有:1气井间距优化气井间距优化 2增产强化措施设计增产强化措施设计 3生产设备设计生产设备设计 4气体集储及气体压缩系统设计，气体集储及气体压缩系统设计，5开发期间进行的试验项目设计开发期间进行的试验项目设计(其目

49、的是其目的是为了获得对开发井进行评价所必需的数据和为了获得对开发井进行评价所必需的数据和计算开发井的储量计算开发井的储量)。五、地球物理测井技术的应用地球物理测井，简称测井。地球物理测井，简称测井。主要有主要有:1）以测定岩石电学性质为基础的电测井，）以测定岩石电学性质为基础的电测井，2）以确定岩石核物理性质为基础的放射）以确定岩石核物理性质为基础的放射 性测井，性测井，3）以研究岩石声学性质为基础的声测井）以研究岩石声学性质为基础的声测井 4）以确定井内岩层实际性质的井内技术）以确定井内岩层实际性质的井内技术 测井。测井。五、地球物理测井技术的应用主要测井类型：主要测井类型：1.裸眼井测井裸

50、眼井测井2.套管测井套管测井五、地球物理测井技术的应用裸眼井测井：裸眼井测井：密度测井、自然伽马测井、密度测井、自然伽马测井、中子测井、视电阻率测井、侧中子测井、视电阻率测井、侧向测井、微电极测井、自然电向测井、微电极测井、自然电位测井、声波测井、井温测井、位测井、声波测井、井温测井、井径测井等。井径测井等。五、地球物理测井技术的应用套管测井：套管测井：中子测井、自然伽马测井、中子测井、自然伽马测井、水泥胶结测井、井温测井、流水泥胶结测井、井温测井、流量测井、流体密度测井、钻孔量测井、流体密度测井、钻孔电视测井等。电视测井等。五、地球物理测井技术的应用 测井的作用：测井的作用：1能有效地识别煤