郝正海

摘要：煤層氣俗稱“瓦斯”，是與煤伴生或共生、存儲(chǔ)于煤層中的烴類氣體資源，屬于非常規(guī)天然氣，是優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。我國煤炭資源豐富，煤層氣分布廣泛。因此，加強(qiáng)對煤層氣資源的開發(fā)，對促進(jìn)我國能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文就煤層氣資源開發(fā)中測井技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤層氣;開發(fā);測井技術(shù);應(yīng)用研究

1 引言

煤層氣俗稱“瓦斯”，是與煤伴生或共生的烴類氣體自愿，是優(yōu)質(zhì)能源和化工原料，我國煤炭資源豐富，煤層氣分布廣泛，但是目前我國對煤層氣的開發(fā)尚處于初始階段，因此加強(qiáng)對煤層氣資源開發(fā)的測井技術(shù)進(jìn)行研究，對促進(jìn)我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和煤層氣資源的有效利用，是十分重要的。

2 加強(qiáng)煤層氣資源開發(fā)的重要性及影響因素分析

2.1 加強(qiáng)煤層氣資源開發(fā)的重要性分析

煤層氣是一種清潔能源和優(yōu)質(zhì)化工原料，加強(qiáng)對煤層氣開發(fā)的應(yīng)用研究，對提高能源供給量，促進(jìn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展，是極其重要的。我國煤炭資源豐富，煤層氣分布廣泛，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源資源需求日益增加的當(dāng)今時(shí)代，加快煤層氣資源的開發(fā)利用，不僅能彌補(bǔ)我國能源的短缺狀態(tài)，還能實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求。

2.2 煤層氣資源開發(fā)的影響因素分析

煤層氣與煤伴生、共生、自儲(chǔ)的非常規(guī)天然氣，主要在煤層中儲(chǔ)集，其賦存狀態(tài)主要以吸附式、溶解式及游離式狀態(tài)存在。通過研究發(fā)現(xiàn)，煤層氣的形成過程主要在煤炭中吸附，通過溶解而析出。在開發(fā)過程中，由于外界多種因素會(huì)對產(chǎn)生多種影響，主要包括：

第一，組分因素，煤層氣主要包含灰分、水分和顯微組分，對吸附能力的影響比較明顯，其礦物含量（顯微組分）與吸附能力成反比，通過分析可得出鏡質(zhì)組的吸附能力較強(qiáng)、惰性組的吸附能力較弱的研究結(jié)論。

第二，深度因素。由于煤層氣的賣場深度不同，煤層氣氣體的溫度、壓力對開發(fā)的影響也不同，如煤層氣的溫度越高，表明其吸附能力越大，而壓力增加時(shí)起其吸附能力也會(huì)隨之增強(qiáng)，開發(fā)難度也會(huì)增加[1]。

第三，水分因素。煤層氣的含水量越大，其吸附能力就越低;但是當(dāng)含水量達(dá)到一定時(shí)，其吸附能力不再因?yàn)楹康淖兓淖?。對開發(fā)有直接因素。

第四，煤層封閉性影響。排替壓力會(huì)使煤層的封閉性能發(fā)生變化，排替壓力與每層的封閉性能成反比，是影響煤層氣開發(fā)的又一因素。

3 煤層氣資源開發(fā)中測井技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1 煤層識(shí)別技術(shù)

煤層氣主要以吸附、游離、溶解狀態(tài)賦存于煤層之中，因此，對煤層進(jìn)行測井識(shí)別是基礎(chǔ)工作。對于煤層的識(shí)別，主要是依據(jù)測井技術(shù)在測井曲線上所反映出的“三高三底”特點(diǎn)加以實(shí)現(xiàn)的。在煤層識(shí)別中，測井曲線的“三高三低”是指與圍巖相比較，煤層的中子量、電阻率、聲波視察比較高，而其密度、自然伽馬曲線、煤層與鉆井泥漿之間的化學(xué)作業(yè)比較低[2]。由于煤層的巖性較純、泥質(zhì)較低，因而其電阻率比較高，泥漿與煤層之間的化學(xué)反應(yīng)也非常弱，在測井過程中，如果所得到的電阻率數(shù)值越高，自然電位的負(fù)異常幅度也就會(huì)越大，提示煤層資源儲(chǔ)藏也就會(huì)越豐富，其價(jià)值就越大。

3.2 煤層氣識(shí)別技術(shù)

利用煤層氣識(shí)別技術(shù)，可以確定煤層中煤層氣的福存量和開發(fā)價(jià)值，是開發(fā)煤層氣資源的重要環(huán)節(jié)。常用的煤層氣測井識(shí)別技術(shù)包括兩種：第一，直接識(shí)別技術(shù)。如前文所述，煤層識(shí)別的測井曲線特點(diǎn)提示為聲波時(shí)差和電阻率以及中子都比較高，起密度和自然伽馬比較低，因此可在煤層測井識(shí)別資料的基礎(chǔ)上，對煤層氣的賦存狀態(tài)及福存量做進(jìn)一步識(shí)別。在測井過程中，如果深側(cè)向測井曲線低于淺側(cè)向測井曲線，提示煤層中煤層氣含量豐富，開發(fā)價(jià)值較大。當(dāng)測井曲線提示密度變小但聲波時(shí)差增大是，則說明煤層中具有良好的寒氣條件，需要進(jìn)行深入解讀。第二，孔隙度測定技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是通過孔隙度測定煤層氣賦存量及賦存狀態(tài)，如果測井參數(shù)提示煤層氣儲(chǔ)層中的孔隙度小于密度測井孔的孔隙度，說明該儲(chǔ)層中的煤層氣儲(chǔ)量豐富。此外，對于煤層氣的識(shí)別，還可應(yīng)用空間模量差比法和電阻率比值法等技術(shù)，但是這兩種技術(shù)的參數(shù)獲取難度較大，因此在應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體情況對測井技術(shù)進(jìn)行恰當(dāng)選擇[3]。

3.3 儲(chǔ)層參數(shù)解釋技術(shù)

對儲(chǔ)層測井參數(shù)進(jìn)行解釋，是煤層氣測井技術(shù)的關(guān)鍵，對于煤層氣測井過程中所獲取的各項(xiàng)參數(shù)，需要進(jìn)行詳細(xì)解釋，才能取得更為詳細(xì)的地址信息，為煤層氣的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。從工業(yè)應(yīng)用角度解釋，儲(chǔ)層參數(shù)解釋技術(shù)主要是針對對煤層氣的灰分和水分、揮發(fā)組分及固定碳之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，因此其線性相關(guān)度較好，而水分與灰分之間的關(guān)聯(lián)度較差，其線性同時(shí)較差的特點(diǎn)解釋，以確定煤層氣的儲(chǔ)存量及開發(fā)價(jià)值。如果從含氣量方面解釋，在結(jié)合測井記錄解釋基礎(chǔ)上，利用多種不同的含氣量測井方法對測井參數(shù)進(jìn)行解釋，可對煤層氣的蘊(yùn)藏量進(jìn)行準(zhǔn)確測定，常用方法包括利用煤層氣層的背景紙、吸附濕線、解釋量板等[4]。如果從地應(yīng)力方面進(jìn)行解釋，由于煤層氣受到來自地層和流體的雙重壓力，因此應(yīng)在結(jié)合測井資料基礎(chǔ)上，確定地層壓力，并在充分考慮井眼影響因素基礎(chǔ)上，通過煤層聲波時(shí)差、中子及電阻率隨深度變化的相應(yīng)關(guān)系，繪制孔隙度-深度關(guān)系曲線，對地層壓力及分布做出詳細(xì)解釋，確定煤層氣開發(fā)方案。

4 結(jié)束語

綜上所述，在煤層氣資源開發(fā)中，測井技術(shù)是極其重要的，對提升開發(fā)效果和效益具有重要意義。但是在應(yīng)用過程中，由于受地質(zhì)條件、開發(fā)技術(shù)等多種因素影響，在測井過程中要做具體分析，擇優(yōu)選擇測井技術(shù)，以此提升煤層氣的開發(fā)效率和效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓洲.測井技術(shù)在煤層氣資源開發(fā)者的應(yīng)用研究[J].工業(yè)，2015（6）：119.

[2]劉小勃.測井技術(shù)在煤層氣資源勘探開發(fā)中的應(yīng)用探究[J].河北企業(yè)，2017（7）：205-206.

[3]隋聰崇明.測井技術(shù)在黑龍江煤層氣資源勘探開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用[J].中國科技投資，2020（16）：123-124.

[4]范晉軍.煤層氣勘探開發(fā)中的測井技術(shù)分析與探索[J].中國化工貿(mào)易，2020（2）：104-105.