煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)方法研究綜述

肖文杰，陳雄濤

（1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065；2.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西 西安 710065）

測(cè)井方法一直以來就是煤層氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法研究的一個(gè)重要的措施，這種措施具有速度快、成本低等等優(yōu)點(diǎn)。因此，在對(duì)煤層氣儲(chǔ)層進(jìn)行測(cè)井評(píng)價(jià)方法研究的過程中，也是一個(gè)逐步開發(fā)煤層氣、勘探煤層氣的一個(gè)重要的舉措[1-3]。

1 煤層氣測(cè)井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在研究煤層氣的測(cè)井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的時(shí)候，不可忽略的是直到現(xiàn)在，我國(guó)都還沒有研究出一套真正專門用來對(duì)煤層氣儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)的儀器設(shè)備。一般來說，煤層氣的傳統(tǒng)測(cè)井方法，仍舊是采用常規(guī)的測(cè)井技術(shù)進(jìn)行研究，相對(duì)于天然氣的相關(guān)儲(chǔ)量，煤層氣的儲(chǔ)層會(huì)具有比較明顯的特征進(jìn)行反映。目前，比較適用于我國(guó)的煤層氣測(cè)井評(píng)價(jià)方法主要可以分為以下三個(gè)方面：1）通過體積模型建立基礎(chǔ)的儲(chǔ)層解釋；2）通過建立常規(guī)天然氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)來進(jìn)行基礎(chǔ)的定性識(shí)別；3）通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立儲(chǔ)層的相關(guān)評(píng)價(jià)機(jī)制。

2 煤儲(chǔ)層特點(diǎn)、測(cè)井響應(yīng)特征及測(cè)井評(píng)價(jià)方法研究

2.1 煤儲(chǔ)層特點(diǎn)及測(cè)井響應(yīng)

關(guān)于煤儲(chǔ)層的特點(diǎn)以及相關(guān)的測(cè)井響應(yīng)，比較通俗的理解一般是孔隙性以及解吸性，包括儲(chǔ)層的地球物理特性及滲透率等等；對(duì)于研究人員來講，比較狹義上的解釋主要是指煤層的孔隙性以及滲透性。一般來說，對(duì)于煤系地層，煤層與圍巖的電性特征都有著很大的區(qū)別，比如說，煤層的典型特征具有著“四高（大） ，四低（小）”的相關(guān)特性，“四高（大） ，四低（小）”的相關(guān)特性具體是指：聲波時(shí)差大、井徑擴(kuò)徑大、補(bǔ)償中子高以及電阻率高；同時(shí)相對(duì)應(yīng)的，也包括自然電位低、自然伽馬低、補(bǔ)償密度低以及光電俘獲截面指數(shù)低。

2.2 儲(chǔ)層參數(shù)的測(cè)井評(píng)價(jià)方法

在研究?jī)?chǔ)層參數(shù)的測(cè)井評(píng)價(jià)方法中，可以了解各個(gè)不同測(cè)井方法所帶來的利弊，總結(jié)出一套相對(duì)應(yīng)的煤層氣儲(chǔ)層的相關(guān)參數(shù)，評(píng)價(jià)煤層氣的常規(guī)測(cè)井方法主要是有：雙側(cè)向、自然電位、微電極、自然伽馬、聲波全波列、中子孔隙率、井徑測(cè)井、補(bǔ)償密度以及聲波時(shí)差等等。

3 煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步

隨著科技的日益進(jìn)步，我國(guó)在煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)取得了豐碩的成果，這些成果將更進(jìn)一步的提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率，將會(huì)在煤層識(shí)別與劃分、煤質(zhì)分析等等方面發(fā)揮及其重要的作用，這些成果總結(jié)起來可以概括為以下幾個(gè)方面，如表1 所示。

表1 測(cè)井的目的與方法

1）在對(duì)于煤層的識(shí)別方面，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到了綜合利用，相關(guān)的儀器精度也在不斷提升，相信在借助新的實(shí)驗(yàn)器材的情況下，結(jié)合老的經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)技術(shù)，將會(huì)大大提升煤層的厚度測(cè)量精度。2）在很多地區(qū)，利用測(cè)井的方法進(jìn)行煤氣工業(yè)勘探開發(fā)研究已經(jīng)成為了常態(tài)，很多地區(qū)已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際工區(qū)的相關(guān)工作。3）煤層氣的測(cè)井評(píng)價(jià)分析主要受制于兩個(gè)方面：“定性”與“定量”，按照目前的研究進(jìn)度而言，煤層氣測(cè)井評(píng)價(jià)研究的“定性”準(zhǔn)備工作已經(jīng)趨于成熟，而“定量”的相關(guān)工作仍然受制于地區(qū)性地質(zhì)問題，難以進(jìn)一步展開并形成模式。4）測(cè)井技術(shù)很受地區(qū)位置的影響，雖然有不同的測(cè)井方法可以進(jìn)行靈活運(yùn)用與替換，但是由于測(cè)量的方法不同，相關(guān)進(jìn)度仍然會(huì)受到質(zhì)疑。

4 存在問題

通過對(duì)于整個(gè)煤層氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，煤層氣在技術(shù)方面仍然存在著大大小小的問題，具體可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1）煤層氣的“定量”算法仍然是行業(yè)內(nèi)較為棘手的問題。因?yàn)橄嚓P(guān)儲(chǔ)層的煤層氣含量只能通過間接方法估算，很難得到準(zhǔn)確值，而由于地域的區(qū)別，不同地區(qū)的模式也不能套用，這就給研究帶來了很大困擾。

2）對(duì)于裂縫孔隙度的分析仍然只停留在紙面上。目前為止，還很難找到一套真正適用的、在現(xiàn)場(chǎng)工區(qū)可以靈活運(yùn)用的計(jì)算煤儲(chǔ)層孔隙度參數(shù)的方法。

3）測(cè)井解釋煤層氣工業(yè)生產(chǎn)下限值的問題仍然困擾著研究人員。這也是目前煤層氣儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)方法研究中最重點(diǎn)的一個(gè)問題。