李天林 李紅欣

【摘要】煤層氣地球物理測(cè)井是我國(guó)工程技術(shù)的主導(dǎo)，其煤層氣評(píng)價(jià)、煤層特性及煤層識(shí)別等的必要手段。在本案，筆者以我國(guó)煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀為線索，并基于分析的基礎(chǔ)上，淺析了我國(guó)煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】煤層氣 地球物理測(cè)井技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

煤層氣勘探開發(fā)配套工藝的重要技術(shù)之一為地球物理層測(cè)井，該技術(shù)向煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井提供了高精度的地質(zhì)信息。研究結(jié)果表明，煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)具備廣闊的市場(chǎng)前景，尤其是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展，煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一定的高度。

1 煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及面臨的挑戰(zhàn)

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

相對(duì)于常規(guī)油氣儲(chǔ)層，煤層氣儲(chǔ)層屬于雙孔隙結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，且其復(fù)雜性極高；絕大部分煤層氣儲(chǔ)層均以單分子層形式附著于煤層表面，而僅有少部分煤層氣儲(chǔ)層存在狀態(tài)為游離態(tài)，也就是說(shuō)，吸附氣已經(jīng)由傳統(tǒng)的氣體（獨(dú)立空間存在形式）對(duì)測(cè)井曲線造成影響轉(zhuǎn)變?yōu)橐悦旱钠溆?種工業(yè)分析為依存而進(jìn)行科學(xué)組分。

煤層氣測(cè)井技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)為煤田測(cè)井及石油測(cè)井技術(shù)。就油氣勘探及開發(fā)而言，石油測(cè)井發(fā)揮著不可替代的作用，且隨著成像測(cè)井技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大及高精度測(cè)井技術(shù)的快速發(fā)展，煤層氣測(cè)井技術(shù)油藏地質(zhì)特性描述及分析精度等性能均得到了大幅度提高；煤田測(cè)井的應(yīng)用僅限于煤層標(biāo)定，其使用方法較單一。

就國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況而言，煤層氣測(cè)井采集技術(shù)系列的應(yīng)用均以煤層氣勘探與開發(fā)的地質(zhì)條件、研究目的及不同階段等為依據(jù)，并通過對(duì)各因素進(jìn)行綜合分析選擇進(jìn)而確定該技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，因煤層氣勘探與開發(fā)階段評(píng)價(jià)目的存在差異，國(guó)內(nèi)外煤系地層選取的測(cè)井采集方法系列亦存在差異?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外常用的煤層氣測(cè)井解釋評(píng)價(jià)方法可分為4類，即以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及以概率統(tǒng)計(jì)模型為基礎(chǔ)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)法、以體積模型為基礎(chǔ)的儲(chǔ)層解釋法、以常規(guī)天然氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)思想為基礎(chǔ)的定性識(shí)別法。

1.2 存在的問題

權(quán)威分析結(jié)果顯示，煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)在煤層氣勘探與開發(fā)工作中面臨以下一些問題：生產(chǎn)過程檢控，壓裂及造洞等作業(yè)效果評(píng)價(jià)，滲透率及孔隙率估算等煤層評(píng)價(jià)，含氣量、熱值及灰分等煤階識(shí)別，測(cè)井方法技術(shù)規(guī)范化等。

1.3 面臨的挑戰(zhàn)

現(xiàn)階段，我國(guó)煤層氣測(cè)井技術(shù)面臨以下四個(gè)方面的挑戰(zhàn)：全波測(cè)井技術(shù)應(yīng)用研究、煤層氣儲(chǔ)層滲透率評(píng)價(jià)、煤層氣儲(chǔ)層含氣量評(píng)價(jià)及雙重孔隙解釋理論與模型研究。

2 煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)是一個(gè)資源大國(guó)，尤其是煤層氣儲(chǔ)存量相當(dāng)可觀，作為工程技術(shù)的主導(dǎo)，煤層氣測(cè)井技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景極佳，其具體表現(xiàn)為：

2.1 大力推廣成像測(cè)井技術(shù)，其有助于煤層氣測(cè)井定性識(shí)別向定量評(píng)價(jià)成功轉(zhuǎn)型

就現(xiàn)階段我國(guó)煤層測(cè)井響應(yīng)特征而言，其的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成功處理了煤層氣儲(chǔ)層識(shí)別相關(guān)問題，但是，就煤層氣儲(chǔ)層滲透率評(píng)價(jià)、煤層含氣量及煤層氣儲(chǔ)層雙重孔隙度而言，常規(guī)測(cè)井手段技術(shù)方法針對(duì)性較弱?？偠灾?，我國(guó)煤層氣測(cè)井技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)展的必然趨勢(shì)便為：立足于煤層氣儲(chǔ)層“三低一高”物性、雙孔隙結(jié)構(gòu)、自生自儲(chǔ)等特性，深入研究煤層氣測(cè)井技術(shù)理論，并對(duì)煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)法進(jìn)行系統(tǒng)而全面的研究。

ECS、成像測(cè)井及核磁共振測(cè)井等高分辨率成像測(cè)井技術(shù)具備適用于復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)、復(fù)雜巖性等非均質(zhì)條件的特性。筆者認(rèn)為，通過對(duì)該技術(shù)的引進(jìn)，在深入研究煤層氣勘探開發(fā)參數(shù)井及常規(guī)測(cè)井刻度等基礎(chǔ)上，建構(gòu)煤層氣測(cè)井解釋新理論，并以此為理論基礎(chǔ)，建立健全一套煤層氣測(cè)井評(píng)價(jià)新技術(shù)。研究結(jié)果表明，煤層氣測(cè)井評(píng)價(jià)新技術(shù)有效性、經(jīng)濟(jì)性均相當(dāng)高，此外，煤層氣測(cè)井技術(shù)定量化評(píng)價(jià)的設(shè)想也成為可能。

2.2 隨著煤心刻度測(cè)井技術(shù)的深入發(fā)展，煤層氣測(cè)井解釋實(shí)現(xiàn)了理論創(chuàng)新

就我國(guó)現(xiàn)階段相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究數(shù)量而言，煤層氣儲(chǔ)層電性參數(shù)及彈性參數(shù)等應(yīng)用于煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井巖石物理參數(shù)試驗(yàn)研究數(shù)量相當(dāng)少，這也成為了煤層氣勘探開發(fā)中傳統(tǒng)油氣地球物理測(cè)井方法作用充分發(fā)揮的制約因素。

作為現(xiàn)代非線性信息處理技術(shù)深入發(fā)展的產(chǎn)物，各非線性化規(guī)劃高分辨率成像測(cè)井儀器為煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井信息非線性特征研究提供了極大的支持。所以，通過對(duì)煤層氣儲(chǔ)層成像測(cè)井煤心地球物理性質(zhì)的系統(tǒng)化研究，并結(jié)合非線性信息處理技術(shù)，“非線性”隨機(jī)建模煤心測(cè)試地球物理參數(shù)，基于此，開發(fā)實(shí)用性更強(qiáng)的煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井處理評(píng)價(jià)及解釋軟件，這對(duì)于煤層氣地球物理測(cè)井識(shí)別技術(shù)與評(píng)價(jià)技術(shù)意義重大。

通過深入研究煤心刻度測(cè)井技術(shù)，煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)前景可觀，且地球物理測(cè)井技術(shù)與煤心刻度測(cè)井技術(shù)均大力推進(jìn)了煤層氣勘探與開發(fā)的深入發(fā)展。

2.3 煤層氣儲(chǔ)層描述領(lǐng)域內(nèi)井間及井中地球物理技術(shù)應(yīng)用前景光明

實(shí)踐證明，得益于VSP技術(shù)及多極陣列、偶極陣列等聲波全波技術(shù)等井中地球物理技術(shù)，油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)得到了深入發(fā)展，此外，煤層氣井震聯(lián)合預(yù)測(cè)技術(shù)系列形成也成為了可能，原因是：若以上述井中地球物理技術(shù)為依據(jù)，設(shè)計(jì)出與煤層氣儲(chǔ)層研究相一致的觀測(cè)組合，通過對(duì)VSP及聲波全波測(cè)井解釋方法及資料處理的完善，將其特有優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了將井中及井間地球物理技術(shù)應(yīng)用于煤層氣勘探與開發(fā)。

實(shí)踐證明，通過深入研究將VSP技術(shù)及聲波全波測(cè)井技術(shù)應(yīng)用于煤層氣勘探與開發(fā)領(lǐng)域，其意義在于優(yōu)化地震屬性、三維層析成像滲透率及孔隙度等煤層儲(chǔ)層參數(shù)，并推進(jìn)煤層氣勘探與開發(fā)。

3 總結(jié)

綜上，通過對(duì)各煤階、煤質(zhì)、煤層地球物理測(cè)井相應(yīng)的精確分析，提取出煤層氣儲(chǔ)層物性、巖性、含氣性等測(cè)井特征參數(shù)，并廣泛應(yīng)用煤心刻度測(cè)井技術(shù)；通過充分發(fā)揮井間及井中地球物理技術(shù)相關(guān)優(yōu)勢(shì)、強(qiáng)化井間及井中地震技術(shù)綜合應(yīng)用、優(yōu)化地震屬性、構(gòu)建煤層氣儲(chǔ)層多井區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)系列、研發(fā)專用系列測(cè)井儀器（適用于煤層氣特征）、結(jié)合現(xiàn)代信息處理技術(shù)研究成果、積極研發(fā)煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井處理評(píng)價(jià)與解釋軟件，從而推進(jìn)我國(guó)煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)向規(guī)范化、系統(tǒng)化及精確化方面發(fā)展。

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