第五、第六章 煤层气井测井及试井

第一章绪论第二章煤层气储层特征第三章煤层气钻井技术与工程设计第四章煤层气工程管理与质量控制第五章煤层气测井第六章煤层气试井第七章煤层气增产技术第八章煤层气排采控制理论与工艺技术第九章煤层气数值模拟《煤层气开发与开采》2023/2/32地球物理测井第五章《煤层气开发与开采》WirelineLoggingofCBMWell2023/2/335.1煤层气测井种类概述5.2煤层气测井的任务与项目5.3煤层气测井技术要求5.4资料处理、解释5.5煤层气测井质量要求地球物理测井第五章2023/2/34§5.1煤层气测井种类概述测井概念及重要性测井概念：通过电缆输出井下特定仪器测量的井深函数-一种或多种物理特性，由这些物理特性推断出储煤储层性质、泥浆、套管侵蚀、水泥固结质量等。通常测量煤储层性质有3种方法：取芯实验室测量，试井测井应用广泛价格低廉2023/2/35§5.1煤层气测井种类概述电阻率测井自然电位测井自然伽玛测井声波和中子测井密度测井地球化学和碳/氧测井2023/2/36§5.1煤层气测井种类概述一、电阻率测井电流通过不同岩石时，电阻率不同，电阻率是深度函数种类：

双侧向测井双感应测井球面聚焦微电极测井作用：测量含气饱和度双侧向测量煤层厚度-比感应测井更加精确煤垂直裂隙定量测量2023/2/37§5.1煤层气测井种类概述二、自然电位测井（SP测井）井内某一深度与地表固定电极之间的电位差，来自于电化学反应作用：

测量渗透率三、自然伽玛测井测量岩层中放射自然伽玛量，记录地层中天然放射性，大小取决于地层中含有铀、钍等放射性元素含量，划分不同岩性地层的工作2023/2/38§5.1煤层气测井种类概述四、密度测井测量岩石中吸收的散射伽玛射线强度，其强度与岩石密度相关，称为密度测井作用：

煤层与其它岩层吸收强度明显不同，精确获取煤层厚度

煤层评价，计算煤特性-工业分析，固定碳、水分、灰分、挥发分2023/2/39§5.1煤层气测井种类概述五、声波和中子测井声波测井：研究声波在不同岩石中传播时间及不同变化特性作用：

孔隙度-微孔隙测量不好，精确度低煤层及煤级测量煤层力学性质-泊松比及弹性模量等中子测井：发射中子源来了解煤组成特性补偿中子测井可以进行工业分析、估算含气量2023/2/310§5.1煤层气测井种类概述六、地球化学测井及碳/氧测井地球化学测井：测定化学元素组成，通过这些测井资料建立煤层模式，进行不同井间矸层对比碳/氧测井：测定地层中碳含量，测量煤的发热量2023/2/311§5.1煤层气测井种类概述2023/2/312§5.2煤层气测井的任务与项目1.煤层工业分析煤层的工业分析是指分析煤层的水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目。用至少2种测井参数(如密度和中子),利用体积模型就可以求出包括这四个项目的工业分析。煤层体积模型:把煤层体积分成纯煤(包括固定碳和挥发分)、灰分(包括泥质和其它矿物)、水分(孔隙中充满的水)三部分一、煤层气测井的作用ρ=Vc·ρc+Va·ρa+Vw·ρw,ΦN=Vc·Φc+Va·Φa+Vw·Φw,1=Vc+Va+Vw。ρ、ΦN分别为煤层对密度、中子测井的响应值;ρc、ρa、ρw分别为纯煤、灰分、水分对密度测井的响应参数;Φc、Φa、Φw分别为纯煤、灰分、水分对中子测井的响应参数;Vc、Va、Vw分别为纯煤、灰分、水分的相对体积（杜翔等，2007年）。2023/2/313§5.2煤层气测井的任务与项目一、煤层气测井的作用然后将体积含量换算为重量含量:Qc=Vc·ρc/ρ,Qa=Va·ρa/ρ,Qw=Vw·ρw/ρ。由于固定碳Qg与灰分Qa线性相关:Qg=m·Qa+n,则用测井求得的灰分,利用上式可求出固定碳。挥发分Qv由计算的纯煤减去固定碳求得:Qv=Qc-Qv。2023/2/314§5.2煤层气测井的任务与项目一、煤层气测井的作用2.含气量估算各个地区的煤层含气量和煤的体积密度具有线性关系（据李纪森等，1999年）2023/2/315§5.2煤层气测井的任务与项目一、煤层气测井的作用3.渗透率计算利用双侧向电阻率测井可以计算出煤层的渗透率等（杜翔等，2007年）。4.煤层识别利用密度、自然电位、自然伽玛、中子孔隙度对煤层的响应，可以识别煤层，划分煤层厚度及含水及夹矸的情况。5.固井质量检测通过声波中的声幅测井可以检查固井质量。固井质量测井包括声幅测井、声波变密度测井、自然伽玛测井、磁定位测井等。利用补偿声波仪可以直接测量声幅及声波变密度。分析声幅和声波变密度可以判断出水泥环两个界面的胶结情况,从而评价固井质量的好坏;而自然伽玛测井则用于深度校深,磁定位测井则确定套管接箍的位置,以确定煤层段内有无套管接箍,为射孔和压裂提供可靠的深度数据。2023/2/316§5.2煤层气测井的任务与项目裸眼井：

标准测井：用以划分地层、判别岩性。

综合测井：用以进行岩性分析、划分煤层及夹矸、划分和判断含水层和含气层。套管井：

固井质量检查测井：用以检查固井质量情况。

压裂效果检查测井：用以诊断压裂裂缝高度，确认压裂效果。二、煤层气测井的任务2023/2/317（一）、裸眼井测井1.标准测井测井目的：通过对裸眼井进行全井段标准测井，用以划分钻井钻遇地层和判别岩性。比例尺：1:500。§5.2

煤层气测井的任务与项目2023/2/3181.标准测井

双侧向（DLL）单位：Ω.m

自然电位（SP）单位：mv

自然伽马（GR）单位：API

双井径（CAL）单位：cm测井项目：§5.2

煤层气测井的任务与项目（一）、裸眼井测井2023/2/3192.综合测井测井目的：通过对煤系及有必要井段进行综合测井，用以判断测井段的岩性、划分煤层及夹矸，划分和判断含水层。比例尺：1:50。§5.2

煤层气测井的任务与项目（一）、裸眼井测井2023/2/3202.综合测井双测向（DLL）单位：Ω.m微球形聚焦（MSFL）单位：Ω.m自然伽马（GR）单位：API自然电位（SP）单位：mv双井径（CAL1、CAL2）单位：cm补偿密度（DEN）单位：g/cm3补偿中子（CNL）单位：PU补偿声波（AC）单位：μs/m井温（TEMP）（连续曲线）单位：℃测井项目：§5.2

煤层气测井的任务与项目（一）、裸眼井测井2023/2/3213.技术要求采样间距及回放要求：煤系地层采样间隔0.05m,非煤系地层采样间隔0.10m；1:50深度比例尺放大曲线，以精细研究煤层结构。为适应地质研究或生产需要，可选测下列测井项目：地层倾角测井、阵列声波（或长源距声波）、核磁共振测井、微电阻率扫描、声波扫描成像、拟稳态井温测井等。§5.2

煤层气测井的任务与项目（一）、裸眼井测井2023/2/322（二）、

套管井测井1.固井质量检查测井：固井后对全井进行声幅测井、自然伽马测井、套管接箍测井、声波变密度测井，以检查固井质量。2.压裂效果检查测井：通过连续测量井温仪测井或放射性示踪剂/伽马测井，以初步诊断煤层压裂效果。§5.2

煤层气测井的任务与项目2023/2/323§5.3

煤层气测井技术要求测井仪器：地面控制及记录设备：要求使用数控测井仪，并具有现场刻度、数据采集、现场数据处理及显示特征等功能。井下仪器：当钻头直径大于200mm的井，宜使用外径大于86mm的井下仪器及相应强度的放射源，各类测井仪应配有相应的环境校正图版。2023/2/324井下仪器刻度（1）双侧向及微球聚焦测井仪的仪器常数(K)应采用实测值。（2）补偿中子测井仪和自然伽马测井仪应有本年度在一级刻度井中的刻度资料（刻度井的井径应与实际井径相当）。（3）测井前、后在井场用三级刻度器进行刻度和检验，其结果应符合仪器出厂指标和附录A之规定。§5.3

煤层气测井技术要求2023/2/325附录A§5.3

煤层气测井技术要求2023/2/326对测井曲线图基本要求（1）测井曲线图上印有主刻度、测井前现场刻度检查、测井后现场刻度检验记录。（2）各种曲线都要有50m以上井段的重复检查测量。（3）曲线没有畸变，没有与井下条件无关的零值和负值。（4）图面整洁,线条清晰,数据齐全。（5）除井温测井外,应自下而上测量。§5.3

煤层气测井技术要求2023/2/327一、

准备工作1.测井资料质量检查：对曲线除进行一般质量检查外，还应用交会图、直方图等方法进行质量检查。2.测井资料校正：深度对齐：同次测井各种曲线深度要取齐，不同次测井深度要衔接好；环境校正：在进行数据处理前，应对有关曲线做井眼环境校正。§5.4

资料处理、解释2023/2/328二、

测井解释技术内容和要点1.测井资料质量评价，着重分析各类曲线的可信度。2.分析所用解释模型的合理性，列出处理程序中所依据的数学方程及所选用的参数。3.划分煤层及夹矸，估算砂泥质地层中砂、泥、水的体积百分含量。4.评价主要煤层的渗透性（可定性分为好、中、差三级）、含水性（可定性分为强、中、弱三级）。§5.4

资料处理、解释2023/2/329二、

测井解释技术要点5对煤层顶、底板地层的力学性质、含水性、渗透性进行分析。6固井质量分析：分井段（着重主要煤层上下各30m井段）分析两个界面水泥胶结程度。以自由套管的声幅值（调为100%）、变密度波形的黑度为相对标准。7测井解释中的难点及其分析。8解释结论及建议。§5.4

资料处理、解释2023/2/330§5.4

资料处理、解释2023/2/331§5.5

煤层气测井质量要求单条测井曲线质量标准测前、测后刻度与标准值（在10.m—1000.m之间）相比其相对误差应不大于5%。在井径规则、不渗透、非裂缝性的厚层泥岩段，深、浅双侧向值应基本重合。在煤层，曲线一般不得出现平直（饱和）现象。重复曲线相对误差不超过5%。套管内，深、浅双侧向的记录值应不大于1.m。（1）双侧向2023/2/332单条测井曲线质量标准仪器动态范围应与双侧向的动态范围相当。测井前、后刻度值与标准值（在10—1000.m之间）相比，其相对误差应小于5%。在井径接近钻头直径的非渗透性厚层泥岩层井段,其平均值应与双侧向电阻率接近。在煤层，曲线不得出现平直（饱和）现象。在渗透层井段，重复曲线形态相似，相对误差不大于10%。（2）微球聚焦§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/333单条测井曲线质量标准测井前、后刻度与标准刻度值之间的容限误差为:

当刻度值在100s/m--200s/m时,为1.5s/m

当刻度值在200s/m--650s/m时,为3s/m自由套管内应为1875s/m。重复测量误差应小于10s/m。如遇周波跳跃，要重复测量，判明原因。（3）声波时差§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/334单条测井曲线质量标准测井前、后用三级刻度器进行刻度检查，测前刻度容限误差不超过0.01g/cm3，测后容限误差小于0.03g/cm3。在井径较规则或变化平缓、岩性均匀的厚层井段，所测密度值应符合地区规律。重复测量误差应小于0.05g/cm3。（4）补偿密度§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/335单条测井曲线质量标准补偿中子应在一级刻度井内进行刻度。现场测井前、后进行刻度检验，与标称值15P·U相比,误差小于2P·U。在井径较规则或变化平缓、岩性均匀的厚层井段，所测中子孔隙度值应符合地区规律。重复曲线允许相对误差当孔隙度小于20P·U时，为10%，孔隙度大于20P·U时，为15%。（5）补偿中子§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/336单条测井曲线质量标准曲线右向为正,左向为负,横向比例适当。重复曲线间相对误差小于10%。每100m井段基线偏移小于2cm。（6）自然电位§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/337单条测井曲线质量标准测井前、后用三级刻度器刻度，其允许误差小于10%。选择泥岩井段，记录统计起伏，时间不少于60s，应符合统计起伏误差规律。重复曲线相对误差小于10%。（7）自然伽马§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/338单条测井曲线质量标准两条曲线在套管内测量值相同,与套管内径相比允许误差小于1.5cm。曲线最大值不得超过井径腿全部张开的值，所测最小值不得小于井径腿闭合拢值。（8）双井径§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/339单条测井资料质量评级标准质量等级评定§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/340全井测井资料质量评级标准质量等级评定§5.5

煤层气测井质量要求2023/2/341测井解释报告目录一前言二测井施工概况三综合测井解释成果四井身及固井质量评价五测井解释中疑难问题分析六结论与建议§5.6测井解释报告及图件2023/2/342测井解释报告一前言简述测井任务来源、钻井名称、钻井性质、地理位置、所处构造位置、目的煤层、完钻井深及完钻钻遇层位、钻头程序、套管程序、测时井深、测量井段等一般性内容。§5.6测井解释报告及图件2023/2/343二测井施工概况简述历次测井施工日期、测井目的、列表说明测井项目、测量井段、各条曲线质量评价、关于曲线质量问题的说明。测井解释报告§5.6测井解释报告及图件2023/2/344三综合测井解释成果1概述综合测井解释模型及主要方程、处理软件名称、各曲线参数选取值(分井段列表说明)。2列表显示综合测井解释成果（必要时用文字分析说明）。测井解释报告§5.6测井解释报告及图件2023/2/345四井身及固井质量评价1井身情况：根据井身空间投影图，分析井斜变化情况，给出本井最大全角变化率、最大水平位移以及它们各自出现的深度。2井径情况：分析煤层及其他岩层井径变化情况，着重分析井眼扩大或缩小的原因。3固井质量情况：分井段解释两个界面水泥胶结程度（要特别注意分析主要煤层上下各30m井段），固井质量评价分为四级：优（声幅值＜10%，变密度图上地层波显示清晰，良（10%＜声幅值≤20%,合格（20%＜声幅值≤30%＝，不合格（声幅值＞30%），自由套管（声幅值为100%）。测井解释报告§5.6测井解释报告及图件2023/2/346五测井解释中的疑难问题及分析可就测井方法的选用、解释模型、仪器刻度、合同、规程内容、调度等问题提出意见和建议。六结论与建议归纳上述分析，提出对该井下步施工意见和建议。测井解释报告§5.6测井解释报告及图件2023/2/347现场提交的资料（1）单条（或单个组合下井仪）井场监视测井曲线图一套（1：200），供检查质量用。（2）综合测井曲线现场合成图一张（1：200），供现场解释用，格式见附录E图E.8。（3）记录全套测井曲线的磁性介质（软盘或光盘）。（4）现场综合报告（5）井斜测量记录表§5.6测井解释报告及图件2023/2/348§5.6测井解释报告及图件2023/2/349§5.6测井解释报告及图件2023/2/350§5.6测井解释报告及图件2023/2/351§5.6测井解释报告及图件2023/2/352§5.6测井解释报告及图件2023/2/353§5.6测井解释报告及图件2023/2/354§5.6测井解释报告及图件第一章绪论第二章煤层气储层特征第三章煤层气钻井技术与工程设计第四章煤层气工程管理与质量控制第五章煤层气测井第六章煤层气试井第七章煤层气增产技术第八章煤层气排采控制理论与工艺技术第九章煤层气数值模拟《煤层气开发与开采》煤层气试井《煤层气开发与开采》WellTestingofCBMWell煤层气试井主要方法概述注入/压降试井主要内容试井主要仪器及技术要求资料分析与解释评价与建议

渗流力学理论为基础，通过一定的测试工艺和测试手段，对煤层气井进行测试，获得产量、压力、温度、时间之间的关系，再利用一定的软件对上述信息进行分析，确定反映测试井和地层特性的各种煤(1)储层参数、(2)生产能力、(3)连通性等

试井概念测试部分解释部分2023/2/358

试井的目的是通过合理的技术手段，正确获取煤储层参数，如渗透率、储层压力等，为油气开发和产能评价提供科学依据。试井目的:2023/2/359常规油气试井分类（1）产能试井（2）不稳定试井①稳定试井②等时试井③修正等时试井①压降试井②压力恢复试井③变产量试井④干扰试井⑤脉冲试井⑥DST试井(中途测试或钻杆测试)§6.1试井方法2023/2/360§6.1试井方法2023/2/361煤层气试井方法:(1)DST测试（DrillStemTest）(2)段塞流测试（SlugTests）(3)注入/压降法（Injection/Fall-offTests）(4)压力恢复试井（PressureBuildupTests）(5)干扰试井（InterferenceTests）§6.1试井方法2023/2/362(1)DST测试（DrillStemTest）DST测试是用钻杆将测试工具下入井内，在井下进行开关井操作，直接快速获取井下压力～时间关系曲线，分析曲线获得地层参数。§6.1试井方法2023/2/363(1)DST测试（DrillStemTest）§6.1试井方法2023/2/364(1)DST测试（DrillStemTest）§6.1试井方法2023/2/365(1)DST测试（DrillStemTest）§6.1试井方法钻杆测试工具示意图2023/2/366(1)DST测试（DrillStemTest）§6.1试井方法2023/2/367(1)DST测试（DrillStemTest）§6.1试井方法2023/2/368(1)DST测试（DrillStemTest）§6.1试井方法2023/2/369结果解释-半对数horner§6.1试井方法原始地层压力2023/2/370适用性，为保持单相水流，煤层要求欠饱和及储层压力远高于临界解析压力，防止气体析出§6.1试井方法2023/2/371(2)段塞流测试（SlugTests）

段塞流测试是利用段塞流原理向煤层中注水，当井口达到一定压力时关井。然后测定压力变化过程直至液注产生的压力与地层压力达到平衡。段塞测试常用的几种分析方法有典型曲线法和流动期分析法。§6.1试井方法修井机，用于试井准备向井筒中注入一段水的设备(提水吊桶，小泵或真空车)井下压力传感器地面压力数据记录仪数据分析工具。段塞测试需要的主要设备：2023/2/372(2)段塞流测试（SlugTests）段塞试井是最简单、最廉价的一种测试，使用最少量的人力和设备，成本低设计和实施简单用典型曲线分析简单§6.1试井方法段塞测试的主要优点：

对两相流无效储层必须负压探测半径有限测试持续时间长难以解释储层非均质性

段塞测试的主要缺点：2023/2/373(3)注入/压降法（Injection/Fall-offTests）

注入/压降法是通过向煤层恒量注水，分别测定注入期（压力升高，Pwf-lgt）和关井后压力降落期（压力降低，Pws-lg[(t+△t)/t]）的井底压力随时间变化关系，通过霍纳分析，求得各项储层参数。§6.1试井方法2023/2/374§6.1试井方法

压力恢复试井简称恢复试井，这是将井从稳定的生产状态转入关井状态，测量并分析关井后压力上升的一种方法。等产量恢复试井变产量恢复试井关井压力恢复规律地层中发生的压力回升过程是井底压力不断升高，压力回升面积不断扩大，而离井较远处地层中压力逐步下降的过程。2023/2/376(4)压力恢复试井（PressureBuildupTests）§6.1试井方法方法的优点：*操作简单*相对较廉价(无需修井机工作)方法的不足：*压力测量精度不大于一根油管的液柱重量*两相流动可能使分析复杂化*井筒储集效应通常很显著*如果液面在一组射孔之下，压力读数就会不准2023/2/377(5)干扰试井（InterferenceTests）

干扰试井是一种多井试井，由一口激动井与一口或多口观测井组成。干扰试井中，通过向激动井注入或从井中抽汲流体对测试地层施加压力瞬变，在激动井和所有观察井中连续监测对外加应力的压力响应。干扰试井设计重要的是选择低注入排量，不致压裂地层。多井测试通常比单井测试得到的煤层甲烷储层资料多。除了储层静压和原始渗透率外，多井测试还能提供定向渗透率，孔隙度和压缩系数乘积，邻近含水层通过半渗透阻挡层的渗漏，或煤层中不渗透边界或常水头边界位置。多井测试最有用的是确定定向渗透率。干扰试井既可用典型曲线也可用直线法分析。。§6.1试井方法2023/2/378(5)干扰试井（InterferenceTests）干扰试井的主要优点：

*

煤储层测试的范围通常较大

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提供更多的储层资料干扰试井的主要缺点为：

*

昂贵

*

测试时间长

*

有时很难分析§6.1试井方法2023/2/379(5)干扰试井（InterferenceTests）干扰试井需如下设备：

*

修井机，做试井准备

*

小排量泵(低达0．04gal／min)

*

小排量水量计

*

供水

*

钢丝绳(电缆)，用以在测试井和观察井中安装压力计

*

井下压力计§6.1试井方法2023/2/380§6.2注入/压降试井设计1.根据设计的施工进程选择合适的井下存储电子压力计,将压力计编好程序,装入测试工具下端的筛管中;2.将整套测试工具安装好,按预定深度下放到测试层的上方,坐封封隔器。并将测试管柱上端与地面流程连接;3.开泵向油管中灌满水,观察液面上升情况,检查测试管柱的密封性;4.打开注入阀,按设计的注入压力和速率向煤层注水,记录注入压力和水量变化;5.按设计的时间停止注水并关井,记录压力降落;6.进行地应力测试;7.结束测试,解封封隔器,起出测试工具。通过以上的测试工艺程序,可获取需要的压力、温度和流量数据,采用试井解释软件对数据进行处理分析,求取煤层参数。注入-压降试井流程2023/2/381§6.2注入/压降试井设计注入-压降测评分析A点测试工具接好,压力计开始记录数据;A—F是分段下入油管过程,中间的停点是向油管内灌水;F—G为连接地面注入设备,向油管内灌水至井口的过程;G点为油管加压坐封封隔器,再加压打开井下阀过程,G′点记录到的瞬间高压力,表明井下阀开启正常;H点为注水后,井下压力上升,H′记录的是改变注水速率引起的井下压力的波动;I点停注并关井;I—J记录压力降落过程;J—K为地应力测试过程;L—M为起测试管柱过程,至M点压力计起到井口。2023/2/382

试井设计是依据勘探开发区内被测试井的钻井资料和邻近井的试井资料，通过分析计算，确定合适的测试时间、注入排量、最大注入压力，选择最佳施工方案及试井设备组合，合理安排施工进度，正确指导现场测试施工。6.2.1设计依据§6.2注入/压降试井设计2023/2/3831）测试井的基本数据2）注入流体及参数计算3）试井方案的确定4）试井设备技术要求5）施工进度计划6）施工步骤及技术要求7）资料录取要求6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/3846.2.2设计内容1）测试井的基本数据

测试井数据：井号，井别，坐标，地理位置，构造位置，完井层位，井身结构等。测试层数据：层号，厚度，煤层结构，顶、底板深度，顶、底板岩性及厚度等。钻井液数据：类型，比重，粘度，含砂量，PH值，泥皮厚度等。测井数据：井径，井深，井斜，测试层厚度、深度，顶底板厚度、深度等。结合钻井、测井及邻近井资料，综合分析，估计测试层的基本参数。

§6.2注入/压降试井设计2023/2/3852）注入流体及参数计算

（1）注入流体选择为减小注入流体对煤层的伤害，对于含水煤层，注入流体应优先选择被测试层中的地层水，在现场条件无法满足的情况下，可以选择洁净淡水。对于不含水和富含游离气的煤层，应选择注入氮气。

6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/3862）注入流体及参数计算

（2）测试时间选择测试时间包括注入时间和关井时间。测试时间的选择原则：对于渗透性好的煤层注入和关井时间可以短些，对于渗透性差的煤层可适当延长注入和关井时间。要求注入时的影响半径一般不小于5m。测试时间可以通过计算公式求得：

6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/387注入时间：式中：φ—孔隙度

μ—流体粘度（mPa.s）

Ct—综合压缩系数（MPa－1）

ri—影响半径（m）

k—煤层渗透率（10-3μm2）关井时间：tfall＝2~3

tinj

式中：tfall—关井时间（hr）

tinj—注入时间（hr）6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/388（3）最大注入压力选择最大注入压力是注入阶段的一个重要参数，它的设计应以不压破煤层为依据，最大注入压力值可以通过微破裂试验或采用计算公式求得：

式中：—最大注入压力（MPa）

—煤层最小主应力（MPa）

—流体密度（g/cm3）

D—煤层中部深度（m）注入阶段的注入压力应控制在80～90%

以下为宜。6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/389（4）注入排量选择

注入排量应依据地层的具体情况确定。确定下限时，应使地层中具有足够的压力变化值，以保证测量精度；确定上限时，应使注入压力的上升幅度在设计注入时间内低于煤层破裂压力。注入过程中要求注入排量稳定，波动值不超过10%。

6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/390式中：qinj—最大注入排量（m3/d）

k—煤层渗透率（10-3μm2）

h—煤层厚度（m）

pmax—最大注入压力（MPa）

pi—原始储层压力（MPa）

B—流体体积系数（m3/m3）

μ—流体粘度（mPa.s）

tinj—注入时间（h）

φ—孔隙度

Ct—综合压缩系数（MPa-1）

rw—井筒半径（m）

S—表皮系数6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计最大注入排量可以通过以下计算公式求得：2023/2/3913）试井方案的确定

对于不同的测试目标煤层，需根据测试的具体要求选择试井方案。一般应结合试井设备具体情况和设计参数，选择注入/压降测试方案。设计有原地应力测试，应在注入/压降测试后进行。对于新区或资料比较少的地区，在注入/压降试井前，建议安排一次微破裂试验，以确定煤层的最大注入压力，这对注入/压降测试中注入压力的设计有指导作用。6.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/392（1）注入／压降测试根据试井设计的测试时间、注入排量、最大注入压力等参数值，进行注入/压降测试施工。（2）原地应力测试原地应力测试采用微型压裂法，一般进行四个循环周期。注入周期注入时间(min)关井时间(min)

1

0.5

20

2

1

30

3

2

30

4

4

606.2.2设计内容§6.2注入/压降试井设计2023/2/393设备清单§6.3

试井设备技术要求名称注水泵水罐高压注水胶管控制管线钢丝绞车关井工具座节封隔器电子压力计油管笔记本计算机2023/2/3941.地层及流体参数选值进行资料分析时，基本参数必须给定，如煤的割理孔隙度（φ）、流体压缩系数（Cw）、流体粘度（μ）、流体体积系数（B）、及综合压缩系数（Ct）等高压物性参数，在目前条件下尚无法获得，只能通过产量历史拟合及实验室测定得到。高压物性参数可以依据国内外资料给出。§6.4资料分析与解释2023/2/395§6.4资料分析与解释参数数值单位煤层净厚度（h）m煤层中部深度（D）m孔隙度（φ）%流体密度（ρ）103kg/m3流体粘度（μ）mPa.s流体地层体积系数（B）

流体压缩系数（Cw）MPa-1综合压缩系数（Ct）MPa-1井筒半径（rw）m注入时间（tinj）h关井时间（tfall）h地面最大注入压力（P）MPa注入排量（qinj）m3/d试井资料分析所用参数选值2023/2/3962.分析方法

（1）试井解释模型解释理论模型包括三个部分：基本模型：均质模型内边界条件：压裂井