煤層氣儲(chǔ)層的地球物理測井評(píng)價(jià)方法課件.ppt

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1、煤層氣儲(chǔ)層的地球物理測井評(píng)價(jià)方法一、煤層氣儲(chǔ)層研究的意義和存在的問題；二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征；三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素；四、煤層氣儲(chǔ)層的地球物理測井評(píng)價(jià)方法。五、小結(jié)一、煤層氣儲(chǔ)層研究的意義和存在的問題煤層氣是世界天然氣資源的重要組成部分，開發(fā)利用具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)、環(huán)境效益；我國具有豐富的煤層氣資源，僅埋深2000米以內(nèi)的煤層氣資源量已達(dá)36.8萬億m3；煤層氣儲(chǔ)層的儲(chǔ)集特性不同于一般天然氣儲(chǔ)層，且研究起步較晚，方法技術(shù)尚不完善。二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征2.1、煤層氣的生成與煤級(jí)關(guān)系及存在狀態(tài)二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的

2、特征在成巖作用早期，天然氣主要通過生物活動(dòng)析出；后生作用是在溫度壓力增大條件下發(fā)生，是碳?xì)浠衔镄纬呻A段；變生作用幾乎將干酪根全部轉(zhuǎn)化成碳，甲烷或干氣與非烴類氣CO2、N2形成。二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征2.2、吸附等溫線與蘭格繆爾（Langmuir）模型二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征煤層的氣體吸附能力與砂巖儲(chǔ)存氣體能力的比較二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征蘭格繆爾（Langmuir）模型C=VLP/(P+PL)式中：C是吸附氣體數(shù)量，m3/t；P是壓力；PL是蘭格繆爾壓力；VL是蘭格繆爾體積.二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征2.3、

3、煤層氣儲(chǔ)層的含氣飽和度煤層氣儲(chǔ)層含氣飽和度的定義是實(shí)測含氣量與理論含氣量的比值，而不是單位孔隙中的氣體體積。實(shí)測含氣量是煤心實(shí)驗(yàn)室解吸得到的含氣量；理論含氣量是吸附等溫線上與原始地層壓力對(duì)應(yīng)的含氣量。實(shí)驗(yàn)證明煤層吸附等溫線與解吸等溫線重合，即煤層解吸過程是吸附過程的逆過程。二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征2.4、吸附等溫線的應(yīng)用通過吸附等溫線可以準(zhǔn)確地了解煤儲(chǔ)層的吸附、解吸能力與壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系；與煤儲(chǔ)層壓力參數(shù)結(jié)合可以確定煤層的含氣飽和程度、煤層氣的臨界解吸壓力、實(shí)際可采資源量及采收率。二、煤層氣與煤層氣儲(chǔ)層的特征三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因

4、素3.1.煤層含氣量與上覆地層有效厚度的關(guān)系上覆地層有效厚度是指煤層和位于它上方離它最近的區(qū)域性古風(fēng)化面之間的厚度。它代表煤層曾經(jīng)達(dá)到的距地表的最小距離或深度。在我國華北及相鄰地區(qū)，如焦作、淮南和太行山地區(qū)等，均觀察到煤層含氣量與上覆地層有效厚度之間的密切關(guān)系。三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素焦作某區(qū)山西組煤甲烷含量與上覆地層有效厚度關(guān)系圖三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素3.2.煤層含氣量與煤級(jí)的關(guān)系煤級(jí)又稱煤階，表示煤化作用程度的等級(jí)，也用以表示煤變質(zhì)程度。1926年，懷特(D．White)首次以干燥無灰基的碳含量表示。煤級(jí)有時(shí)也借助煤化過程

5、中變化明顯而且有一定規(guī)律性的物理、化學(xué)性質(zhì)，即煤級(jí)參數(shù)或煤化(程度)參數(shù)表征。在煤化過程中，芳香環(huán)縮合程度加大，增長為更大的結(jié)構(gòu)單元，導(dǎo)致鏡質(zhì)組反射率值增高；而非芳香餾分則逐漸減少，導(dǎo)致?lián)]發(fā)分降低。由于鏡質(zhì)組反射率和揮發(fā)分都與鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)單元的芳構(gòu)化程度有關(guān)，因而鏡質(zhì)組反射率的增高和揮發(fā)分的降低，在變化程度上幾乎是同步的。因此，碳含量、揮發(fā)分含量和鏡質(zhì)組反射率常常作為煤級(jí)參數(shù)?？傮w上，含氣量隨煤級(jí)的增高而增大。低煤階的煤含氣量一般為2.5cm3／g，高煤階的煤含氣量可達(dá)31cm3/g。三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素3.3、煤層含氣量與灰分的

6、關(guān)系按煤的工業(yè)分析（或稱近似分析），認(rèn)為煤是由固定碳、揮發(fā)分、灰分和水分組成?；曳质侵该喝紵蟮臍?jiān)；曳质敲褐械牡V物質(zhì)，它可能有三個(gè)來源，一是植物中固有的，二是在泥炭沼澤中沉積的礦物碎屑，第三可能是流經(jīng)煤層的水中的礦物質(zhì)沉積。在煤層其他條件相同情況下，灰分含量越少，煤質(zhì)越純，煤層氣的吸附量越大，含氣量越高。因此，灰分含量與含氣量呈反變關(guān)系。三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素3.4、煤層工業(yè)分析各組分之間的相關(guān)關(guān)系根據(jù)世界不同地區(qū)煤層樣品的工業(yè)分析表明,煤的灰分與固定碳和揮發(fā)分之間有很好的相關(guān)性，圖5是印度Jharia地區(qū)煤層的這種關(guān)系,基本

7、上滿足線性規(guī)律y=mx+b,在不同地區(qū),關(guān)系式中的斜率m和截距b是不一樣的,但在同一地區(qū)或同一含煤層系,這些系數(shù)往往是很穩(wěn)定的.三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素工業(yè)分析各組分之間的相關(guān)關(guān)系三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素3.5割理密度與煤級(jí)和鏡質(zhì)組含量的關(guān)系已知割理密度是影響煤層滲透率的關(guān)鍵因素，而割理密度與煤級(jí)和鏡質(zhì)組含量有密切關(guān)系：鏡質(zhì)組含量一定時(shí)，中煤級(jí)的割理密度高于低煤級(jí)，比高煤級(jí)更高；當(dāng)煤級(jí)一定時(shí)，割理密度隨鏡質(zhì)組含量的增加而增大。下圖是樊明燭燈（1995）針對(duì)華北及鄰區(qū)作出的割理密度預(yù)測模式。三、影響煤層氣儲(chǔ)層特性的因素四、煤層氣儲(chǔ)

8、層的測井評(píng)價(jià)方法4.1、煤層的識(shí)別與劃分煤層的密度、電阻率和聲波速度等參數(shù)與圍巖有明顯差異。因此利用常規(guī)測井方法，包括電阻率測井、密度測井、中子測井、自然伽馬測井和聲波速度測井，通?？梢猿晒Φ淖R(shí)別和劃分出煤