一种利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及煤层气勘探开发技术领域，特别设及一种煤层气区块高产水区的测井 资料预测方法。
【背景技术】
[0002] 煤层气，亦称煤矿瓦斯，是与煤伴生、共生的气体资源，具体成分WCH4为主，存在 形式W吸附态为主，少部分W游离态和溶解态形式存在，是一种潜在的清洁能源，蕴藏量极 为丰富。我国埋深小于2000m煤层气地质资源量约为36. 81万亿m3,与我国陆上常规天然 气的资源量38万亿m3基本相当。煤层气井下抽采或者地面开发利用可W十分有效地缓解 我国对能源的巨大需求，同时能够使煤矿瓦斯爆炸事故发生率显著降低，有效降低溫室效 应，环保安全。
[0003] 研究表明，对于产水量过高的区块，在进行生产时会因为含水层中的水迅速进行 补给，煤储层压力难W下降到临界解吸压力W下，煤层气难W产出，产气量过于低下，导致 运种区块纵使拥有丰富的煤层气资源量，也难W获得较高的产量。而导致该情况发生的主 要原因为煤储层顶底板灰岩层富水性过高，而由于种种原因与煤储层串通造成的。一般认 为单井日均广水量Qw〉20m3/d的井为局广水井。
[0004] 国内对于煤层气区块高产水尚无法准确预测，目前主要是采用水文地质学研究方 法，研究区块的煤系地层水文地质条件，进而划分水文地质单元，一般认为地下水径流区或 高富水区域具有潜在高产水可能性，在开发时尽量对其进行回避。该方法是在研究水文地 质条件对煤层气富集成藏的影响研究过程中附带实现的，主要研究对象为煤储层。但由于 煤层气区块高产水区的实际影响层位为富水性较强的顶底板，而研究顶底板岩层的富水性 会增加煤层气区块勘探的成本，无法辅助实践，因此该方法仅具有有限的参考价值，难W满 足合理高效开发的需要。
【发明内容】
阳〇化]本发明所要解决的技术问题是提供了一种先进、高效、有针对性的煤层气区块高 产水区的测井资料预测方法，克服了煤层气区块高产水区预测不准确的问题。
[0006] 本发明所要解决的技术问题是通过W下技术方案来实现的：
[0007] 一种利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法，包括W下步骤：
[0008] (一）通过高产水煤层气井样品的测井资料获得测井曲线，选取一条或多条的测 井曲线作为标志曲线；
[0009] (二）一种通过数据曲线装置处理的过程：包括选取一条或多条具有代表性的标 志曲线，提取测井参数，并对顶底板岩层的泥质含量参数进行反演；
[0010] (=) 一种通过数据曲线装置处理的过程：包括根据泥质体积含量，描述裂隙发育 程度，获得灰岩富水性的强弱程度，进而预测煤层气区块高产水区。
[0011] 优选地，上述步骤还包括：根据现有的煤层气井的排采资料中的产水量数据Qw， 选出煤层气区块典型高产水煤层气井作为分析对象。上述标志曲线是指在高产水区煤储层 的顶底板指示作用明显的测井曲线。
[0012] 优选地，步骤（二）还包括：对泥质体积含量参数Vsh进行反演，获得泥质体积含量 计算公式，通过计算获得最大泥质体积含量与平均泥质体积含量。 阳01引优选地，测井曲线包括：自然伽码曲线GR，自然电位曲线SP，电阻率曲线Rt，密度 曲线DEN，声波曲线ACW及中子曲线CN。
[0014] 优选地，泥质体积含量计算公式通过W下方式获得： 阳01引选取自然伽码曲线GR，公式如下：
[0016]
(1)
[0017] 其中，SH-自然伽马下相对值，小数；GR-目的层自然伽马测井值；GRmi。一目的层 井段的纯地层自然伽马值；GRm。、一目的层井段的纯泥岩自然伽马值，则V gh公式如下：
[0018]
(2)
[0019] 其中，V,h-泥质含量，小数；C-老地层C= 2,第S纪地层C= 3. 7 ;
[0020] 选取自然电位曲线SP，则V,h公式如下：
[0021] (3)
[0022] 其中，SP、SP纯、SP泥一分别为资料点、纯地层、泥岩的自然电位值；PSP、SSP-分 别为目的层、纯岩性水层自然电位异常值；a-自然电位减小系数；
[0023] 选取电阻率曲线Rt，则V,h公式如下： W24]
(4)
[0025] 式中，化、1?311、1?11111-分别为解释井段目的层、泥岩、最大电阻率值；13-系数，6 = 1. 0 ~2. 0 ;
[0026] 选取中子曲线CN，则V,h公式如下：
[0027]
(5)：
[002引式中，ON-目的层中子孔隙度；0Nsh-目的层段泥岩中子孔隙度； 分别为解释井段泥岩、纯地层中子值；
[0029] 密度曲线DEN，选取中子曲线CN与密度曲线DEN，反演公式如下：
[0030]
[0031]
[0032]
[0033] 式中，Pm。、Pf-分别为岩石骨架密度值、地层流体密度值
-分 别为岩石骨架中子值、泥岩中子值，小数；Psh-泥岩密度值，g/cm3;Pb、3%-目的层密度 测井值，g/cm"、中子测井值，小数；
[0034] 选取声波曲线AC，选取声波曲线AC与密度曲线DEN，则V,h公式如下： 阳 03 引 V*=A/B(。）
[0036] A=Pb(Tma-Tf)-At(Pma-Pf)-PfXTma+PmaXTf(蝴 阳037] B= (Psh_Pf) (Tma-Tf) - (Tsh-Tf) (Pma_Pf) (14)
[003引式中，Tma、Tf-分别为岩石骨架声波时差、地层流体声波时差；Pm。、Pf-分别为岩 石骨架密度值、地层流体密度值，g/cm3;Pb、At-目的层密度测井值，g/cm3、声波时差测井 值，ys/m(ys/ft);
[0039] 选取曲线为中子曲线CN与声波曲线AC,则V,h公式如下：
[0040] V,h=A/B(9)
[0041 ]
[0042]
[0043]式中，Tma、Tf-分别为岩石骨架声波时差、地层流体声波时差 一分别为 岩石骨架中子值、泥岩中子值，小数；At-目的层声波时差测井值；ON-目的层中子测井 值，小数。
[0044] 优选地，高产水煤层气井样品是指日均产水量数据Qw> 20m3/d。
[0045] 优选地，所述顶底板的岩性为灰岩。
[0046] 本发明上述技术方案，具有如下有益效果：
[0047] 与现有技术相比，本发明提供的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法， 其可有效预测煤层气区块高产水区，进而避免了由于水文地质系统差异悬殊造成煤层气单 井产量过低的情况发生，同时能够在不增加经济成本的前提下，解决前人方法预测不准确， 导致无法准确的为开发优选服务的问题，有利于指导煤层气生产。
【附图说明】
[0048] 图1为本发明的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的流程图。
[0049] 图2为本发明的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的典型测井曲线 选取图。
[0050] 图3为本发明的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的灰岩富水性平 面分布图及预测的高产水区分布图。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，W便进一步理解本发明。
[0052] 图1为本发明的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的流程图。图2为 本发明的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的典型测井曲线选取图。图3为本 发明的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的灰岩富水性平面分布图及预测的 高产水区分布图。W下详细说明本发明的实施方式。
[0053]本发明W鄂尔多斯盆地东缘柳林煤层气区块太原组煤储层高产水区测井资料预 测为例，来说明本发明的【具体实施方式】。
[0054] 在本区块的煤层气生产过程中，太原组8+9号煤层易与灰岩含水层相互沟通，单 井日产水量偏高，对煤层气井产气量影响很大，因此对于其高产水区的研究是十分有必要 的，现根据本发明公布的技术手段对其进行预测。
[0055] 如图1所示的利用测井资料预测煤层气区块高产水区的方法的流程图，具体步骤 如下：
[0056](一）分析已稳定生产的煤层气井实际排采资料中的单井日产水量数据从中 选取煤层气区块典型高产水煤层气井作为解剖对象。从煤层气区块内已投产的排采井资料 中提取单井日均产水量据，从中筛选出符合单井日均产水量Q"> 20m3/d的井作为典 型高产水煤层气井；
[0057](二）分析步骤1中选取的典型高产水煤层气井的测井资料，选取指示作用较明显 的数条曲线，作为该煤层气区块高产水区标志测井曲线；
[0058](=)从上述所得的标志测井曲线中选取计算最准确的一或数条曲线，从该煤层 气区块所有测井数据提取相应的测井参数，并对其顶底板岩层的泥质含量参数进行反演计 算。
[0059] (1)若选取的曲线为自然伽码曲线GR，选取公式如下：
[0060]
(13
[0061] 式中，SH-自然伽马下相对值，小数； 阳06引 GR-目的层自然伽马测井值； 阳06；3]GRmin-目的层井段的纯地层自然伽马值； W64]GRm。、一目的层井段的纯泥岩自然伽马值。 W尉
(2)
[0066] 式中，V,h-泥质含量，小数；
[0067]C_老地层C= 2，第S纪地层C= 3. 7。
[0068] (2)若选取的曲线为自然电位曲线SP，选取公式如下：
[0069] C3) 阳070] 式中，SP、SP纯、SP泥一分别为资料点、纯地层、泥岩的自然电位值；
[007UPSP、SSP-分别为目的层、纯岩性水层自然电位异常值； 阳072] a -自然电位减小系数。
[007引 做若选取的曲线为电阻率测井曲线Rt，选取公式如下：
[0074]
(4)
[007引式中，Rt、心、Rlim-分别为解释井段目的层、泥岩、最大电阻率值；
[0076] b_系数，b= 1. 0 ~2. 0。
[0077] 注：电阻率法计算泥质含量一般不用，只有在其它方法均无效时才使用。
[0078] (4)若选取的曲线为中子曲线CN，选取公式如下： W79]