煤成气储层测井评价技术

赵军龙

西安石油大学油气资源学院

2008年2月

煤成气储层测井评价技术

主要参考文献

• [1] 蔚远江,杨起,刘大锰,等.我国煤层气储层研究现状及发展趋势[J].地质科技情报, 2001, 20(1):56-60

• [2] 侯俊胜.煤层气储层测井评价方法及其应用[M].北京:冶金工业出版社,2000:2-5

• [3] 秦绪英,肖立志,张元中.鄂尔多斯盆地天然气有效储层识别与评价方法[J].地球物理学进, 20(4):1099- 1107

• [4] 李小明,曹代勇,王红岩,等.煤层气测井评价技术新进展[J].油气井测试,2002,11(6):60-73

• [5] 刘全民,张国成,汤友谊,等.煤成气砂岩储层的测井探测技术[J].焦作工学院学报(自然科学 版),2004,23(1):23-25

• [6] 师永民,霍进,张玉广.陆相油田开发中后期油藏精细描述[M].北京:石油工业出版社,2004

• [7] 谭廷栋.测井解释煤层气藏[J]. 测井技术,1999,23(2):83～88

• [8] 潘和平.煤层气储层测井评价[J].天然气工业,2005,25(3):48～51

• [9] 王敦则,蔚远江,覃世银.煤层气地球物理测井技术发展综述[J].石油物探,2003,42(1):126

煤成气储层测井评价技术

主要内容

0 引言

1 煤成气的地质特征分析

2 煤成气储层测井评价技术

3 煤成气储层测井评价技术优选

4 煤层气测井技术研究前景展望

5 结语

0 引言

在煤矿开采过程中，瓦斯(煤层气)灾害是需要耗费大量的人力、物力 进行防治的地质灾害；但另一方面，煤层气则是一种洁净能源。因而煤层 气作为一种自然资源的开发利用越来越受到各国政府和企业的重视。我国 的煤成气研究发展很快。

煤成气是含煤岩系中腐植型有机质在煤化作用过程中生成的烃类气 体，为天然气的重要组成部分。根据煤成气的赋存形式可分为煤层气和煤 生气（煤成气型砂岩储层）。

自20世纪70年代以来，人们深刻认识到了合理开发与利用煤成气的重 要意义后，关于煤成气储层评价研究硕果累累。 这里从煤层气与煤生气的 储层特征出发，分别对煤成气的两种储层测井评价技术进行比较分析，为 煤成气储层测井评价技术优选奠定基础。

1 煤成气的地质特征分析

1.1 煤成气的生成机理与富集影响因素

生成机理

有机质在不同地质演化阶段，从生物化学作用到热作用（煤化作用）， 可不断生成烃类气（甲烷及同系物）和非烃气(CO2、N2等)。未成熟阶段生 成生物气（甲烷干气，甲烷的产生有两种机制：生物成因和热成因）；成熟 阶段生成与“煤成油”相伴生的湿气、凝析气；高熟-过熟阶段生成裂解干 气。

煤成气气源主要有两类： ①富集型有机岩—煤层；

②分散型有机岩，以含腐植型有机质为主的岩层，如碳质泥岩、页 岩、砂质泥岩等。有时还含少量混合型有机质岩层，如湖相泥岩等。

1 煤成气的地质特征分析

1.1 煤成气的生成机理与富集影响因素 赋存状态 煤成气主要赋存于含煤岩系的各类储层中，亦可运移到非煤系储层

赋存状态

（如临近砂岩）中。煤成气按其赋存状态可分为两类：煤层气、煤生气。 （1）煤层气

煤层气是一种储存在“煤层”的微孔隙和裂隙中的、基本上未运移出生气 母岩的天然气，属典型的自生自储式非常规天然气藏。

煤层气主要以三种形式储存在煤层中：即吸附在煤孔隙表面上的吸附状 态、分布在煤孔隙及裂隙内的游离状态和溶解在煤层水中的溶解状态。 一般情况下，煤化作用过程中生成的甲烷气体，首先满足吸附，然后是 溶解和游离析出。煤层气主要赋存状态是吸附状态，通常90％以上的气体以 吸附气的形式保存在煤的内表面，游离气不足10％，溶解气仅占很小一部 分。当煤层生烃量增大或外界条件改变时，三种储存形式可以相互转化。

1 煤成气的地质特征分析

1.1 煤成气的生成机理与富集影响因素 （1）煤层气

赋存状态

煤层气藏与常规天然气藏不同，是一种特殊的压力圈闭气藏，可分为水 压圈闭和气压圈闭两种类型。水压圈闭是形成大型煤层气田主要圈闭形式。 ★水压圈闭： 水填充在煤层割理中，并有足够静水压力，使吸附气不能解 吸而得以保存。因为一般情况下，水受重力影响向低处流，先聚集在构造低 部位，向斜、单斜低部位是形成这类气藏的有利勘探方向。

★气压圈闭： 填充在煤层割理空间的若为气体，则气体达到足够压力时， 同样使煤层中的吸附气不能解吸，无法向割理运移而得以保存。故气压圈闭 必须在煤层之上有比较好的非渗透层。其形成机理同一般气藏相似，不同的 是其储层为煤层，储集空间为微孔隙。从地质构造总体分析上看，在构造相 对稳定的沉积盆地才能容易形成以上两种煤层气藏的圈闭形式。

1 煤成气的地质特征分析

1.1 煤成气的生成机理与富集影响因素 （2）煤生气

赋存状态

由生气母岩（煤层、碳质泥岩、泥岩）中扩散、运移出来的部分煤成 气。聚集并储存于其他储层（如砂岩、砾岩、灰岩）中，可形成不同规模的 常规工业性气藏，是煤成气的主要部分，为勘探、开发主要对象。煤生气有 的逸散于空气中，溶解于地下水或分散于母岩围岩中，不具有工业价值。 由此可见，煤生气为“他生自储式”常规天然气，控制其储集性能的主要 因素是储集空间发育程度、储层埋藏深度、储层厚度及盖层的优劣等。 而煤 层气为“自生自储式”非常规天然气，煤岩中的孔隙分为基岩孔隙和裂缝孔隙 两种，基岩孔隙是煤层气储集的主要空间，而裂缝孔隙只与渗透率有关。控 制煤层储集性能的主要因素是煤岩性质、煤岩储集空间发育程度、煤层埋藏 深度、煤层厚度、地质构造和圈闭条件的优劣等。