煤层气测井详解.ppt

煤层气测井 测井：利用特殊的井下测量仪器测量井下地层随深度变化的物理性质，可以判断出岩石的各种性质。 测井技术在煤层气勘探开发中占有重要的地位，但到目前为止，还没有一种测井方法是专为探测煤层气储层而设计的。值得欣慰的是，煤田测井经过几十年的发展形成了以核、声、电三种测井系列为主的诸多测井方法，解决了煤田勘探中煤、岩层的定性、定厚问题，同时在孔隙度的解释与利用等方面也取得了较好的成果。 一、常用煤层气测井方法及技术序列 测井方法 对煤层的响应 自然电位测井（SP） 以泥岩的自然电位作为基准：①淡水泥浆时，煤层对应自然电位的负异常；②盐水泥浆时，煤层对应自然电位表现为正异常。 自然伽马测井（GR） 纯煤层的自然伽马值很低； 粘土矿物的存在使得GR的读数有所提高； 其它灰份，如细砂，对煤层的GR读数无影响。 电阻率测井（R） 纯煤的电阻率一般较高； 煤中粘土会使电阻率读数降低，因为粘土常常会含有结合水是电阻率降低。 井径测井（CAL） 相对于泥岩层，煤层对应的井径会减小； 在套损井中，井径测井可以测量套损的位置和变形情况。 密度测井（DEN） 由于煤基质密度低，所以密度测井显示低密度值（高视孔隙度） 一、常用煤层气测井方法及技术序列 中子孔隙度测井（CNL） 在煤层中常常显示高的视孔隙度，因为它常把煤中的氢作为孔隙度的指示而显示； 声波测井（AC） 在煤层中显示高的声波时差（高的视孔隙度）； 粘土矿物对声波时差测井影响不大，因为粘土矿物和煤所具有的声波时差范围差相同； 其它灰分成分，如细粒石英，会降低声波时差的测井值（降低视孔隙度）； 自然伽马能谱测井（NGS） 测量煤层中自然放射性元素铀、钍、钾的含量，从而进一步了解粘土矿物类型和裂缝状况； 有助于对煤层周围的页岩进行分类，分析地层沉积环境。 一、常用煤层气测井方法及技术序列 微电成像测井（MST） 在开发煤层气前，通过微电成像可以获取煤层的应力方向、裂缝方向、煤层与相邻砂岩层的裂缝连接和煤层割理信息。 核磁共振成像测井（MRIL） 分析煤层孔径分布，确定煤层孔隙度，含水饱和度，估算地层渗透率，对顶底板层和煤层物性进行评价； MRIL只测量被孔隙流体占据的孔隙空间，其孔隙度测量与地层岩性无关，是煤层孔隙度精确测量的工具。 其它测井技术 研究地层沉积相与构造研究的地层倾角测井； 用于获取地层机械参数的声波全波列测井； 用于研究裂缝的井下电视扫描测井； 用于检测固井质量的声波变密度测井及脉冲回声测井等等。 一、常用煤层气测井方法及技术序列 根据煤层气井的类型及测井阶段的不同，可以将煤层气测井划分为三个测井序列：①裸眼井煤层气测井序列；②套管井煤层气测井序列；③煤层气生产测井序列。 储层信息类别 裸眼井测井方法 套管井测井系列 生产井测井系列 煤层识别 密度、自然伽马、井径、声波时差、岩性-密度测井 脉冲或补偿中子 密度、补偿中子测井、脉冲中子测井，自然伽马测井、自然伽马能谱等。 有效厚度 高分辨率密度、煤层倾角测井 脉冲或补偿中子 煤质分析（煤的碳、灰、水分析） 高分辨率密度，密度，补偿中子，自然伽马，岩性密度，声波（纵横波时差法） 高分辨率密度，密度，补偿中子、自然伽马， 另：采用水泥胶结测井和声波变密度测井检查煤层气井固井质量等。 渗透率（定性） 双侧向，微电阻率，自然电位、核磁共振测井 岩石力学性质 密度，声波全波列 密度 二、煤层测井响应 在煤系地层中，煤层与周围砂岩层、泥岩层的测井响应特征有明显的不同。煤层测井响应特征可以用“四高（大）、四低（小）”来概括。 1）煤层“四高（大）”测井响应特征 电阻率高：与泥页岩和砂岩相比，煤层电阻率显高值；煤阶不同，电阻率变化也比较大，一般褐煤、烟煤的电阻率高，无烟煤电阻率低。 声波时差大：煤层成分的分子结构决定了煤层具有较慢的声波传播速度，从而使得声波时差测井显示高值。 补偿中子大：组成煤的碳氢化合物具有与水分子相同的含氢指数，煤分子对补偿中子测井与水分子对其影响是一样的，因而煤层具有很高的中子孔隙度值。 二、煤层测井响应 井径扩大率大：由于煤层松软、割理发育，钻井中易扩径，从而使得井径扩大率大。 2）煤层“四低（小）”测井响应特征 自然伽马低：煤层中铀、钍、钾的含量很低，一般为20-70API度，若煤层自然伽马读数高，说明煤层中有天然放射性物质存在。 补偿密度低：煤主要有碳、氢、氧三种元素组成的碳氢高分子化合物，具有较低的基质密度，因而具有较低的体积密度。 光电俘获截面低：光电俘获截面Pe定义为 Pe=（Z/10）^3.6,其中Z为元素的原子序数，煤中主要元素C的原子序数为6，故光电俘获截面低。 声阻抗小：声阻抗等于介质声波速度与密度的乘积，煤层的声阻抗比其它地层都要低。