一種確定煤層氣儲層含氣量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種確定煤層氣儲層含氣量的方法，首先，根據(jù)實驗測得煤芯含氣量、煤芯組分灰分、密度數(shù)據(jù)與測井?dāng)?shù)據(jù)的響應(yīng)特征建立含氣量計算模型，計算原始含氣量：然后考慮構(gòu)造及水動力作用對含氣量的影響，實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)，并建立地層曲率計算公式；利用實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)和建立的地層曲率計算公式對原始含氣量進(jìn)行校正，評價煤儲層現(xiàn)今含氣量。本發(fā)明綜合考慮煤儲層中構(gòu)造強度和水動力強度對求取煤層含氣量的影響，能夠基于煤芯含氣量實驗組分?jǐn)?shù)據(jù)，可靠地獲取儲層原始含氣量，并根據(jù)地層曲率和地層水礦化度數(shù)據(jù)表征構(gòu)造和水動力對煤儲層含氣量的影響，評價現(xiàn)今含氣量，為目前我國煤層氣領(lǐng)域勘探和開發(fā)評價提供可靠的技術(shù)支持。
【專利說明】
-種確定煤層氣儲層含氣量的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及儲層評價領(lǐng)域，特別設(shè)及一種確定煤層氣儲層含氣量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著煤層氣工業(yè)的發(fā)展W及煤層氣勘探開發(fā)的不斷深入，煤層氣儲層測井評價方 法的研究越來越受到重視。由于煤層氣是一種自生自儲的非常規(guī)天然氣，煤質(zhì)組分及含氣 量的評價與常規(guī)測井評價方法不同，國內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域取得了很多成果，主要表現(xiàn)為利 用體積模型方法求取煤質(zhì)組分。但煤階和含氣量的測井評價沒有較有效的方法。前人在含 氣量計算方面做過不少工作，主要是利用蘭氏方程或者含氣量與深度的關(guān)系W及利用數(shù)值 模擬來獲取含氣量的信息。但此種方法存在一定誤差而且并沒有考慮后期破壞作用的影 響，而構(gòu)造和水動力條件對煤層氣含量具有非常重要的影響，但對運種影響的研究目前只 是停留在定性的階段，并沒有定量化的計算方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為更準(zhǔn)確的計算和評價煤層現(xiàn)今含氣量，更好的為目前我國煤層氣領(lǐng)域勘探和開 發(fā)評價提供可靠的技術(shù)支持。本發(fā)明實施例提供了一種確定煤儲層含氣量的方法。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0005] -種確定煤層氣儲層含氣量的方法，該方法包括如下步驟：
[0006] 步驟（1)，利用實驗測定的煤忍含氣量、煤忍組分灰分XI、密度X2數(shù)據(jù)與測井?dāng)?shù)據(jù) 的響應(yīng)特征建立含氣量計算模型，計算原始含氣量：
[0007] 步驟(2)，考慮構(gòu)造作用及水動力作用對含氣量的影響，實測地層水礦化度測定數(shù) 據(jù)，并建立地層曲率計算公式；
[0008] 步驟(3)，利用步驟(2)實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)和建立的地層曲率計算公式， 對步驟(1)的原始含氣量進(jìn)行校正，評價煤儲層現(xiàn)今含氣量。
[0009] 進(jìn)一步地，在進(jìn)行步驟（1)操作之前，還需進(jìn)行煤忍含氣量測定實驗及煤忍組分測 定試驗。
[0010] 進(jìn)一步地，所述煤忍含氣量測定實驗按照中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司QB/MCQ1001 - 1999《煤層氣含量測定方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行。
[0011] 進(jìn)一步地，所述煤忍組分測定實驗按照《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86 )》標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行。
[0012] 進(jìn)一步地，所述含氣量計算模型如下：
[0013] Vgas = B ln(Xl)+b(lnX2) ①
[0014] 式中，Vgas為原始含氣量;Xl為灰分;X2為密度，a、b分別為擬合系數(shù)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，構(gòu)造作用用地層曲率表征，假設(shè)煤層頂面標(biāo)高等值線 趨勢面擬合方程為：
[0016] f(x，y)=ax2+by2+cw+dx+e5y+f ②
[0017]式中，a、b、c、d、e、f分別為某點的曲面方程系數(shù)，x、y為煤層頂面某點坐標(biāo)；
[001引則地層曲率計算公式為：
[0019] ③
[0020] 式中，a、b、c、d、e、f分別為某點的曲面方程系數(shù)，x、y為煤層頂面某點坐標(biāo)；
[0021 ]則地層曲率計算公式為：
[0022] 八 感。
[0023] 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，水動力W地層水礦化度X3表征，地層水礦化度測定實 驗按照《礦化度測定(重量法)》化79-1994行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行。
[0024] 進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，現(xiàn)今含氣量等于原始含氣量減去地層水礦化度X3和地 層曲率Km,通過下式得到：
[0025] Vgasl = Vgas-(C X3+dKm+e) ④
[0026] 式中，X3為地層水礦化度;Km為地層曲率;c、d、e分別為擬合系數(shù)。
[0027] 本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[0028] 本發(fā)明充分考慮構(gòu)造和水動力對煤層氣含量的影響，計算結(jié)果更符合實際情況。 本發(fā)明確定煤層含氣量的方法實現(xiàn)了在煤儲層中利用地層曲率和地層水礦化度表征構(gòu)造 和水動力對含氣量的影響，求取煤層現(xiàn)今含氣量，該方法能夠準(zhǔn)確、可靠的評價煤層含氣 量，為目前我國煤層氣領(lǐng)域勘探和開發(fā)評價提供可靠的技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0029] 圖1(a)是原始含氣量與灰分?jǐn)M合關(guān)系圖；
[0030] 圖1(b)是原始含氣量與密度擬合關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0032] 本發(fā)明確定煤層氣儲層含氣量的方法，包括下述步驟：
[0033] 步驟(1)，進(jìn)行煤忍含氣量測定實驗及組分分析試驗，按照中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公 司QB/MCQ1001 -1999《煤層氣含量測定方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行煤忍含氣量測定，按照 《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行煤忍組分測定實驗;利用實驗 測定的煤忍含氣量、煤忍組分?jǐn)?shù)據(jù)(見表2)與測井?dāng)?shù)據(jù)的響應(yīng)特征建立含氣量計算模型，計 算原始含氣量；
[0034] 含氣量計算模型：
[003引 Vgas = a ln(Xl)+bln(X2) ①
[0036] 式中，Vgas為原始含氣量斯為灰分;X2為密度，a、b分別為擬合系數(shù)。
[0037] 步驟(2)，考慮構(gòu)造作用及水動力作用對含氣量的影響，建立地層曲率計算公式和 實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)；
[0038] 構(gòu)造作用用地層曲率表征，公式如下：
[0039] 假設(shè)煤層頂面標(biāo)高等值線趨勢面擬合方程為：
[0040] f(x，y)=ax2+by2+cw+dx+e5y+f ②
[0041] 式中，a、b、c、d、e、f分別為某點的曲面方程系數(shù)，x、y為煤層頂面某點坐標(biāo)；
[0042] 則地層曲率計算公式為：
[0043] ^ ③
[0044] 水動力W地層水礦化度X3表征，地層水礦化度測定實驗按照《礦化度測定（重量 法)》化79-1994行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行。
[0045] 步驟(3)，利用步驟(2)建立的地層曲率計算公式和實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)對 步驟(1)的原始含氣量進(jìn)行校正，評價煤儲層現(xiàn)今含氣量。
[0046] 步驟(3)中，現(xiàn)今含氣量等于原始含氣量減去地層水礦化度X3和地層曲率Km，通過 下式得到：
[0047] Vgasl = Vgas-(C X3+dKm+e) ④
[004引式中，X3為地層水礦化度;Km為地層曲率;c、d、e分別為擬合系數(shù)。
[0049] 下面通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0050] 本發(fā)明實施例選取韓城區(qū)塊11#煤的巖屯、樣品。通過對研究工區(qū)煤屯、實驗數(shù)據(jù)進(jìn) 行統(tǒng)計，結(jié)合測井響應(yīng)特征，提取了對煤質(zhì)W及含氣量反映敏感的測井信息，結(jié)合研究工區(qū) 的構(gòu)造和水動力情況，利用統(tǒng)計回歸的方法，得到了煤層含氣量的測井評價方法。
[0051] 首先按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行煤忍含氣量測定實驗，實驗結(jié)果表1所示。
[0052] 根據(jù)煤組分分析報告捜顯示含氣量與煤質(zhì)組分之間存在一定關(guān)系。隨著煤質(zhì)組分 中灰分含量的增加，含氣量減小;實驗煤忍資料巖屯、歸位后提取實驗含氣量對應(yīng)深度的測 井響應(yīng)敏感參數(shù)，分別與含氣量建立模型。得出含氣量與密度存在的相關(guān)性較好(如圖1(a) 和圖1(b)所示）。
[0053] 由于含氣量還受構(gòu)造和水動力的影響，因此用實驗測得的地層水礦化度表征水動 力，用地層曲率表征構(gòu)造運動。
[0054] 巖層受到構(gòu)造應(yīng)力擠壓時，必然會發(fā)生彎曲或者變形。地層變形程度可W反映構(gòu) 造活動的強弱，其中地層曲率可W定量化表征地層變形程度。
[0055] 假設(shè)煤層頂面標(biāo)高等值線趨勢面擬合方程為：
[0化6] f (x,y) =ax2+by2+c：xy+dx+巧+f
[0化7] 則曲率計算公式為：
[0化引
[0化9] 考麼灰分、潭度、地層水礦化度、曲率回歸建立現(xiàn)今含氣量模型：
[0060] Vgasl = Vgas-(C X3+dKm+e)
[0061 ]目 P -3.578*X1-1.302X2+9.454*0.0 OOOl 巧3+0.843*Km+26.637 (如表 2)
[0062]考慮灰分、密度、地層水礦化度、曲率回歸建立的現(xiàn)今含氣量模型相關(guān)系數(shù)達(dá)到 0.86W上。擬合含氣量與實驗測定含氣量進(jìn)行對比，點數(shù)基本對稱分布于45V線附近，說明 建立含氣量模型較為準(zhǔn)確。
[0063] 表1煤忍含氣量測定實驗結(jié)果
[0064]
[00 化]
r0068I
[0069] 本發(fā)明實例通過對韓城地區(qū)煤屯、實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)合測井響應(yīng)特征，提取了 對煤質(zhì)W及含氣量反映敏感的測井信息，結(jié)合構(gòu)造和水動力作用利用統(tǒng)計回歸的方法，驗 證了此煤層含氣量的測井評價方法的可靠性。
[0070] 最后所應(yīng)說明的是，W上【具體實施方式】僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W對本發(fā)明 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1. 一種確定煤層氣儲層含氣量的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟： 步驟（1)，利用實驗測定的煤芯含氣量、煤芯組分灰分XI、密度X2數(shù)據(jù)與測井?dāng)?shù)據(jù)的響 應(yīng)特征建立含氣量計算模型，計算原始含氣量： 步驟(2)，考慮構(gòu)造作用及水動力作用對含氣量的影響，實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)， 并建立地層曲率計算公式； 步驟(3)，利用步驟(2)實測地層水礦化度測定數(shù)據(jù)和建立的地層曲率計算公式，對步 驟(1)的原始含氣量進(jìn)行校正，評價煤儲層現(xiàn)今含氣量。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟(1)操作之前，還需進(jìn)行煤芯含氣 量測定實驗及煤芯組分測定試驗。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤芯含氣量測定實驗按照中聯(lián)煤層氣有 限責(zé)任公司QB/MCQ1001-1999《煤層氣含量測定方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤芯組分測定實驗按照《中國煤炭分類 國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751 -86)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程進(jìn)行。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氣量計算模型如下： Vgas = aln〇(l)+bln(X2)① 式中，Vgas為原始含氣量;XI為灰分;X2為密度，a、b分別為擬合系數(shù)。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，構(gòu)造作用用地層曲率表征， 假設(shè)煤層頂面標(biāo)高等值線趨勢面擬合方程為： f (X, y) = ax2+by2+cxy+dx+ey+f ② 式中，a、b、c、d、e、f分別為某點的曲面方程系數(shù)，x、y為煤層頂面某點坐標(biāo)； 則地層曲率計算公式為：7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，水動力以地層水礦化度X3表 征，地層水礦化度測定實驗按照《礦化度測定(重量法)》SL79-1994行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行。8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，現(xiàn)今含氣量等于原始含氣量 減去地層水礦化度X3和地層曲率Km，通過下式得到： Vgasl = Vgas_(cX3+dKm+e)④ 式中，X3為地層水礦化度;Km為地層曲率;c、d、e分別為擬合系數(shù)。
【文檔編號】E21B49/00GK105822297SQ201610166676
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】任龍, 萬金彬, 吳述林, 黃科
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司