煤心刻度测井技术及测井响应特征研究

摘要

煤层气是一种由煤层生成、主要以吸附状态储集于煤层中的非常规天然气,煤层气储层的非均质性复杂程度及勘探难度远远超出其它常规的油气型储层。煤心刻度测井技术研究是煤层气储层测井评价方法研究的重要基础和前提。针对煤层气储层性质、吸附气的测井响应特征不敏感的特点,实施煤心刻度测井技术,在以煤心的实验室分析基础之上,针对性地实施不同煤质、煤阶的煤心的煤质、煤阶以及含气量参数的实验测量数据分析,结合测井响应特征,提取煤层气储层测井特征参数,建立煤岩储层参数解释模型。
　　 以和顺地区的煤心实验数据为基础,总结该区的煤质、煤变质程度以及含气量的主要分布特征,分析煤岩岩性、物性以及含气性之间的关系。得到煤工业组分中灰分含量与固定碳含量、水分和挥发分之间线性关系:煤岩变质程度与煤质组分之间的线性关系。结合该区的测井响应特征,提取对煤层气储层参数反应敏感的测井参数如DEN、GR、三孔隙度曲线、电阻率曲线,利用统计回归分别建立了储层识别方法、煤工业各组分含量、煤阶(镜质组反射率)以及含气量的测井评价方法。验证该方法在和顺地区的适用性,并指出了该方法的区域局限性。
　　 针对煤层气储层裂隙发育特点,利用三维有限元方法,系统地进行储层裂隙双侧向测井响应的数值模拟研究。展开单一裂隙、交叉裂隙以及裂隙组的双侧向测井响应数值模拟,分析得到双侧向响应随着裂隙张开度的增大而减小、随基岩电阻率的增大而增大、随裂隙内流体电导率以及裂隙孔隙度增大呈现线性减小的关系、随侵入半径和井眼尺寸增大而减小、随着裂隙倾角变化而变化的响应特征,总结双侧向响应随不同影响因素的变化规律。
　　 通过大量储层裂隙双侧向测井响应的数值模拟,总结利用双侧向资料计算裂隙孔隙度和渗透率的计算方法。用计算得到的裂隙孔隙度值与模型裂隙孔隙度值进行对比,验证其正确性。并对实际资料进行处理,处理结果与煤心描述一致。由于煤心实验物性测量开展难度很大,没有搜集到该地区的煤心孔隙度、渗透率资料来定量验证。故该方法的实际效果还有待于进一步考证。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 研究的意义

1.2 国内外的现状

1.2.1 煤层气测井数据采集技术研究现状

1.2.2 煤层气储层定性识别研究现状

1.2.3 煤层气储层参数定量解释研究现状

1.3 存在的难点及问题

1.4 研究的主要内容、目标及技术路线

1.4.4 主要内容

1.4.2 采取的研究方法

1.4.3 技术路线

第二章 煤层气储层地质及测井响应特征

2.1 示范区地质概况

2.2 含煤沉积特征、煤变质程度、煤质

2.2.1 沉积特征

2.2.2 煤层埋藏深度

2.2.3 煤变质程度

2.2.4 煤质

2.2.5 煤岩描述

2.3 示范区煤层测井响应特征

第三章 煤心刻度测井方法初探

3.1 煤层识别

3.2 煤质参数计算

3.2.1 概率统计法

3.2.2 体积模型法

3.3 煤阶的确定

3.4 含气量的计算

3.4.1 实验室含气量的测定

3.4.2 兰氏方程计算含气量

3.4.3 利用测井资料计算含气量

第四章 煤层气储层裂隙双侧向响应数值模拟

4.1 双侧向测井响应计算方法

4.2 单一裂隙的双侧向测井响应

4.2.1 距单一裂隙不同深度的双侧向响应

4.2.2 单一裂隙不同裂隙倾角的双侧向测井响应

4.2.3 单一裂隙不同张开度的双侧向响应

4.2.4 单一裂隙不同泥浆侵入深度的双侧向响应

4.2.5 单一裂隙不同裂隙流体电阻率的双侧向响应

4.2.6 单一裂隙不同基岩电阻率的双侧向响应

4.2.7 不同井径时单一裂隙的双侧向响应

4.3 交叉裂隙的双侧向响应

4.3.1 交叉裂隙与平均角度单一裂隙响应等效性

4.3.2 垂直交叉裂隙双侧向响应

4.4 板状模型地层双侧向测井响应

4.4.1 板状模型地层双侧向响应计算方法

4.4.2 平行裂隙组双侧向响应特征

4.5 棒状模型地层双侧向数值模拟

4.5.1 棒状模型地层双侧向响应计算方法

4.5.2 平行等间距垂直交叉裂隙组双侧向响应

4.5.3 宏观各向异性裂隙介质的双侧向测井响应

第五章 裂隙孔隙度及渗透率的计算方法研究

5.1 裂缝孔隙度的快速计算方法研究

5.2 可行性分析

5.2.1 Rb小于100欧姆米时计算孔隙度模型

5.2.2 Rb大于100欧姆米小于1000欧姆米时计算孔隙度模型

5.2.3 Rb大于1000欧姆米小于10000欧姆米时计算孔隙度模型

5.3 裂隙发育情况的判断

5.4 渗透率计算方法

5.5 实际资料处理

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢