使用AVO技术评价煤层气井

使用AVO技术评价煤层气井第一页，共37页。序言——巨大的信息宝库有待利用北京捷茂迪华能源技术有限公司巨大的信息宝库

每一个达到探明或控制储量级别的煤层气矿区都有数十口乃至近百口井。煤层气公司花费巨资为勘探井采集的各种资料——测井、录井、完井、实验室测定等等。但是，全世界煤层气勘探开发公司都遵循美国“以钻井工程为主导”技术模式，该模式没有提供适当的评价煤层气井的技术，对这个庞大的信息宝库基本上没怎么使用。

查一查世界各个大牌测井、油气服务商（例如，Halliburton、Schlumberger、CGGVeritas等等）的网站涉及煤层气服务项目的网页或者它们的煤层气软件说明书，它们对煤层气井评价或者避而不谈或者将Langmuir方程搬弄一番。

为什么？因为它们没有专门针对煤层气井的评价技术。第二页，共37页。序言——煤层气行业更需要雪中送炭北京捷茂迪华能源技术有限公司Langmuir方程的不足不能在压裂、完井、试气之前预测煤层气井的产能；如果试气产量低，该方程也不能在压裂、试气之后分析、找出低产的原因。主要作用：在试气获得的平均日产量大于工业气流标准时，预测煤层气井的产量衰减规律，预测累计产气量；根据预设的弃井压力，预测总产量，等等。锦上添花雪中送炭

Langmuir方程做的是锦上添花的事——即在试气证明平均日产量达到工业气流保证之后预测各项产量指标

今天的煤层气勘探开发行业更需要人雪中送炭——即在压裂、试气之前预测能否达到工业气流标准以及为达到工业气流标准提供指导。第三页，共37页。主要内容北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO技术评价煤层气井的三个功用一

AVO技术评价煤层气井的理论和流程二

AVO评价A矿区煤层气井——AVO评价煤层气井有

效性的直观证明三AVO评价C矿区煤层气井——AVO评价证明应当区

的井别对待排水降压困难四AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估五总结六第四页，共37页。一、AVO评价煤层气井的三个功用北京捷茂迪华能源技术有限公司煤层气AVO技术压裂试气前压裂试气后老矿区挖潜增产煤层气AVO技术

压裂试气前压裂试气后老矿区挖潜增产压裂试气前使用AVO技术做预评价，能够评定获得工业气流的可能性；对于不可能获得工业气流的井，可以考虑放弃压裂排水试气，因为压裂排水试气的成本远大于钻井、录井、测井、固井等的合计总成本。第五页，共37页。序言北京捷茂迪华能源技术有限公司煤层气AVO技术压裂试气前压裂试气后老矿区挖潜增产压裂试气后如果没有获得工业气流，使用AVO技术做再评价，能够查明低产的原因，以便采取相应对策。第六页，共37页。序言北京捷茂迪华能源技术有限公司压裂试气前压裂试气后老矿区挖潜增产老矿区挖潜增产效益大

AVO的两个助益：确定加密井井位；确定老井改造的目标井。煤层气AVO技术第七页，共37页。二、AVO技术评价煤层气井的三个功用

——需要地震资料吗？没有地震资料能做用AVO评价煤层气井吗？北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO评价天然气井

通常需要地震资料，做井震联合反演解释，虽然，做天然气AVO正演数值模拟时，只要有测井资料就行了。AVO评价煤层气井

不需要地震资料！！！因为煤层气储层有得天独厚的条件。

第八页，共37页。北京捷茂迪华能源技术有限公司实验室测定煤芯获得的煤层气储层参数远比天然气储层参数齐全可靠；煤层气井数量众多，更是天然气井无法比拟的；……油气勘探无可比拟的条件

煤层的深度、厚度是已知的，基本上是确定无疑的；二、AVO技术评价煤层气井的三个功用

——你知道吗？你有得天独厚的条件，你档案室里有完备的资料，做AVO评价煤层气井。第九页，共37页。北京捷茂迪华能源技术有限公司只要打了井：就有完井地质报告实验室煤样测定成果报告压裂、试井、排采报告……只要做了煤层气勘探：就有岩石、构造、地下水……等研究报告；综合研究报告；……

完备的煤层气井及矿区资料只要做了裸眼测井，就有：测井综合解释报告密度、井径、声波、自然伽马等测井曲线……测井资料

二、AVO技术评价煤层气井的三个功用

——你知道吗？你有得天独厚的条件，你档案室里有完备的资料、做AVO评价煤层气井第十页，共37页。二、AVO技术评价煤层气井的三个功用

——需要地震资料吗？没有地震资料能做用AVO评价煤层气井吗？北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO评价天然气井

通常需要地震资料，做井震联合反演解释，虽然，做天然气AVO正演数值模拟时，只要有测井资料就行了。AVO评价煤层气井

不需要地震资料！！！因为煤层气储层有得天独厚的条件。

当然了，如果有现成的地震资料，井震联合反演解释也是有益处的。结论：一项可以独立使用的技术方法。

使用测井资料和煤层气AVO正演数值模拟，在岩石物理等综合研究的全局认识指导下，煤层气井压裂试气前预评价、压裂试气后再评价，是一项可以独立使用的技术方法，不要求有地震资料。

第十一页，共37页。主要内容北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO技术评价煤层气井的三个功用一

AVO技术评价煤层气井的理论和流程二

AVO评价A矿区煤层气井——AVO评价煤层气井有

效性的直观证明三AVO评价C矿区煤层气井——AVO评价证明应当区

的井别对待排水降压困难四AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估五煤层气AVO技术的应用前景六第十二页，共37页。二、AVO技术评价煤层气井的理论和流程北京捷茂迪华能源技术有限公司煤层气AVO理论见于中国和世界顶级地球物理期刊

中国《地球物理学报》第56卷第8期：“煤层气储层含气量与其弹性参数之间的关系———思考与初探”，陈信平等美国《Geophysics》第70卷第4期：“Theinversecorrelationsbetweenmethanecontentandelasticparametersofcoalbedmethanereservoirs”，Xin-PingChen等待发表（二审进行中）：“TheoryofCBMAVO:I.Characteristicsofanomalyandwhyitisso”，Xin-PingChen等第十三页，共37页。二、AVO技术评价煤层气井的理论和流程北京捷茂迪华能源技术有限公司煤层气AVO理论可以概述如下：

（1）含气量与煤层气储层弹性参数（密度、纵、横波速度）之间存在负相关关系，这些负相关关系是煤层气AVO技术的岩石物理基础；（2）Zeoppritz方程组的弹性模量近似式全面地解释了煤层气AVO异常的成因，确定了各弹性模量相对变化量与煤层气富集、储层高渗之间的关系，建立了煤层气AVO技术的地震波理论基础；（3）上述岩石物理基础和地震波理论基础证明煤层气储层的AVO异常直接地与煤层气富集、储层渗透率相关，可以被用于预测煤层气储层富集高渗部位；第十四页，共37页。二、AVO技术评价煤层气井的理论和流程北京捷茂迪华能源技术有限公司煤层气AVO理论可以概述如下（续）：

（4）煤层气AVO正演数值模拟成果与众多煤层气井试气成果基本一致；（5）设计和实现了适用于煤层气储层的AVO处理和异常解释流程；（6）提出了新的适用于煤层气储层的碳氢检测因子；（7）设计和实现了AVO技术评价煤层气井的流程，发展和完善了相关理论、方法和监督要点。（8）AVO反演和异常解释、AVO技术评价煤层气井有了多个成果；第十五页，共37页。AVO技术评价煤层气井的流程北京捷茂迪华能源技术有限公司资料收集、文献调研录井、测井资料、实验室测定成果、试气成果岩石物理研究各种综合研究报告、开发设计、开发资料AVO异常分解研究AVO模型正演，AVO响应特征综合研究薄层等干扰煤层气井评价成果图件、最终报告图1AVO技术评价煤层气井的流程第十六页，共37页。主要内容北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO技术评价煤层气井的三个功用一

AVO技术评价煤层气井的理论和流程二

AVO评价A矿区煤层气井——AVO评价煤层气井有

效性的直观证明三AVO评价C矿区煤层气井——AVO评价证明应当区

的井别对待排水降压困难四AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估五总结六第十七页，共37页。四、A矿区煤层气井产量与AVO异常的相关性

——AVO技术评价煤层气井有效性的直观证明北京捷茂迪华能源技术有限公司煤层镜质体反射率在1.0~2.0之间，属于中高阶煤层气储层；埋深500~1200m，厚度2.0~7.0m；矿区内有10口勘探井做了压裂排水试气，获得了稳产后的平均日产量。A矿区情况介绍第十八页，共37页。三、AVO技术评价煤层气井有效性的直观证明北京捷茂迪华能源技术有限公司A矿区高产井A1井AVO响应特征

第十九页，共37页。三、AVO技术评价煤层气井有效性的直观证明北京捷茂迪华能源技术有限公司A矿区低产井A4井AVO响应特征

第二十页，共37页。三、AVO技术评价煤层气井有效性的直观证明北京捷茂迪华能源技术有限公司高产井与低产井AVO响应特征之比较

高产井：振幅绝对值随偏移距增大而减小；顶板：负截距、正梯度底板：正截距、负梯度低产井：振幅随偏移距增大无明显变化。第二十一页，共37页。A矿区另外8口井煤储层AVO响应特征北京捷茂迪华能源技术有限公司井顶、底板反射振幅峰值随偏移距的变化。

另外4口高产井储层也都有强AVO异常

另外4口低产井中，A6井和A14井无AVO异常或只有很弱的异常；A10井和A16井有强AVO异常，表明这两口井有高产潜力，低产的原因可能是压裂排采不当所致。

第二十二页，共37页。主要内容北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO技术评价煤层气井的三个功用一

AVO技术评价煤层气井的理论和流程二

AVO评价A矿区煤层气井——AVO评价煤层气井有

效性的直观证明三AVO评价C矿区煤层气井——AVO评价证明应当区

的井别对待排水降压困难四AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估五煤层气AVO技术的应用前景六第二十三页，共37页。四、

AVO评价C矿区煤层气井

——AVO评价证明应当区的井别对待排水降压困难的井北京捷茂迪华能源技术有限公司

我们对C矿区10口煤层气井做了AVO评价。其中，C6井排水超过10个月，C11井排采超过16个月。第二十四页，共37页。四、AVO响应特征证明应当区别对待排水降压困难的井北京捷茂迪华能源技术有限公司

如果不做煤层气井AVO评价，可能的对策是：（1）两口井都弃井，因为两口井的表现相同：水头高度下降缓慢，压力远高于临界压力，产气量都为零；或者（2）对C6井继续排水降压，对C11井弃井，因为C6井水位稳定下降，而C11井水位波动大，并且C11井排水时间比C6井更长（多6个月）。第二十五页，共37页。四、AVO响应特征证明应当区别对待排水降压困难的井北京捷茂迪华能源技术有限公司如果做了压裂试气后AVO再评价，对策应当是：对C6井应当弃井，对C11井应当研究水位波动、下降缓慢的原因，决定下步对策，因为……第二十六页，共37页。主要内容北京捷茂迪华能源技术有限公司AVO技术评价煤层气井的三个功用一

AVO技术评价煤层气井的理论和流程二

AVO评价A矿区煤层气井——AVO评价煤层气井有

效性的直观证明三AVO评价C矿区煤层气井——AVO评价证明应当区

的井别对待排水降压困难四AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估五总结六第二十七页，共37页。五、AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估北京捷茂迪华能源技术有限公司无AVO异常无工业气流有AVO异常有工业气流无AVO异常有工业气流有AVO异常无工业气流不确定A煤层气矿区35020B煤层气矿区19010Ｃ煤层气矿区52021总计（31口井）91605１占总井数百分比29%52%*76%**0%16%3%正确率100%100%100%----31口煤层气井产量与储层AVO异常的相关性注*：此数值是实际的成功率，即对全部井都压裂试气的成功率。注**：此数值是避开无AVO异常井的压裂试气成功率，按照总井数为（16+5）=21，获得工业气流的井数为（5+9+2）=16，计算的压裂试气成功率。第二十八页，共37页。五、AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估北京捷茂迪华能源技术有限公司无AVO异常无工业气流A煤层气矿区3B煤层气矿区1Ｃ煤层气矿区5总计（31口井）9占总井数百分比29%正确率100%

三个矿区31口井中，8口无工业气流煤层气井的平均日产量在0~881m³/d之间，这些井的煤层气储层都没有AVO异常，试气成果与AVO正演数值模拟解释的AVO响应特征都一致。“双无”解析结论：

凡是没有AVO异常的井都不大可能钻井获得工业气流。这从正面证明，使用AVO技术评价煤层气井时，如果没有AVO异常，应当放弃压裂排水试气，从而避免浪费巨额资金。A矿区避免对3口无AVO异常的井压裂试气，可提高压裂试气成功率30%，节省资金600万元（以每口井压裂排水试气总费用200万元估算）；B矿区提高9%，节省资金200万元；C矿区提高50%，节省资金1000万元；三个矿区综合压裂试气成功率将从52%提高到76%，提高了24%。第二十九页，共37页。五、AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估北京捷茂迪华能源技术有限公司无AVO异常无工业气流有AVO异常有工业气流无AVO异常有工业气流A煤层气矿区350B煤层气矿区190Ｃ煤层气矿区520总计（31口井）9160占总井数百分比29%52%*76%**0%正确率100%100%100%“无异有气”解析结论：

对没有AVO异常的井放弃压裂排水试气，不大可能漏掉有工业气流的井，换句话说，风险很小。

在三个矿区31口井中，都没有出现“无AVO异常而有工业气流”的煤层气井。第三十页，共37页。五、AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估北京捷茂迪华能源技术有限公司无AVO异常无工业气流有AVO异常有工业气流A煤层气矿区35B煤层气矿区19Ｃ煤层气矿区52总计（31口井）916占总井数百分比29%52%*76%**正确率100%100%

三个矿区16口有工业气流煤层气井的平均日产量在1033~3583m³/d之间，这些井的煤层气储层都有AVO异常，试气成果与AVO正演数值模拟解释的AVO响应特征都一致，尽管异常强度差别大，但是，异常都是明确的，明显地不同于那些无工业气流煤层气井煤层的AVO响应特征。“双有”解析凡是获得工业气流的煤层气井都有AVO异常。结论：第三十一页，共37页。五、AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估北京捷茂迪华能源技术有限公司有AVO异常无工业气流不确定A煤层气矿区20B煤层气矿区10Ｃ煤层气矿区21总计（31口井）5１占总井数百分比16%3%正确率----C矿区有一口井的状况无法被确定。该井在排水降压三个月后，在将近半月的时间内，产量曾经达到工业气流标准，但是，产量很快下降到接近于零。储层厚度3.4m，但是取芯只获得一个粉末状的样品；实验室测定的含气量接近于零（3.09m³/t），此测定结果不能代表该井煤层气储层的真实含气量。AVO正演数值模拟有弱AVO异常。根据上述情况，无法判断该井储层的真实状况。

查明“有AVO异常，无工业气流”的原因，采取相应措施，有可能变死井为活井。限于篇幅，省略了对该列5口井的分析和建议的对策。“有异无气”解析“不确定”解析第三十二页，共37页。五、AVO技术评价三个矿区31口煤层气井成果综述

——规律、效益和风险评估北京捷茂迪华能源技术有限公司无AVO异常无工业气流有AVO异常有工业气流无AVO异常有工业气流有AVO异常无工业气流不确定A煤层气矿区35020B煤层气矿区19010Ｃ煤层气矿区52021总计（31口井）91605１占总井数百分比29%52%，76%0%1