確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法。該方法包括以下步驟，步驟一：獲得目標(biāo)煤層的多個位置處的孔隙度特征參數(shù)K1、密度特征參數(shù)K2和點(diǎn)含氣量Sdg，步驟二：根據(jù)特征參數(shù)K1和特征參數(shù)K2與點(diǎn)含氣量Sdg之間的關(guān)系構(gòu)建目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式，步驟三，由步驟二中的煤層氣含量Sg的計算式來確定目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣的含量。通過本發(fā)明專利技術(shù)的方法可得到目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式。通過該計算式，可以僅借助于測井獲得的目標(biāo)煤層的表觀測井孔隙度、表觀密度和灰分的體積含量，就可以獲得目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣含量，大大降低了施工成本并且施工效率也較高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及非常規(guī)油氣井勘探開發(fā)
，尤其涉及評價目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法。
技術(shù)介紹
煤層氣是指儲存在煤層中以甲烷為主要成分的烴類氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬于非常規(guī)天然氣。煤層氣的熱值是通用煤的2-5倍，與天然氣相當(dāng)，而且燃燒后幾乎不產(chǎn)生廢氣，是良好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。煤層氣在空氣中的體積含量達(dá)到5％-16％時，遇明火就會爆炸(即，瓦斯爆炸)。因此，在采煤之前如果先開采煤層氣，可大幅降低煤礦瓦斯爆炸的幾率。綜上，煤層氣的開發(fā)和利用具有非常有益的作用。現(xiàn)有技術(shù)中，評價煤層氣儲層含氣量最直接的方法是：鉆取煤層巖心，然后測定巖心鏡煤的反射率、碳、氫含量和發(fā)熱量等參數(shù)。之后，依據(jù)煤階劃分標(biāo)準(zhǔn)確定煤階，并利用解析法、艾瑞法、等溫吸附線法及開姆法等多種方法求得儲層含氣量。應(yīng)用上述方法求得煤層氣儲層含氣量，是在勘探開發(fā)初期進(jìn)行準(zhǔn)確評價煤層所必不可少的。然而，這些方法的實(shí)施成本較高，并且需要的時間也較長，造成效率低下。因此，需要一種經(jīng)濟(jì)有效地確定煤層含氣量的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)提出了一種確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法。通過本專利技術(shù)的方法可得到目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式。通過該計算式，可以僅借助于測井獲得的目標(biāo)煤層的表觀測井孔隙度、表觀密度和灰分的體積含量，就可以獲得目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣含量，大大降低了施工成本并且施工效率也較高。根據(jù)本專利技術(shù)的確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法，包括以下步驟，步驟一：獲得目標(biāo)煤層的多個位置處的孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2和點(diǎn)含氣量Sdg，步驟二：根據(jù)孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2與點(diǎn)含氣量Sdg之間的關(guān)系構(gòu)建目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式，步驟三，由步驟二中的煤層氣含量Sg的計算式來確定目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣的含量。申請人發(fā)現(xiàn)，對于煤層而言，煤層的孔隙度值和測井密度值都能夠反映煤層氣的含量，但是單獨(dú)使用兩者中的任何一種方式都不能準(zhǔn)確地表征煤層氣的含量。由此，申請人創(chuàng)造性地將煤層的孔隙度和密度都作為煤層氣含量Sg的計算式的因素，這樣就能夠提高由煤層氣含量Sg的計算式得到的結(jié)果的精度。此外，根據(jù)本專利技術(shù)的方法，在評價目標(biāo)煤層的其他位置的煤層氣含量時，僅需要借助于煤層氣含量Sg的計算式就可以得到，而不再需要對該位置鉆取煤層巖芯了。這樣就極大地降低了施工成本并且施工效率也較高。在一個實(shí)施例中，目標(biāo)煤層的煤巖包括煤基質(zhì)和灰分，孔隙度特征參數(shù)K1不包含灰分的影響，密度特征參數(shù)K2不包含灰分的影響。申請人發(fā)現(xiàn)，煤層氣主要存在于煤基質(zhì)中，而在灰分中幾乎不含有煤層氣。因此，從孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2中除去灰分的影響因素，能夠避免灰分對測試結(jié)果的不良影響，由此進(jìn)一步提根據(jù)本專利技術(shù)的方法獲得的煤層氣含量的精度。在一個實(shí)施例中，孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2的表達(dá)式為：K1＝CNL×(1-Aad)，K2＝DEN×(1-Aad)，其中，CNL為目標(biāo)煤層的表觀測井孔隙度值，DEN為目標(biāo)煤層的表觀密度值，Aad為目標(biāo)煤層中灰分的體積含量。在一個優(yōu)選地實(shí)施例中，在步驟二中，由孔隙度特征參數(shù)K1和點(diǎn)含氣量Sdg獲得第一含氣分量Sg1的計算式，由特密度征參數(shù)K2和點(diǎn)含氣量Sdg獲得第一含氣分量Sg2的計算式，煤層氣含量Sg是第一含氣分量Sg1和第一含氣分量Sg2的函數(shù)。申請人意外發(fā)現(xiàn)，可以使用目標(biāo)煤層中的灰分的體積含量來表征其對孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2中灰分的影響，使用孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2得到煤層去含量Sg的表達(dá)式或函數(shù)能夠進(jìn)一步提高所計算的目標(biāo)煤層中煤層氣的含量的準(zhǔn)確性。在一個實(shí)施例中，表觀測井孔隙度值通過中子測井獲得，表觀密度值通過密度測井獲得，灰分的體積含量通過自然伽馬測井獲得，點(diǎn)含氣量Sdg通過分析在相應(yīng)位置處取得的煤層的巖石樣品而獲得。這些測井方法和實(shí)驗(yàn)室分析巖石樣品的方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。由此，施工人員可方便地使用本專利技術(shù)的方法，這進(jìn)一步降低了施工成本。在一個實(shí)施例中，第一含氣分量Sg1的計算式和第二含氣分量Sg2的計算式通過最小二乘法擬合而得到。在一個具體的實(shí)施例中，第一含氣分量Sg1由下式表示：Sg1＝a1×K1+b1，第二含氣分量Sg2由下式表示：Sg2＝a2×K2+b2，其中，對于具體的目標(biāo)煤層而言，參數(shù)a1、b1、a2和b2為固定值，并且參數(shù)a1和a2大于零。在一個實(shí)施例中，目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg是第一含氣分量Sg1和第二含氣分量Sg2的加權(quán)和。在一個具體的實(shí)施例中，目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg由下式表示：Sg＝C1×Sg1+C2×Sg2，其中，C1和C2分別為第一含氣分量Sg1和第二含氣分量Sg2的權(quán)系數(shù)，并且C1+C2＝1。對于不同的目標(biāo)煤層而言，孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2所表征的地層因素對煤層氣的含量的影響并不相同，因此使用第一含氣分量Sg1和第二含氣分量Sg2的加權(quán)和能更準(zhǔn)確地表示目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣的含量Sg。在一個實(shí)施例中，C1和C2的數(shù)值均為1/2。在本申請中，技術(shù)用語“表觀孔隙度”和“表觀密度值”是指從整體來看目標(biāo)煤層經(jīng)某種測井方法得到的測量值，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的技術(shù)用語。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)申請人創(chuàng)造性地將煤層的孔隙度和密度都作為煤層氣含量Sg的計算式的因素，這樣就能夠提高由煤層氣含量Sg的計算式得到的結(jié)果的精度。(2)根據(jù)本專利技術(shù)的方法，在評價目標(biāo)煤層的其他位置的煤層氣含量時，僅需要借助于煤層氣含量Sg的計算式就可以得到，而不再需要對該位置鉆取煤層巖芯了。這樣就極大地降低了施工成本并且施工效率也較高。(3)本方法不受地區(qū)局限，便于應(yīng)用。附圖說明在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本專利技術(shù)進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：圖1是實(shí)施根據(jù)本專利技術(shù)的方法的步驟示意圖；圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例的第一含氣分量Sg1的擬合圖像；以及圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例的第二含氣分量Sg2的擬合圖像。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。圖1示意性地顯示了實(shí)施根據(jù)本專利技術(shù)的確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法的步驟。步驟1：獲得目標(biāo)煤層的多個位置處的孔隙度特征參數(shù)K1、密度特征參數(shù)K2和點(diǎn)含氣量Sdg。步驟2：根據(jù)特征參數(shù)K1和特征參數(shù)K2與點(diǎn)含氣量Sdg之間的關(guān)系構(gòu)建目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式。步驟3：由煤層氣含量Sg的計算式來確定目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣的含量。對于上述步驟一，申請人發(fā)現(xiàn)，煤層的煤巖通常都包括煤基質(zhì)和灰分。灰分例如可以是顆粒度較小的石英。煤層氣通常存儲于煤基質(zhì)中，而在灰分中存儲的量非常少，甚至為零。因此，孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2中均不應(yīng)當(dāng)包含灰分的影響。由此，申請人創(chuàng)造性地使用灰分在煤層中的體積含量來表征其對孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2的影響，并且進(jìn)一步地得到了孔隙度特征參數(shù)K1的計算式(如式1)和密度特征參數(shù)K2的計算式(如式2)，K1＝CNL×(1-Aad)，式1K2＝DEN×(1-Aad)，式2其中，CNL為目標(biāo)煤層的表觀測井孔隙度值，DEN為目標(biāo)煤層的表觀密度值，Aad為目標(biāo)煤層中灰分的體積含量。對于上述步驟二，由特征參數(shù)K1和點(diǎn)含氣量Sdg獲得第一含氣分量Sg1的計算本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法，包括以下步驟，步驟一：獲得所述目標(biāo)煤層的多個位置處的孔隙度特征參數(shù)K1、密度特征參數(shù)K2和點(diǎn)含氣量Sdg，步驟二：根據(jù)所述孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2與所述點(diǎn)含氣量Sdg之間的關(guān)系構(gòu)建所述目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式，步驟三，由所述步驟二中的煤層氣含量Sg的計算式來確定所述目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣的含量。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種確定目標(biāo)煤層的煤層氣含量的方法，包括以下步驟，步驟一：獲得所述目標(biāo)煤層的多個位置處的孔隙度特征參數(shù)K1、密度特征參數(shù)K2和點(diǎn)含氣量Sdg，步驟二：根據(jù)所述孔隙度特征參數(shù)K1和密度特征參數(shù)K2與所述點(diǎn)含氣量Sdg之間的關(guān)系構(gòu)建所述目標(biāo)煤層的煤層氣含量Sg的計算式，步驟三，由所述步驟二中的煤層氣含量Sg的計算式來確定所述目標(biāo)煤層的不同位置的煤層氣的含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)煤層的煤巖包括煤基質(zhì)和灰分，所述孔隙度特征參數(shù)K1不包含所述灰分的影響，所述密度特征參數(shù)K2不包含所述灰分的影響。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述孔隙度特征參數(shù)K1和所述密度特征參數(shù)K2的表達(dá)式為：K1＝CNL×(1-Aad)，K2＝DEN×(1-Aad)，其中，CNL為所述目標(biāo)煤層的表觀測井孔隙度值，DEN為所述目標(biāo)煤層的表觀密度值，Aad為所述目標(biāo)煤層中灰分的體積含量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述表觀測井孔隙度值通過中子測井獲得，所述表觀密度值通過密度測井獲得，所述灰分的體積含量通過自然伽馬測井獲得，所述點(diǎn)含氣量Sdg通過分析在相應(yīng)位置處取得的巖石樣品而獲得。5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張松揚(yáng)，王曉暢，蘇俊磊，龔勁松，張愛芹，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11