煤层气储量计算及其参数评价方法

煤层气的储量计算主要考虑到煤层气的特殊性，同时参照流体矿藏（天然气）和固体矿藏（煤炭）储量计算方法。煤层气储量计算中最重要的参数是含气量，其分布随着盖层分布、地层压力及水动力条件的变化而有所不同。煤层气藏的储量计算不同于常规天然气，其含气边界的确定是以煤层含气量等值线确定的。圈定含气面积的最低含气量值根据煤层气藏地质条件、采用煤层储量历史模拟软件进行模拟确定，并参考国外煤层气开发选区的含气量标准。煤层气储量计算方法有体积法和数值模拟法，后者适合于开发中期或者在生产试采资料很丰富的情况下使用。     

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煤层气地质储量是指，在原始状态下赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。煤层气独特的地质特征决定了其储量计算方法有别于常规天然气。以我国第一个已经审批通过的煤层气探明储量报告为基础，对煤层气储量的各种计算方法（类比法、体积法、数值模拟法、产量递减法）、参数选取、采收率预测和存在的问题等进行了探讨。发现影响煤层气储量计算精度的关键参数是含气面积、煤层厚度和含气量，尤其是探明含气面积的圈定过程中尚有很多不确定因素需要深入研究。     

煤层气含量的精确定量分析

确定煤层气中的气体含量是评价煤藏中预计煤层气产量和可采储量的一个重要环节。美国天然气研究所（ＧＲＩ）的研究结果表明，许多用常规方法估算的煤层气含量不足实际气量的５０％，从而导致对原始煤层气地质储量和采收率的估量过低，对一次采气和提高采收率的可采气量预测过低，对投资人投资所产生的经济效益估算过低。美国天然气研究所对最常用的几种煤层含气量评价方法的精确性和可比性进行了定量分析，并且推出了精确估算煤气原     

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煤层储集具有双重孔隙介质特征,由煤的基质微孔和割理（裂缝）系统组成，因而传统的评价常规天然气储层的方法不能适合于评价煤层气储层，如何研究煤层气测井评价技术有十分重要的意义。文章在大量文献调研的基础上，基于国内外煤层气测井技术的发展现状，综合评述了测井评价煤层气储层领域的新进展，包括测井系列选择、煤层划分和岩性,煤质参数计算、孔隙度、渗透率、饱和度、含气量等煤层气储层参数计算，煤层力学参数和地应力分析、煤层对比、沉积环境分析等等，重点论述了煤质参数、煤层孔隙度、含气量的计算方法理论，并分析了煤层气储层测井评价当前面临的技术问题、难题及今后努力的方向。     

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文章提出了新的煤层气资源量分类系统，建立了利用气藏数值模拟技术预测煤层气井最终可采量和利用损失分析法估算可采量这样两种预测煤层气技术可采资源量的方法。在此基础上指出：以煤层气富气区（带）为评价单元，准确地确定关键煤储层参数（煤层埋深、厚度、气含量、储层压力、渗透率）；运用气藏数值模拟技术和损失分析两种方法，分别计算处于不同勘探开发程度的煤层气富气区（带）的技术可采资源量；是现阶段在我国进行煤层气资源可采性定量评价的有效技术途径。     

煤层气资源储量评估基础参数研究

煤层甲烷在煤层中有3种赋存状态,即游离态、吸附态和溶解态。煤层甲烷以自由状态存在于煤的割理和其他裂缝孔隙中,可以自由运移,运移的动力是地层水压力和气体浮力。煤层甲烷绝大多数是以吸附状态存在于煤层中,一般可占煤层甲烷总量的70%～95%。天然气在煤层中的储集主要依赖吸附作用,而不依赖于是否有储集气体的常规圈闭存在。煤层中还有一小部分气体以溶解的方式存在于煤层地层水中。这3部分气体构成了煤层气中全部气体总量,理论上计算煤层气储量,应该分别计算相应的气体量。根据煤层气的赋存状态,提出了煤层气资源储量计算参数的确定原则及要求。通过对3种气体富集方式的实际测算,提出了我国目前煤层气资源储量评估的优化方法。     

山西省柳林县杨家坪煤层气储集层物性及勘探开发潜力

为了证实山西省柳林县杨家坪煤层气试验区煤层气勘探开发潜力，对该区主要煤层的重要储集层物性参数（煤层割理、孔隙度、渗透率）进行观测和实验分析，对比实验与生产数据，并对影响煤层气开发潜力的重要参数（煤层含气量、含气饱和度、吸附与解吸时间）进行实验研究。结果表明：该区煤层气储集层以基质孔隙为主，煤层渗透率变化比较大，主要煤层渗透率偏低；但煤层割理较发育，割理主导方位受区域构造控制，以不规则网状为主，大部分处于开启状态，渗透能力较好。该区主要煤层的含气量都较高，接近于饱和含气，所以勘探潜力较好；由于解吸时间短，故具有良好的开采条件。煤层气井的生产状况也证实了其较为巨大的开发潜力。图10表10参15     

中国煤层气资源潜力及其勘探方向

煤层气是赋存于煤层中的一种非常规天然气资源,我国煤炭资源丰富,煤层气资源也十分丰富。通过对煤层的吨煤含气量、含气饱和度、含气质量（甲烷浓度）、含气强度（资源丰度）这4项含气性参数的研究,查明了我国华北、华南、西北和东北聚气大区煤层的含气性差异及控制因素;并依据新的评价原则,分三个级别（评价区块、聚气带和聚气大区）对我国煤层气资源量进行了新一轮评价,预测深度浅于2000m的煤层气总资源量为22.5×10     

煤层气含气量测试中损失气量的估算方法

煤层含气量是煤层气勘探开发、选区评价和储层研究必不可少的重要资料，而准确求取损失气量又是决定煤层含气量可靠性的关键。为此，着重论述了含气量测定过程中解吸温度、损失时间以及计算方法等因素对准确求取损失气量的影响。通过分析对比，提出了改进测试的建议和计算方法。     

中国煤层气采收潜力的研究

常规煤层气生产量的获取不仅对国家经济可持续发展及能源安全具有重要作用，而且也是ＣＯ_２注入煤层提高煤层气采收率和ＣＯ_２埋藏量估算的关键。根据中国煤层气资源丰度、甲烷含气量、煤层渗透率、地层压力和勘探程度因素等，分析得到了中国不同煤层气聚气带生产的校正因子；根据甲烷含量大于4 m³/t的1500 m以浅煤层气资源量和资源特点，在煤层气平均采收率为30%的基础上，采用对平均采收率校正的方法，对中国4个聚气区和29个聚气带煤层气采用常规生产技术的采收量进行了计算，并结合中国天然气的产量分析了煤层气的生产期。研究表明，在所评价的29个煤层气聚气带中，采用常规煤层气生产技术可以采收33347×１０^８m³ 煤层气，主要的煤层气生产聚气带为华北区的沁水和华南区的滇东-黔西，分别占可采出煤层气的29.05%和21.80%。按2002年天然气实际生产量和2010年天然气预测产量计算，中国煤层气采用常规煤层生产技术可分别生产103 ａ和40 ａ。     

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近年来，煤层气勘探开发受到各方面的高度重视。针对煤田勘探主要采用传统钻井取心法进行瓦斯分析所带来不能满足多方需要的实际,结合石油录井技术，阐述应用岩性组合特征规律、标志层及钻时曲线、气测全烃曲线的对比分析预测煤岩取心位置， 以及利用钻时、dcs指数、气测异常等录井参数卡准煤层位置等技术方法。在此基础上，应用国外通过煤屑、煤心解吸试验研究成果，建立乙炔和甲烷的电压值间的函数关系，从而计算出煤层释放速率，进而得到煤岩含气量；利用气体参照法和钻井液热真空蒸馏法来计算煤层气含量，预测煤层的产能和估算储量。文章还论述了现场钻遇煤岩的基本特征和现场判断气层厚度的方法。     

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鄂尔多斯盆地大宁—吉县地区是中石油对煤层气近期勘探中发现的一个高饱和煤层含气区，钻探的吉试1井、5井在煤层段试气获得了工业性气流，对今后我国中煤阶煤层气的勘探方向具有重要的影响。本文通过研究该区煤层厚度、煤层埋深、煤岩煤质特征、煤层演化特征、煤储层物性、煤层含气量、煤层气保存条件及资源量等条件，基本证实了大宁—吉县地区是一个整装的煤层气大气田，初步控制含气面积717 km2，控制煤层气地质储量1500×108m3。     

基于三维地震资料的煤层气富集区预测——以贵州大河边向斜大河区块为例#br#

为预测贵州省大河边向斜大河区块煤层气资源富集区，探索三维地震在贵州省煤层气勘查开发中的有效性，依托该区块4 km²三维地震工区勘探资料数据体，利用煤层气领域地震（勘探）资料处理的新技术、新方法开展预测。首先，采用煤层气递进式储层预测思路，利用CGG公司的Jason地学研究平台，开展地震反演预测，获得了煤层厚度、煤层含气量、煤体结构及地应力4个煤层气评价参数的平面分布图。然后，基于研究提出“多因子赋权逐级评价法”，对煤层厚度、含气量、煤体结构等每个评价参数单独形成赋权后，再采用累加的方法，形成了多参数联合的甜点评价权重因子参数。最后，依据计算的综合甜点评价参数（甜点评价参数取值在20~50之间），评分在40~50之间的划分为一类甜点，评分在30~40之间的划分为二类甜点，评分在20~30之间的划分为非甜点，绘制工区煤层气甜点区分布平面图。预测结果表明：一类甜点区主要位于工区中部，整体呈南北向展布，作为煤层气井位部署的规划区。研究成果对工区下一步煤层气勘探开发具有一定的指导意义。     

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我国煤层气勘探开发历程可以归结为3个发展阶段：矿井瓦斯抽放发展阶段、现代煤层气技术引进阶段和煤层气产业逐渐形成发展阶段。国内煤层气的基础研究起步较晚，但90年代以来进行了大量的研究工作，尤其是国家973煤层气项目研究工作的开展，使煤层气在成因类型划分及其判识、煤层储气机理和储层评价、煤层气吸附和解吸机理、煤层气藏形成的动力场及成藏过程、煤层气资源评价等方面取得了较大的进展。同时，近年来通过研发和引进，煤层气地球物理勘探、煤层气钻井、煤层气完井、煤层气增产技术也得到了很大的提高。深化煤层气成藏、吸附-解吸机理等方面的研究、加强选区评价工作、发展羽状水平井等先进的开采工艺及煤层气采出水的处理工艺是今后煤层气勘探开发的重点。     

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煤层气成藏的因素比较多，对不同地区成藏主控因素进行分析，才能对煤层气富集区及选区进行合理的预测。分析沁水煤层气田烃源、储层、保存等情况，认为该区煤层热演化程度高，生烃潜力大，煤层含气量高，含气饱和度大；煤层割理发育，孔隙裂隙连通性好，煤层渗透率大于0.50×10-3μm2，能够满足煤层气开采的需要；煤层顶底板岩性致密，突破压力高，气田位于地下水交替滞缓区或滞流区，同时根据δ13C₁分析表明煤层气藏具有原生特点，煤层气保存条件好，有利于煤层气高产富集。     

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我国可持续发展的油气资源战略中天然气的发展是至关重要的。目前，我国常规天然气储量快速增长，但从长远看不能满足经济发展需求。我国除天然气资源外，煤层气资源是相当丰富的。文章从常规天然气和煤层气勘探开发现状指出我国现今和将来天然气能源的供需矛盾，借鉴美国天然气和煤层气开发经验，结合我国国情指出，应从战略上将煤层气作为常规天然气的重要补充。分析了我国煤层气资源潜力，全国五大聚煤区39含煤盆地远景资源量约27.3×1012m3。在我国建成完善的煤层气产业体系，通过有效开发，煤层气产量有望达到100×108m3/年。     

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滇东黔西地区是华南区重要的煤层气资源分布区，晚二叠世成煤期煤层气盆地发育。本文概述了滇东黔西地区煤层气勘探目标评价。对该区进行了煤层气盆地的划分与评价；提出了煤层气系统的概念并对重点盆地的煤层气系统进行了研究；提出了煤层气区带的概念和煤层气地质风险分析的概念，对重点盆地进行了区带分析；对重点区带进行了煤层气藏预测及勘探目标优选；提出了煤层气重点勘探开发试验区。     

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本文重点介绍了大宁—吉县地区煤层气测井的综合研究成果。利用数学统计方法，将测井资料与岩心资料对比分析，建立了该地区煤储层参数测井解释模型，提供了包括煤层含气量在内的煤储层参数，并利用该地区6口井的测井资料进行了区域性的综合评价，从煤层的横向展布、纵向埋深、盖层质量、地质构造、区域煤层气含量及煤层工业组分的变化情况、煤层力学参数等方面进行了综合分析，为区域煤层气整体评价提供有价值的测井信息，为下一步的煤层气勘探和开发提供可靠的技术支持。     

辽河盆地东部凹陷煤层气勘探选区模糊综合评价

辽河盆地是我国煤、油、气共生盆地之一, 东部凹陷煤层具有发育面积广、厚度大、变质程度较低、埋藏较深等特点。开展东部凹陷煤层气选区评价, 对于优选煤层气有利勘探区, 实现该区非常规煤层气与常规石油天然气共采具有重要意义。选取煤层累计厚度、含气量、含气饱和度、煤层气储量丰度、煤层连续性和盖层条件作为评价因素, 建立 了适合研究区的模糊综合评价模型, 并在此基础上, 应用模糊综合评判方法对东部凹陷煤层气选区进行综合评价。结果表明, 热河台-三界泡区和欧利坨子区为有利区, 其中, 热河台-三界泡区煤层具有厚度大、连续性好、埋深较浅等有利因素, 是东部凹陷煤层气最有利勘探区。