对煤层气测井技术及有关问题的探讨

国内目前用于煤田煤层气测井的主要设备有北京中地英捷物探仪器研究所PSJ-2型数字测井仪系统、渭南煤矿专用设备厂TYSC型以及美国蒙特系列Ⅲ数字测井仪系统等。煤层气裸眼井常规测井方法有自然伽马、自然电位、双侧向、双井径、微球型聚焦、补偿密度、补偿中子、声波、井温、井斜等。选用不同的测井方法可获取不同的测井参数,采用线性回归或体积模型等方法,可获得煤层气评价参数。然而受井径过大的影响,会存在较大的误差。其次是《煤层气测井作业规程》不统一,仪器刻度不精准,解释方法落后,研究成果低,需在生产实践中加以修正。     

煤层气储层测井评价有关问题的讨论

煤层气的形成和储层的特性决定了煤层气储层评价的一系列关键参数,这些参数可用常规测井方法直接或间接获得。目前常规测井方法包括自然电位、双侧向（或感应）、微电极、补偿密度、自然伽马、声波时差、声波全波列、中子孔隙率以及井径测井等。选用不同测井方法采用线性回归或体积模型等方法,可以获得煤层气储层评价参数。     

来凤地区龙马溪组含气页岩测井识别——以WY1井为例

湖北龙马溪组海相页岩是除四川盆地外可能实现页岩气勘探突破点之一,测井技术是一种十分成熟的油气勘探开发研究手段,本文以来凤地区WY1井的测井为基础,对龙马溪组含气页岩层段测井响应特征进行系统研究。结果表明,WY1井龙马溪组含气页岩层段具有高自然伽马、高铀、高钍、高补偿中子、高声波时差及低密度的测井响应特征,深、浅侧向电阻率低于下伏宝塔组碳酸盐岩,高于砂质页岩,且正差异反映岩层中发育高角度裂缝的层段。通过测井曲线叠合以及交会图版分析发现,含气页岩层自然伽马—岩性密度测井叠合曲线及声波时差—岩性密度测井叠合曲线具有明显的正差异,而自然伽马—补偿中子和声波时差—补偿中子呈现明显的负差异,且声波时差—岩性密度叠合测井曲线对于含气层段的指示作用最为准确;声波时差—补偿中子测井交会图、补偿中子—自然伽马测井交会图以及深侧向电阻率—补偿中子测井交会图对于富有机质含气页岩的识别作用最明显。     

PSZJ-1型声波全波列测井仪在固井质量检测中应用

PSZJ-1声波全波列测井仪是煤炭系统首台小口径固井质量检查测井仪器,可用于测量自然伽马、套管接箍、声波时差、声幅、声波全波列五种参数。在固井质量检查测井时,根据声幅测井曲线的高（〉90%）和低（〈10%）以及声波变密度测井图上有无波形或波形的规则程度,可有效检查水泥环胶结质量,评价第一界面和第二界面的胶结情况。二个实例表明该仪器在固井质量检测中具有较好的应用效果。     

测井方法在煤层气勘查中的应用

根据测井原理,利用煤层气测井中各种参数可以确定和评价煤层气及其储层的相关参数,如储存煤层深度、厚度、工业分析、含气量、渗透率、岩石力学性质、储层温度等.对煤层气钻井的固井质量也可以利用声幅测井、声波变密度测井、自然伽马测井、磁定位测井做出可靠的解释.山西某煤层气勘探区测井资料与试井、化验等资料表明,测井数据与化验、试井、排采等数据非常接近,可见利用测井数据成果可为煤层气的勘探与开发提供可靠的理论依据.     

PSJ系列数字测井仪在工程勘察中的应用

在水利工程勘察中,利用PSJ系列数字测井仪测量自然伽马、长短源距人工伽马、视电阻率、井径、纵波速度等参数,并根据其相关曲线特征判定工程钻探中难以发现的软弱薄夹层、裂隙等地质隐患。其中裂隙在视电祖率和声波速度测井曲线上表现为低尖峰异常;而岩层破碎的表现则为小波速值、小密度值、小电阻率及大孔径值;另外在视电阻率和密度值均小的风氧化带区,根据纵波速度还可区分强、弱风氧化带。     

鄂尔多斯盆地东缘MG区块煤层裂缝发育多尺度预测

查明煤层裂缝的发育特征,对于煤层气开采及井下煤矿安全生产都具有重要意义.测井及地震是煤层裂缝的地球物理识别的有效手段,针对鄂尔多斯盆地东缘MG区块,利用电成像、电阻率、密度、声波时差、自然伽马、中子孔隙度和阵列声波等测井曲线对8+9号的煤层小尺度裂缝的地球物理响应进行了描述;利用OVT(Offset Vector Ti...     

中国大陆科学钻探主孔（0～2000m）地球物理测井

中国大陆科学钻探测井使用了先进的ECLIPS5700成象测井设备，20多种测井方法，原位获取了钻孔剖面岩石的各种物理化学参数、钻孔几何形态、钻孔几何形态参数和井壁图像。建立了结晶变质岩各种测井物性参数剖面。主要有：三种探测深度不同的电阻率[双侧向(RD、RS)、微球聚焦(RMSF)]、自然电位(SP)、自然伽马(GR)、自然伽马能谱(U、Th、K、SGR、CGR)、岩性密度(DEN，Pe)、中子孔隙度(CNL)、多极阵列声波(Vp、Vs、Vst)、超声成象(CBIL)、微电阻扫描成象(MFI伽马(GR)、自然伽马能谱(U、Th、K、SGR、CGR)、岩性密度(DEN，Pe)、中子孔隙度(CNL)、多极阵列声波(Vp、Vs、Vst)、声成象和微电阻扫描成象(STAR-Ⅱ)、井温(T)、磁化率(MS)、井液电阻率(Rm)、井径(CAL)和井斜(DAz、DEV)等。测井响应特征分析研究表明，测井响应变化明显，丰富多彩。可根据测井响应分析发现、识别超基性岩、榴辉岩、角闪岩和正、副片麻岩等主要岩性、分层和恢复岩心缺失井段岩性，研究变质岩源岩和变质环境。包括自然伽马、自然伽马能谱、岩性密度和中子孔隙度(含氢指数)测井的核测井系列在识别和重构变质岩剖面中扮演着举足轻重的角色。科学准确地解决了利用成象测井资料恢复岩心空间位置的难题，国内首次完成了长井段(CCSD-MH孔100～2000米)岩心深度和方位测井归位。给出了钻孔剖面岩层的面理、裂隙、断层和脉体的大小、深度和方向各种构造参数。成果为研究超高压变质带的折返等地下构造问题提供重要的基础资料。还利用测井资料探讨了地震反射体的性质、地应力的大小和方向，及地温梯度、热产率和热流值的分布等。     

煤层气储层孔渗性评价研究

通过分析研究大量的辽河东部凹陷煤储层测井曲线可知,煤层气储层具有低体积密度、高声波时差、高补偿中子值、低自然伽马值、高电阻率值等特征;煤层孔隙度主要受煤的变质程度、埋藏深度、煤层厚度及显微组份等因素的控制。结合前人工作,给出了计算孔隙度和渗透率的方法。利用F-S方法,结合经验公式及达西定律推导得出的理论公式,对一些井进行了处理,得到了煤层处理剖面图。从剖面图上可看出,该区煤层的孔隙度和渗透率都很低,处理的孔隙度结果与测试结果基本吻合;另外,5号井煤层井段的单相注入压降测试结果表明其计算的渗透率也比较准确。     

南岭地区多金属矿NLSD-2孔综合地球物理测井研究

NLSD-2孔是在南岭东段于都赣县矿集区盘古山示范区部署的南岭地区第二口科学钻孔———金属异常验证孔,终孔深度2012.12m,全井段实施了连续取芯和综合地球物理测井作业,测井项目包括自然电位、自然伽马、电阻率、声波速度、密度、井径、井斜、井温、超声波成像、极化率、磁化率和井中三分量磁测等,原位获取了钻孔剖面的各种物理化学参数、钻孔几何形态及井壁图像。综合利用各种测井资料,并结合岩芯编录资料,对全井段岩性、金属矿化带和断裂破碎带进行了细致分析。结果表明,自然伽马、声波速度和密度测井对该钻孔的岩性响应明显,通过制作岩性识别交会图,可识别出钻孔剖面的主要岩性;该钻孔的多金属矿化主要有白钨矿化、黑钨矿化、黄铁矿化、闪锌矿化、辉钼矿化等,在测井图中表现为高极化率、低电阻率、磁异常垂直分量ΔZ及水平分量模差ΔH’异常的组合特征,据此能够有效地划分和评价矿化带;断裂破碎带的测井响应特征为井径扩大,电阻率、声波速度、密度减小,超声成像呈暗色条带,这些特征可作为找矿辅助标志。实践证明综合测井资料在深部找矿方面能够发挥重要的作用。     

随钻测井技术的发展

随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术。随钻测井自1989年成功投入商业应用以来，得到了快速的发展。本文主要介绍了电阻率测井中的补偿双电阻率测井仪(CDR)、钻头电阻率仪(RAB)、放射性测井中的补偿密度中子仪(CDN)、方位密度中子仪(AND)、声波测井中的新型声波测井仪(ISONIC)和偶极声波测井仪(BATLWD)及核磁共振测井仪(MRIL-WD)等几种目前世界上较新且应用广泛的随钻测井仪器的结构、测量原理及应用。结合电缆测井，对随钻测井的优点进行了总结。通过对随钻测井发展趋势的分析，得出了随钻测井技术应用会越来越广，但不会替代电缆测井技术的结论。     

鄂尔多斯盆地苏里格庙气田上古生界盒8段地质与地球物理响应特征

苏里格庙气田主要产气层为上古生界石盒子组盒8段，属于三角洲平原分流河道沉积。复合砂体近南北向展布；单砂体的厚度变化大，非均质性明显，储渗变化大。盒8段含气砂岩在AVO资料上有明显反映；在综合测井资料上，盒8段表现出自然伽玛测井值、密度测井值、补偿中子测井值都偏低，电阻率、声波时差测井值较高，出现了大幅度的自然电位异常。利用核磁共振测井技术测得苏里格庙区某井盒8段3555．9m～3559．6m为气层，3560．6m～3572m为气水层，与生产实践吻合得很好。     

A Logging Identification Method for Fractured Vuggy Carbonate Reservoirs Based on Curve Reconstruction: A Case Study from the Pz Formation in Karabulak Oil Field in the South Turgai Basin*

The basement carbonate reservoirs in the Karabulak oil field of the South Turgai Basin have the characteristics of complex structure, variety of pore type and strong heterogeneity. The identification of such reservoirs by single conventional logging method is always a difficult point in logging interpretation. In this paper, the response characteristics of conventional logging curves such as deep lateral resistivity, acoustic time difference, density and compensated neutron were used for reconstruction. Combined with the improved method of curve change rate, the response laws of fractured carbonate reservoirs, pore-cave reservoirs and fractured vuggy reservoirs on conventional logging curves were summed up, respectively. And a new logging evaluation method for carbonate fractured vuggy reservoirs in the Karabulak oil field of South Turgai Basin was proposed. This method was used to identify reservoirs in X1, X2 and X3 wells of this oilfield. The results show that the carbonate reservoirs in this area are mainly fractured-vuggy type. Compared with the oil test conclusion and imaging logging, the method proposed in this paper accurately divided the reservoir type. And the efficiency and accuracy of the reservoir division have been greatly improved.     

支持向量机在煤层地应力预测中的应用

为了探讨煤层地应力的有效预测方法,将支持向量机回归方法用于计算煤层最小水平主应力,进而得到最大水平主应力,结合垂向主应力的求取,最终构建地应力的地质模型,实现地应力场的三维可视化。利用灰色关联法筛选出与煤层最小水平主应力关联度最好的测井参数;结果表明,井径测井(CAL)、补偿中子测井(CNL)、自然伽马测井(GR)、密度测井(DEN)和深浅侧向电阻率测井值的平均值(R)与煤层最小水平主应力关联度较好。以这5个测井参数作为训练因子,利用支持向量机回归方法建立煤层最小水平主应力预测模型。基于该模型,对鄂尔多斯盆地韩城区块H3井组煤层地应力进行计算,发现研究区内三个方向的地应力随埋深的增加呈现递增的趋势,应力场状态也随着埋深的变化发生转换,由浅部的大地动力型逐渐转换为大地静力型,煤储层所处的应力环境也相应地由挤压带过渡为伸张带。     

自然伽马拟声波曲线构建技术探讨

声波测井曲线在地震反演中起着约束和控制模型反演的作用,当其不能反映地层岩性变化时,通常会将现有的非声波测井曲线按照一定的经验公式或统计方法来重构新的声波曲线。但是,这些拟声波曲线构建技术并没有考虑到地层岩石孔隙及孔隙中流体的影响。在考虑到岩石孔隙和孔隙中流体的情况下,拟声波曲线构建技术可以先利用岩石基质的声波速度与自然伽马之间的关系来重构具有声波量纲的新曲线,然后结合原声波曲线中能够反映背景速度的低频信息,构建出新的声波曲线。该方法在鄂尔多斯盆地镇泾地区取得了不错的应用效果。     

沁水盆地南部TS地区煤层气储层测井评价方法

煤层气是一种自生自储于煤岩地层的非常规天然气资源,其储层测井评价内容及方法不同于常规天然气,在煤层气勘探开发过程中更关注于有关煤岩工业分析组分、基质孔隙度、裂缝渗透率及煤层含气量等一系列关键的储层参数。针对沁水盆地南部TS地区煤层气勘探目标层,分析了各种测井响应特征,采用回归分析法计算煤岩工业分析组分;针对煤层气含量影响因素众多且较为复杂的特点,结合相关地区煤岩样品实验分析结果,利用基于等温吸附实验的兰氏煤阶方程估算煤层含气量参数;通过煤岩孔隙结构的分析,采用变骨架密度的密度孔隙度计算公式求取煤岩总孔隙度,利用迭代逼近算法计算裂缝孔隙度;根据煤岩裂缝中面割理发育而端割理不甚发育的特点,以简化的单组系板状裂缝模型计算煤岩裂缝渗透率。通过对TS-A井进行实际计算,结果表明,煤岩工业分析组分和煤层含气量计算结果精度高,总孔隙度一般在5.5%左右,而裂缝孔隙度则大多小于0.5%,裂缝渗透率主要分布在0.001×10-3～10×10-3μm2之间,孔渗参数计算结果与相邻井区现有资料相符。采用测井方法可以快速、系统地对煤层气储层多种参数进行准确评价。     

核测井曲线高分辨率处理技术及其应用

着重探讨了放射性测井曲线中自然伽马测井曲线、补偿中子测井曲线和补偿密度测井曲线的高分辨率处理方法及其应用效果。对于自然伽马及自然伽马能谱测井曲线，采用反褶积技术和有效的噪音压制技术；对于补偿中子测井曲线和补偿密度测井曲线采用了改进的α因子法。可以发现：高分辨率处理技术可明显地改善有关曲线的纵向分层能力；处理后的曲线与岩心柱状图及与微球、微电极等高分辨率曲线进行对比，其相关性有很大的改善；应用高分辨率处理后的曲线求薄层的泥质含量等参数，其相对误差明显下降。