煤层气勘探开发技术ppt课件

1、区域勘探阶段地质义务区域勘探阶段地质义务1 1 初步查明构造类型、构造要素、构造发育史，初步查明构造类型、构造要素、构造发育史，主要的二级构造单元，上、下构造层之间的关系，主要的二级构造单元，上、下构造层之间的关系，及主要断裂分布情况。及主要断裂分布情况。2 2 初步查明区域水文地质情况。初步查明区域水文地质情况。3 3 初步查明煤层厚度、深度、取芯资料，煤层初步查明煤层厚度、深度、取芯资料，煤层的物理、化学性质，煤岩、煤质特征。的物理、化学性质，煤岩、煤质特征。4 4 初步查明煤储层物性、压力、地应力、地温初步查明煤储层物性、压力、地应力、地温等，研讨其变化规律。等，研讨其变化规律。5 5

2、初步查明煤层顶底板岩性和含水性、孔隙度、初步查明煤层顶底板岩性和含水性、孔隙度、浸透率特征及其力学性质。浸透率特征及其力学性质。6 6 初步查明煤层含气性、含气饱和度、等温吸初步查明煤层含气性、含气饱和度、等温吸附特征、气体分布特征和封盖条件。附特征、气体分布特征和封盖条件。7 7 初步预测采收率初步预测采收率根本勘探程序;预探阶段地质义务预探阶段地质义务1 1 根本掌握煤储层增产措施、工艺和参数。根本掌握煤储层增产措施、工艺和参数。2 2 根本掌握各主要目的层的产气量、产水量根本掌握各主要目的层的产气量、产水量及其随时间变化规律。及其随时间变化规律。3 3 根本掌握煤层气井排采任务制度。根本

3、掌握煤层气井排采任务制度。4 4 根本掌握气体、地层水的物理化学性质，根本掌握气体、地层水的物理化学性质，组成成分及其变化情况。组成成分及其变化情况。5 5 根本掌握地层温度、压力及各产气层段的根本掌握地层温度、压力及各产气层段的压力系统变化情况。压力系统变化情况。6 6 预测产能。预测产能。根本勘探程序;评价勘探阶段的地质义务评价勘探阶段的地质义务1 1 确定合理的井网密度、井网形状。确定合理的井网密度、井网形状。2 2 详细查明井底压力、温度分布、井间压力详细查明井底压力、温度分布、井间压力传送情况、压力涉及范围。传送情况、压力涉及范围。3 3 详细查明中心井与边缘井的气产量、水产详细查明

4、中心井与边缘井的气产量、水产量及变化情况。量及变化情况。4 4 系统采集井组或程度井动态消费数据。系统采集井组或程度井动态消费数据。5 5 掌握煤储层的产能、气体可采性、效力年掌握煤储层的产能、气体可采性、效力年限及采收率等。限及采收率等。根本勘探程序; 勘查技术勘查技术 1 1、根据勘查区的地质条件，有选择地开展非地震物、根据勘查区的地质条件，有选择地开展非地震物探、化探或地震勘查任务，对井位进展优选。探、化探或地震勘查任务，对井位进展优选。 2 2、根据勘查区及其周围的已有资料，编制勘查部署、根据勘查区及其周围的已有资料，编制勘查部署方案，并再次优选参数井资料井井位。方案，并再次优选参数井

5、资料井井位。 3 3、钻井地质设计、工程施工设计和取心设计。、钻井地质设计、工程施工设计和取心设计。 4 4、钻井：、钻井： 获取地层层序、深度、厚度数据；获取获取地层层序、深度、厚度数据；获取煤层层数、深度、厚度数据；煤层及其顶、底板岩性煤层层数、深度、厚度数据；煤层及其顶、底板岩性和物性。有夹矸煤层厚度确实定方法参照和物性。有夹矸煤层厚度确实定方法参照DZ/T DZ/T 0215200202152002。 根本勘探程序; 勘查技术勘查技术5 5、录井：按照设计要求，进展地质录井、气测录井等录井、录井：按照设计要求，进展地质录井、气测录井等录井任务。任务。6 6、取心：、取心： 按设计技术要

6、求选用绳索式半合管取心工具快按设计技术要求选用绳索式半合管取心工具快速取心和密封。煤层取心率要求见速取心和密封。煤层取心率要求见DZ/T 02162002DZ/T 02162002。7 7、测井：、测井： 运用行业中较先进的数字测井技术，获取地层、运用行业中较先进的数字测井技术，获取地层、煤层深度、厚度和其它电性参数；检查固井质量。测井煤层深度、厚度和其它电性参数；检查固井质量。测井工程普通包括双侧向、微球聚焦、自然电位、自然伽玛、工程普通包括双侧向、微球聚焦、自然电位、自然伽玛、双井径、补偿密度、补偿中子、补偿声波、声波时差、双井径、补偿密度、补偿中子、补偿声波、声波时差、声波密度、井斜、井

7、温、磁定位等。声波密度、井斜、井温、磁定位等。8 8、试井、试井 ：应进展注入：应进展注入/ /压降法试井，获取煤层浸透率、压降法试井，获取煤层浸透率、储层压力等储层参数。储层压力等储层参数。根本勘探程序;勘查技术勘查技术9 9、煤的工业分析方法见、煤的工业分析方法见GB 21291GB 21291；煤层含气量测定；煤层含气量测定方法见方法见GB/T 195592004GB/T 195592004；煤的等温吸附实验方法；煤的等温吸附实验方法见见GB/T 195602004GB/T 195602004；气体组分分析方法见；气体组分分析方法见GB/T GB/T 10921092。 1010、根据煤

8、层深度、煤层厚度、含气性和储层物性等、根据煤层深度、煤层厚度、含气性和储层物性等地质参数优选煤层气预探井，采用相应的技术，进地质参数优选煤层气预探井，采用相应的技术，进展煤层气井排采实验。展煤层气井排采实验。1111、根据煤层气井延续试采情况，确定下一步消费实、根据煤层气井延续试采情况，确定下一步消费实验井的部署、钻探和延续试采任务。验井的部署、钻探和延续试采任务。1212、按照规范要求，对到达储量计算条件的勘查目的、按照规范要求，对到达储量计算条件的勘查目的区，计算地质储量和相应的可采储量。区，计算地质储量和相应的可采储量。1313、经过煤储层数值模拟，进展井网优化、产能预测、经过煤储层数值

9、模拟，进展井网优化、产能预测、采收率预测；进展煤层气开发规模和潜力量化评价。采收率预测；进展煤层气开发规模和潜力量化评价。根本勘探程序;内容提纲内容提纲一一 勘探开发煤层气的意义勘探开发煤层气的意义二二 勘探开发现状勘探开发现状三三 煤层气根本特点煤层气根本特点四四 根本勘探程序根本勘探程序五五 勘探、开发与集输技术勘探、开发与集输技术;煤层气勘探、开发与集输技术勘探开发勘探开发与集输技与集输技术术1 1 地质评价与储量评价技术地质评价与储量评价技术3 3 地震勘探技术地震勘探技术6 6 试井技术试井技术2 2 化验分析技术化验分析技术4 4 测井技术测井技术5 5 钻完井技术钻完井技术8 8

10、 排采技术排采技术7 7 增产改造技术增产改造技术9 9 集输与利用技术集输与利用技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术 构造地质研讨构造地质研讨 堆积相研讨堆积相研讨 水文地质研讨水文地质研讨 煤岩煤质特征煤岩煤质特征 煤储层物性研讨煤储层物性研讨 评价选区技术评价选区技术 高渗富集区预测高渗富集区预测 储量计算技术储量计算技术 开发地质研讨开发地质研讨 开发技术方案开发技术方案综合地质评价研讨是煤层气勘探开发任务地根综合地质评价研讨是煤层气勘探开发任务地根底底煤层气选区评价目的分级参数煤层气选区评价目的分级参数煤

11、层气勘探、开发与集输技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术掌握煤岩掌握煤岩描画要求描画要求煤层气勘探、开发与集输技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术掌握一些煤岩学掌握一些煤岩学方面的知识方面的知识煤层气勘探、开发与集输技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术有必要了解一些煤层气数值模拟方面的根底知识有必要了解一些煤层气数值模拟方面的根底知识煤层气勘探、开发与集输技术;煤层气资源煤层气资源/ /储量分类与分级体系储量分类与分级体系1 1、地质评价及储

12、、地质评价及储量评价技术量评价技术? ?煤层气资源煤层气资源/ /储量储量规范规范?DZ/T ?DZ/T2002煤层气勘探、开发与集输技术;煤层气资源煤层气资源/ /储量分类与分级储量分类与分级1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术; 煤层气资源量煤层气资源量是指根据一定的地质和工程根据估是指根据一定的地质和工程根据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来能够开采的，算的赋存于煤层中，当前可开采或未来能够开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。 煤层气地质储量煤层气地质储

13、量是指在原始形状下，赋存于已发是指在原始形状下，赋存于已发现的具有明确计算边境的煤层气藏中的煤层气总量。现的具有明确计算边境的煤层气藏中的煤层气总量。1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;l实际上，煤层气由吸附气、游离实际上，煤层气由吸附气、游离气和溶解气三部分组成。由于甲气和溶解气三部分组成。由于甲烷水溶解度很低，溶解气量占总烷水溶解度很低，溶解气量占总气量份额很小。忽略不计。气量份额很小。忽略不计。l煤层割理发育的过饱和煤层，储煤层割理发育的过饱和煤层，储量计算应同时思索吸附气和游离量计算应同时思索吸附气和游离气。反之，仅思索吸附气。气。反之，仅

14、思索吸附气。l我国多数煤层为低渗、低饱和，我国多数煤层为低渗、低饱和，目前仅计算吸附气储量。目前仅计算吸附气储量。 煤层气储集特征煤层气储集特征吸附气吸附气 游离气游离气水溶气水溶气 吸附形状为主吸附形状为主1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;l体积法体积法l地质储量采用体积法计算；可采储量采用综合地质储量采用体积法计算；可采储量采用综合确定的采收率计算。确定的采收率计算。l体积法地质储量计算公式：体积法地质储量计算公式：l Gi=A Gi=A h h D D C C

15、l Gi- Gi-煤层气地质储量，煤层气地质储量，m3 m3 l A- A- 含气面积，含气面积，m2m2l h- h- 煤层厚度，煤层厚度，m ml D- D- 煤体容重，煤体容重，t/m3t/m3l C- C- 煤层含气量，煤层含气量，m3/tm3/tl 可采储量计算公式：可采储量计算公式：l Gr=Gi Gr=Gi Rf Rfl Gr - Gr - 煤层气可采储量，煤层气可采储量，m3 m3 l Rf - Rf - 采收率，采收率，% %1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;l数值模拟法数值模拟法l煤层气模拟软件：煤层气模拟软件：Comet-I

16、IComet-II、COALGASCOALGAS、ECLIPSEECLIPSE、CMGCMG等。等。l技术步骤：技术步骤： 模型建立；敏感性分析；历史拟合；累积产气量模型建立；敏感性分析；历史拟合；累积产气量预测曲线。预测曲线。l对储层参数和消费数据进展拟合匹配，获得气井预测产量。对储层参数和消费数据进展拟合匹配，获得气井预测产量。l求取采收率，计算可采储量。求取采收率，计算可采储量。采收率计算公式采收率计算公式XXXXXX井产量预测曲线井产量预测曲线1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;式中：式中： Bw Bw地层水体积；地层水体积； Cw Cw地

17、层水紧缩率，地层水紧缩率，Mpa-1Mpa-1； Cf Cf煤层基质体积紧缩率，煤层基质体积紧缩率，Mpa-1Mpa-1； C C孔隙体积紧缩率，孔隙体积紧缩率，Mpa-1Mpa-1； CvL CvL兰氏体积常数，兰氏体积常数，m3/m3m3/m3； P P地层压力，地层压力，MpaMpa； Pi Pi原始地层压力，原始地层压力，MpaMpa； PL PL兰氏压力，兰氏压力，MpaMpa； Psc Psc规范压力，规范压力，MpaMpa； Sw Sw平均水饱和度，平均水饱和度，% %； Swi Swi初始水饱和度，初始水饱和度，% %； T T储层温度，储层温度，K K； Tsc Tsc规范温

18、度，规范温度，K K； Vb2 Vb2次生孔隙体积，次生孔隙体积，m3m3； We We侵水体积，侵水体积，m3m3； WP WP产出水体积，产出水体积，m3m3； z z气体因子，无量纲；气体因子，无量纲； zSC zSC规范因子，无量纲；规范因子，无量纲； z z* *非常规气藏气体因子，无量纲；非常规气藏气体因子，无量纲； 孔隙度，孔隙度，% %； i i初始孔隙度，初始孔隙度，% %； mP/Z mP/Z* * 的斜率，的斜率，m3/Mpam3/Mpa； C3 C3换算系数。换算系数。物质平衡法物质平衡法1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;

19、物质平衡法计算例如150psi(相当于废弃压力1MPa)煤层气勘探、开发与集输技术;产量递减法1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术煤层气勘探、开发与集输技术;1 1、地质评价及储量评价技术、地质评价及储量评价技术l构成包括报告、附构成包括报告、附图、附表的储量报图、附表的储量报告告煤层气勘探、开发与集输技术;2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术;煤层取芯煤层取芯 1 1 绳索式半合管取芯工具。绳索式半合管取芯工具。 2 2 煤芯直径煤芯直径60mm60mm。 3 3 取芯钻具组合：取芯钻具组合：215mm215mm取芯钻头取芯钻头 + + 178mm 178mm取芯

20、工具取芯工具+ 177.8mm+ 177.8mm钻钻 铤内径铤内径95mm95mm+127mm+127mm钻杆内钻杆内 径径95mm95mm+133.3mm+133.3mm方钻杆。方钻杆。 4 4 解吸罐：解吸罐：0.2Mpa 0.2Mpa ，1212小时。不漏气。小时。不漏气。 5 5 每罐装样不少于每罐装样不少于800g 800g 。 6 6 割芯到提升到井口时间：割芯到提升到井口时间： H500m H500m，提芯时间，提芯时间1010分钟；分钟； 500m-1000m 500m-1000m，提芯时间，提芯时间2020分钟；分钟； 1000m1000m，提芯时间，提芯时间3030分钟。分

21、钟。 7 7 到达地面，到达地面，1010分钟内装入解吸罐密封。分钟内装入解吸罐密封。 2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;煤层气成藏模拟安装煤层气成藏模拟安装煤层气高温高压吸附测试安装煤层气高温高压吸附测试安装煤层气实验技术需求测定煤层含气性、评价储层物性、模拟气藏构成、破坏和再造的整个过程，研讨煤层气在热演化过程中吸附才干的变化规律，开采过程中煤层物性的变化规律，水动力对煤层气藏的控制造用 主要实验技术：含气量测试技术等温吸附测试技术煤储层物性分析技术煤层压裂损伤测试技术2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;煤煤储储

22、层层参参数数测测定定方方法法2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;高压等温吸附高压等温吸附/ /解吸仪流程图解吸仪流程图 高压煤芯流动测定安装流程图高压煤芯流动测定安装流程图 煤层气流动、吸附实验室设备煤层气流动、吸附实验室设备2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;解吸渗流实验解吸渗流实验六 通阀六通阀压力表压力表气瓶压力泵三轴浸透仪流量计孔 隙 压入口不同温度、围压下渗流实验，总结温度和围压变化对煤层气渗不同温度、围压下渗流实验，总结温度和围压变化对煤层气渗流规律的影响，建立一致的煤层气渗流方程。流规律的影响，建立一致的

23、煤层气渗流方程。 2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;l储集才干测定储集才干测定l采用兰格缪尔等温吸附定采用兰格缪尔等温吸附定律测定：律测定： l V=VL/PL+P V- V=VL/PL+P V-吸附量；吸附量；P-P-压力；压力；VL-VL-兰氏兰氏体积；体积；PL-PL-兰氏压力。兰氏压力。l含气量测定含气量测定l采用间接法，经过等温吸采用间接法，经过等温吸附实验获取。附实验获取。l浸透率测定浸透率测定l普通采用试井结果。有钻普通采用试井结果。有钻杆测试法、段塞测试法、杆测试法、段塞测试法、注入注入/ /压降测试法、水箱测压降测试法、水箱测试法、多井

24、干扰测试法。试法、多井干扰测试法。2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;等温度吸附曲线等温度吸附曲线2 2、煤层气测试分析技术、煤层气测试分析技术煤层气勘探、开发与集输技术;3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术;3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术地震勘探是利用地壳中岩矿地震勘探是利用地壳中岩矿石波阻抗等物理性质的差别来研石波阻抗等物理性质的差别来研讨地质构造或者探测地下矿产的讨地质构造或者探测地下矿产的一门学科。一门学科。地震勘探主要利用人工激发震地震勘探主要利用人工激发震源在地面激发地震波，入射到地源在地面激发地震波，入射到地层波阻抗

25、界面反射回到地表，并层波阻抗界面反射回到地表，并被地表地震检波器和地震仪器接被地表地震检波器和地震仪器接纳记录。纳记录。主要根据煤层低密度、低速度，主要根据煤层低密度、低速度，堆积相对稳定，与围岩之间存在堆积相对稳定，与围岩之间存在着较大的波阻抗差别，因此能构着较大的波阻抗差别，因此能构成能量强、延续性好、信噪比高成能量强、延续性好、信噪比高的反射波。的反射波。地震勘探的根本原理煤层气勘探、开发与集输技术;地震勘探的施行过程u野外数据采集：布置地震测线和野外仪器，激发地震波，获野外数据采集：布置地震测线和野外仪器，激发地震波，获得野外地震数据的磁带和野外地震监测记录得野外地震数据的磁带和野外地震监测记录u地震资料处置：利用计算机和公用软件数据处置程序对野外地震资料处置：利用计算机和公用软件数据处置程序对野外采集的数据进展资料处置，获得用于地质解释的地震时间剖采集的数据进展资料处置，获得用于地质解释的地震时间剖面面u地震资料解释：运用地震波传播的实际和煤田地质学的原理，地震资料解释：运用地震波传播的实际和煤田地质学的原理，综合地质