煤層氣測井是指根據煤層氣儲層(煤層) 與圍岩在岩性物性上的差別，利用自然電位、雙側向（或感應）、微電極、補償密度、自然伽馬、聲波時差、聲波全波列、中子孔隙度以及井徑測井等對其進行測井。
基本介紹
- 中文名：煤層氣測井
- 外文名：Coalbed gas logging
- 學科：測井
- 層位：煤層氣儲層或煤層
- 方式：自然電位、聲波、自然伽馬等
- 目的：煤層劃分、岩性識別
煤層氣概述,煤層氣儲層測井評價系列選擇,煤層的劃分、岩性識別,
煤層氣概述
煤層氣，又稱煤層吸附氣、煤層甲烷或煤礦斯。煤層氣是一種自生自儲吸附於煤分子表面的一種非常規天然氣，是一種蘊藏量巨大的新興潛在能源，它儲存於煤層複雜的裂縫－孔隙系統中。
煤層不僅是儲存甲烷的儲層，而且是生成甲烷的源岩。煤層的物理結構是一個雙重孔隙，即煤層中有由基質孔隙和裂縫孔隙的孔隙系統，其裂縫孔隙又由主割理(面割理)和次級割理(端割理)組成。煤層甲烷呈三種狀態存在於煤中，即以分子狀態吸附在基質孔隙的內表面上；以游離氣體狀態存在於孔隙和裂縫；或溶於煤層的地層水中。由於煤層的物理結構以及煤層氣(甲烷)的存儲、運移等方面區別於常規天然氣，因而傳統的常規天然氣儲層的評價方法不適合於評價煤層氣層。
1、煤層氣生儲能力及煤的吸附性能
煤層氣是煤變質作用的產物，在煤的變質作用過程中不斷生成。煤在變質作用下產生的甲烷分子被吸附在煤體表面，吸附量的多少決定於壓力、溫度和煤質，即在一定的溫度、壓力條件下，甲烷分子主要以單分子狀態吸附於煤體的細微孔隙表面，並和微孔隙中的游離甲烷分子處於不斷交換的動態平穩狀態，即煤顆粒表面分子通過范德華力吸附周圍的氣體分子，當氣體分子碰到煤表面時，其中的一部分在范德華力的作用下暫時“停留”在煤表面上，並釋放出吸附熱，稱為吸附過程；被吸附的氣體分子中當其熱運動的能量足以克服吸附引力場的作用時可重新回到游離氣相，並吸收解吸熱，稱為解吸過程。吸附和解吸互為逆過程。
2、煤儲層含氣量和工業組分評價
煤層氣測井技術被認為是最具前途的一種手段，一旦用煤心數據標定了測井記錄數據，就可以使用測井數據估計煤層氣儲層的特性。測井解釋快速直觀、解析度高、費用低廉等特點，可彌補取心、試井及煤心分析這些方面的不足。測井評價煤層氣儲層的內容主要包括：
1、測井系列選擇；
2、煤層氣儲層的劃分，包括確定深度、厚度、夾層位置和圍岩岩性；
3、煤質參數計算，包括確定礦物成分、揮發分、水分及固定碳的百分比，進行煤質分析；
4、計算孔隙度、滲透率、飽和度、含水性、含氣量等煤層氣儲層參數；
5、煤層力學參數和地應力分析；
6、煤層對比、沉積環境分析。
煤層氣儲層測井評價系列選擇
煤層氣儲層(煤層) 與圍岩在岩性物性上的差別，是煤層氣測井回響的物理基礎。合理選擇測井系列對評價煤層氣及其儲層至關重要。目前評價煤層氣的常規測井方法包括自然電位、雙側向（或感應）、微電極、補償密度、自然伽馬、聲波時差、聲波全波列、中子孔隙度以及井徑測井等。其套用方法如下表。
評價內容 | 測井方法 |
劃分煤層、夾層、岩性 | 自然伽馬、電位、密度（伽馬伽馬）、側向測井等 |
煤質參數計算 | 聲波時差、密度、中子等 |
計算孔隙度、滲透率、飽和度、含水性等參數 | 聲波時差、密度、中子、側向、微電極等 |
機械強度指數、地層壓力、井眼狀況等 | 聲波時差及全波列、密度、井徑、微電極等 |
計算煤層含氣量 | 聲波、密度、中子、側向等 |
煤層對比、沉積環境分析 | 側向（感應）、自然伽馬、自然電位等 |
煤層裂縫發育分析 | 聲成象、電成象，側向、微電極等 |
煤層的劃分、岩性識別
煤層氣井的測井資料解釋，首先是識別煤層氣層，然後才是煤層氣層上儲層參數的計算，因此，同樣在煤田測井資料的解釋中，需標定煤層（氣層），劃分岩性。煤層相對於圍岩，物理性質差異明顯，它具有密度低（密度孔隙度高）、聲波時差大（聲波孔隙度高）、含氫量高（中子孔隙度高）、自然伽馬低、自然電位有異常（由氧化還原作用產生的自然電位）、電阻率高（註：煙煤、褐煤電阻率高；無煙煤的電阻率低）等特點。
通常可以採用人工解釋的方法劃分煤層、岩性識別、或採用模式識別方法自動劃分煤層、識別岩性。利用上述特點，以及相應的測井曲線組合用於劃分煤層以及確定煤層厚度、位置，岩性識別等，一般都能得到較為滿意的結果。
