第五、第六章 煤層氣井測井及試井

第一章緒論第二章煤層氣儲(chǔ)層特征第三章煤層氣鉆井技術(shù)與工程設(shè)計(jì)第四章煤層氣工程管理與質(zhì)量控制第五章煤層氣測井第六章煤層氣試井第七章煤層氣增產(chǎn)技術(shù)第八章煤層氣排采控制理論與工藝技術(shù)第九章煤層氣數(shù)值模擬《煤層氣開發(fā)與開采》2023/2/32地球物理測井第五章《煤層氣開發(fā)與開采》WirelineLoggingofCBMWell2023/2/335.1煤層氣測井種類概述5.2煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目5.3煤層氣測井技術(shù)要求5.4資料處理、解釋5.5煤層氣測井質(zhì)量要求地球物理測井第五章2023/2/34§5.1煤層氣測井種類概述測井概念及重要性測井概念：通過電纜輸出井下特定儀器測量的井深函數(shù)-一種或多種物理特性，由這些物理特性推斷出儲(chǔ)煤儲(chǔ)層性質(zhì)、泥漿、套管侵蝕、水泥固結(jié)質(zhì)量等。通常測量煤儲(chǔ)層性質(zhì)有3種方法：取芯實(shí)驗(yàn)室測量，試井測井應(yīng)用廣泛價(jià)格低廉2023/2/35§5.1煤層氣測井種類概述電阻率測井自然電位測井自然伽瑪測井聲波和中子測井密度測井地球化學(xué)和碳/氧測井2023/2/36§5.1煤層氣測井種類概述一、電阻率測井電流通過不同巖石時(shí)，電阻率不同，電阻率是深度函數(shù)種類：

雙側(cè)向測井雙感應(yīng)測井球面聚焦微電極測井作用：測量含氣飽和度雙側(cè)向測量煤層厚度-比感應(yīng)測井更加精確煤垂直裂隙定量測量2023/2/37§5.1煤層氣測井種類概述二、自然電位測井（SP測井）井內(nèi)某一深度與地表固定電極之間的電位差，來自于電化學(xué)反應(yīng)作用：

測量滲透率三、自然伽瑪測井測量巖層中放射自然伽瑪量，記錄地層中天然放射性，大小取決于地層中含有鈾、釷等放射性元素含量，劃分不同巖性地層的工作2023/2/38§5.1煤層氣測井種類概述四、密度測井測量巖石中吸收的散射伽瑪射線強(qiáng)度，其強(qiáng)度與巖石密度相關(guān)，稱為密度測井作用：

煤層與其它巖層吸收強(qiáng)度明顯不同，精確獲取煤層厚度

煤層評價(jià)，計(jì)算煤特性-工業(yè)分析，固定碳、水分、灰分、揮發(fā)分2023/2/39§5.1煤層氣測井種類概述五、聲波和中子測井聲波測井：研究聲波在不同巖石中傳播時(shí)間及不同變化特性作用：

孔隙度-微孔隙測量不好，精確度低煤層及煤級(jí)測量煤層力學(xué)性質(zhì)-泊松比及彈性模量等中子測井：發(fā)射中子源來了解煤組成特性補(bǔ)償中子測井可以進(jìn)行工業(yè)分析、估算含氣量2023/2/310§5.1煤層氣測井種類概述六、地球化學(xué)測井及碳/氧測井地球化學(xué)測井：測定化學(xué)元素組成，通過這些測井資料建立煤層模式，進(jìn)行不同井間矸層對比碳/氧測井：測定地層中碳含量，測量煤的發(fā)熱量2023/2/311§5.1煤層氣測井種類概述2023/2/312§5.2煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目1.煤層工業(yè)分析煤層的工業(yè)分析是指分析煤層的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四個(gè)項(xiàng)目。用至少2種測井參數(shù)(如密度和中子),利用體積模型就可以求出包括這四個(gè)項(xiàng)目的工業(yè)分析。煤層體積模型:把煤層體積分成純煤(包括固定碳和揮發(fā)分)、灰分(包括泥質(zhì)和其它礦物)、水分(孔隙中充滿的水)三部分一、煤層氣測井的作用ρ=Vc·ρc+Va·ρa(bǔ)+Vw·ρw,ΦN=Vc·Φc+Va·Φa+Vw·Φw,1=Vc+Va+Vw。ρ、ΦN分別為煤層對密度、中子測井的響應(yīng)值;ρc、ρa(bǔ)、ρw分別為純煤、灰分、水分對密度測井的響應(yīng)參數(shù);Φc、Φa、Φw分別為純煤、灰分、水分對中子測井的響應(yīng)參數(shù);Vc、Va、Vw分別為純煤、灰分、水分的相對體積（杜翔等，2007年）。2023/2/313§5.2煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目一、煤層氣測井的作用然后將體積含量換算為重量含量:Qc=Vc·ρc/ρ,Qa=Va·ρa(bǔ)/ρ,Qw=Vw·ρw/ρ。由于固定碳Qg與灰分Qa線性相關(guān):Qg=m·Qa+n,則用測井求得的灰分,利用上式可求出固定碳。揮發(fā)分Qv由計(jì)算的純煤減去固定碳求得:Qv=Qc-Qv。2023/2/314§5.2煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目一、煤層氣測井的作用2.含氣量估算各個(gè)地區(qū)的煤層含氣量和煤的體積密度具有線性關(guān)系（據(jù)李紀(jì)森等，1999年）2023/2/315§5.2煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目一、煤層氣測井的作用3.滲透率計(jì)算利用雙側(cè)向電阻率測井可以計(jì)算出煤層的滲透率等（杜翔等，2007年）。4.煤層識(shí)別利用密度、自然電位、自然伽瑪、中子孔隙度對煤層的響應(yīng)，可以識(shí)別煤層，劃分煤層厚度及含水及夾矸的情況。5.固井質(zhì)量檢測通過聲波中的聲幅測井可以檢查固井質(zhì)量。固井質(zhì)量測井包括聲幅測井、聲波變密度測井、自然伽瑪測井、磁定位測井等。利用補(bǔ)償聲波儀可以直接測量聲幅及聲波變密度。分析聲幅和聲波變密度可以判斷出水泥環(huán)兩個(gè)界面的膠結(jié)情況,從而評價(jià)固井質(zhì)量的好壞;而自然伽瑪測井則用于深度校深,磁定位測井則確定套管接箍的位置,以確定煤層段內(nèi)有無套管接箍,為射孔和壓裂提供可靠的深度數(shù)據(jù)。2023/2/316§5.2煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目裸眼井：

標(biāo)準(zhǔn)測井：用以劃分地層、判別巖性。

綜合測井：用以進(jìn)行巖性分析、劃分煤層及夾矸、劃分和判斷含水層和含氣層。套管井：

固井質(zhì)量檢查測井：用以檢查固井質(zhì)量情況。

壓裂效果檢查測井：用以診斷壓裂裂縫高度，確認(rèn)壓裂效果。二、煤層氣測井的任務(wù)2023/2/317（一）、裸眼井測井1.標(biāo)準(zhǔn)測井測井目的：通過對裸眼井進(jìn)行全井段標(biāo)準(zhǔn)測井，用以劃分鉆井鉆遇地層和判別巖性。比例尺：1:500?！?.2

煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目2023/2/3181.標(biāo)準(zhǔn)測井

雙側(cè)向（DLL）單位：Ω.m

自然電位（SP）單位：mv

自然伽馬（GR）單位：API

雙井徑（CAL）單位：cm測井項(xiàng)目：§5.2

煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目（一）、裸眼井測井2023/2/3192.綜合測井測井目的：通過對煤系及有必要井段進(jìn)行綜合測井，用以判斷測井段的巖性、劃分煤層及夾矸，劃分和判斷含水層。比例尺：1:50?！?.2

煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目（一）、裸眼井測井2023/2/3202.綜合測井雙測向（DLL）單位：Ω.m微球形聚焦（MSFL）單位：Ω.m自然伽馬（GR）單位：API自然電位（SP）單位：mv雙井徑（CAL1、CAL2）單位：cm補(bǔ)償密度（DEN）單位：g/cm3補(bǔ)償中子（CNL）單位：PU補(bǔ)償聲波（AC）單位：μs/m井溫（TEMP）（連續(xù)曲線）單位：℃測井項(xiàng)目：§5.2

煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目（一）、裸眼井測井2023/2/3213.技術(shù)要求采樣間距及回放要求：煤系地層采樣間隔0.05m,非煤系地層采樣間隔0.10m；1:50深度比例尺放大曲線，以精細(xì)研究煤層結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)地質(zhì)研究或生產(chǎn)需要，可選測下列測井項(xiàng)目：地層傾角測井、陣列聲波（或長源距聲波）、核磁共振測井、微電阻率掃描、聲波掃描成像、擬穩(wěn)態(tài)井溫測井等?！?.2

煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目（一）、裸眼井測井2023/2/322（二）、

套管井測井1.固井質(zhì)量檢查測井：固井后對全井進(jìn)行聲幅測井、自然伽馬測井、套管接箍測井、聲波變密度測井，以檢查固井質(zhì)量。2.壓裂效果檢查測井：通過連續(xù)測量井溫儀測井或放射性示蹤劑/伽馬測井，以初步診斷煤層壓裂效果。§5.2

煤層氣測井的任務(wù)與項(xiàng)目2023/2/323§5.3

煤層氣測井技術(shù)要求測井儀器：地面控制及記錄設(shè)備：要求使用數(shù)控測井儀，并具有現(xiàn)場刻度、數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理及顯示特征等功能。井下儀器：當(dāng)鉆頭直徑大于200mm的井，宜使用外徑大于86mm的井下儀器及相應(yīng)強(qiáng)度的放射源，各類測井儀應(yīng)配有相應(yīng)的環(huán)境校正圖版。2023/2/324井下儀器刻度（1）雙側(cè)向及微球聚焦測井儀的儀器常數(shù)(K)應(yīng)采用實(shí)測值。（2）補(bǔ)償中子測井儀和自然伽馬測井儀應(yīng)有本年度在一級(jí)刻度井中的刻度資料（刻度井的井徑應(yīng)與實(shí)際井徑相當(dāng)）。（3）測井前、后在井場用三級(jí)刻度器進(jìn)行刻度和檢驗(yàn)，其結(jié)果應(yīng)符合儀器出廠指標(biāo)和附錄A之規(guī)定。§5.3

煤層氣測井技術(shù)要求2023/2/325附錄A§5.3

煤層氣測井技術(shù)要求2023/2/326對測井曲線圖基本要求（1）測井曲線圖上印有主刻度、測井前現(xiàn)場刻度檢查、測井后現(xiàn)場刻度檢驗(yàn)記錄。（2）各種曲線都要有50m以上井段的重復(fù)檢查測量。（3）曲線沒有畸變，沒有與井下條件無關(guān)的零值和負(fù)值。（4）圖面整潔,線條清晰,數(shù)據(jù)齊全。（5）除井溫測井外,應(yīng)自下而上測量?！?.3

煤層氣測井技術(shù)要求2023/2/327一、

準(zhǔn)備工作1.測井資料質(zhì)量檢查：對曲線除進(jìn)行一般質(zhì)量檢查外，還應(yīng)用交會(huì)圖、直方圖等方法進(jìn)行質(zhì)量檢查。2.測井資料校正：深度對齊：同次測井各種曲線深度要取齊，不同次測井深度要銜接好；環(huán)境校正：在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前，應(yīng)對有關(guān)曲線做井眼環(huán)境校正?！?.4

資料處理、解釋2023/2/328二、

測井解釋技術(shù)內(nèi)容和要點(diǎn)1.測井資料質(zhì)量評價(jià)，著重分析各類曲線的可信度。2.分析所用解釋模型的合理性，列出處理程序中所依據(jù)的數(shù)學(xué)方程及所選用的參數(shù)。3.劃分煤層及夾矸，估算砂泥質(zhì)地層中砂、泥、水的體積百分含量。4.評價(jià)主要煤層的滲透性（可定性分為好、中、差三級(jí)）、含水性（可定性分為強(qiáng)、中、弱三級(jí)）?！?.4

資料處理、解釋2023/2/329二、

測井解釋技術(shù)要點(diǎn)5對煤層頂、底板地層的力學(xué)性質(zhì)、含水性、滲透性進(jìn)行分析。6固井質(zhì)量分析：分井段（著重主要煤層上下各30m井段）分析兩個(gè)界面水泥膠結(jié)程度。以自由套管的聲幅值（調(diào)為100%）、變密度波形的黑度為相對標(biāo)準(zhǔn)。7測井解釋中的難點(diǎn)及其分析。8解釋結(jié)論及建議。§5.4

資料處理、解釋2023/2/330§5.4

資料處理、解釋2023/2/331§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)測前、測后刻度與標(biāo)準(zhǔn)值（在10.m—1000.m之間）相比其相對誤差應(yīng)不大于5%。在井徑規(guī)則、不滲透、非裂縫性的厚層泥巖段，深、淺雙側(cè)向值應(yīng)基本重合。在煤層，曲線一般不得出現(xiàn)平直（飽和）現(xiàn)象。重復(fù)曲線相對誤差不超過5%。套管內(nèi)，深、淺雙側(cè)向的記錄值應(yīng)不大于1.m。（1）雙側(cè)向2023/2/332單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)與雙側(cè)向的動(dòng)態(tài)范圍相當(dāng)。測井前、后刻度值與標(biāo)準(zhǔn)值（在10—1000.m之間）相比，其相對誤差應(yīng)小于5%。在井徑接近鉆頭直徑的非滲透性厚層泥巖層井段,其平均值應(yīng)與雙側(cè)向電阻率接近。在煤層，曲線不得出現(xiàn)平直（飽和）現(xiàn)象。在滲透層井段，重復(fù)曲線形態(tài)相似，相對誤差不大于10%。（2）微球聚焦§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/333單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)測井前、后刻度與標(biāo)準(zhǔn)刻度值之間的容限誤差為:

當(dāng)刻度值在100s/m--200s/m時(shí),為1.5s/m

當(dāng)刻度值在200s/m--650s/m時(shí),為3s/m自由套管內(nèi)應(yīng)為1875s/m。重復(fù)測量誤差應(yīng)小于10s/m。如遇周波跳躍，要重復(fù)測量，判明原因。（3）聲波時(shí)差§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/334單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)測井前、后用三級(jí)刻度器進(jìn)行刻度檢查，測前刻度容限誤差不超過0.01g/cm3，測后容限誤差小于0.03g/cm3。在井徑較規(guī)則或變化平緩、巖性均勻的厚層井段，所測密度值應(yīng)符合地區(qū)規(guī)律。重復(fù)測量誤差應(yīng)小于0.05g/cm3。（4）補(bǔ)償密度§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/335單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償中子應(yīng)在一級(jí)刻度井內(nèi)進(jìn)行刻度?，F(xiàn)場測井前、后進(jìn)行刻度檢驗(yàn)，與標(biāo)稱值15P·U相比,誤差小于2P·U。在井徑較規(guī)則或變化平緩、巖性均勻的厚層井段，所測中子孔隙度值應(yīng)符合地區(qū)規(guī)律。重復(fù)曲線允許相對誤差當(dāng)孔隙度小于20P·U時(shí)，為10%，孔隙度大于20P·U時(shí)，為15%。（5）補(bǔ)償中子§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/336單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)曲線右向?yàn)檎?左向?yàn)樨?fù),橫向比例適當(dāng)。重復(fù)曲線間相對誤差小于10%。每100m井段基線偏移小于2cm。（6）自然電位§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/337單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)測井前、后用三級(jí)刻度器刻度，其允許誤差小于10%。選擇泥巖井段，記錄統(tǒng)計(jì)起伏，時(shí)間不少于60s，應(yīng)符合統(tǒng)計(jì)起伏誤差規(guī)律。重復(fù)曲線相對誤差小于10%。（7）自然伽馬§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/338單條測井曲線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)兩條曲線在套管內(nèi)測量值相同,與套管內(nèi)徑相比允許誤差小于1.5cm。曲線最大值不得超過井徑腿全部張開的值，所測最小值不得小于井徑腿閉合攏值。（8）雙井徑§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/339單條測井資料質(zhì)量評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量等級(jí)評定§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/340全井測井資料質(zhì)量評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量等級(jí)評定§5.5

煤層氣測井質(zhì)量要求2023/2/341測井解釋報(bào)告目錄一前言二測井施工概況三綜合測井解釋成果四井身及固井質(zhì)量評價(jià)五測井解釋中疑難問題分析六結(jié)論與建議§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/342測井解釋報(bào)告一前言簡述測井任務(wù)來源、鉆井名稱、鉆井性質(zhì)、地理位置、所處構(gòu)造位置、目的煤層、完鉆井深及完鉆鉆遇層位、鉆頭程序、套管程序、測時(shí)井深、測量井段等一般性內(nèi)容?！?.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/343二測井施工概況簡述歷次測井施工日期、測井目的、列表說明測井項(xiàng)目、測量井段、各條曲線質(zhì)量評價(jià)、關(guān)于曲線質(zhì)量問題的說明。測井解釋報(bào)告§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/344三綜合測井解釋成果1概述綜合測井解釋模型及主要方程、處理軟件名稱、各曲線參數(shù)選取值(分井段列表說明)。2列表顯示綜合測井解釋成果（必要時(shí)用文字分析說明）。測井解釋報(bào)告§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/345四井身及固井質(zhì)量評價(jià)1井身情況：根據(jù)井身空間投影圖，分析井斜變化情況，給出本井最大全角變化率、最大水平位移以及它們各自出現(xiàn)的深度。2井徑情況：分析煤層及其他巖層井徑變化情況，著重分析井眼擴(kuò)大或縮小的原因。3固井質(zhì)量情況：分井段解釋兩個(gè)界面水泥膠結(jié)程度（要特別注意分析主要煤層上下各30m井段），固井質(zhì)量評價(jià)分為四級(jí)：優(yōu)（聲幅值＜10%，變密度圖上地層波顯示清晰，良（10%＜聲幅值≤20%,合格（20%＜聲幅值≤30%＝，不合格（聲幅值＞30%），自由套管（聲幅值為100%）。測井解釋報(bào)告§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/346五測井解釋中的疑難問題及分析可就測井方法的選用、解釋模型、儀器刻度、合同、規(guī)程內(nèi)容、調(diào)度等問題提出意見和建議。六結(jié)論與建議歸納上述分析，提出對該井下步施工意見和建議。測井解釋報(bào)告§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/347現(xiàn)場提交的資料（1）單條（或單個(gè)組合下井儀）井場監(jiān)視測井曲線圖一套（1：200），供檢查質(zhì)量用。（2）綜合測井曲線現(xiàn)場合成圖一張（1：200），供現(xiàn)場解釋用，格式見附錄E圖E.8。（3）記錄全套測井曲線的磁性介質(zhì)（軟盤或光盤）。（4）現(xiàn)場綜合報(bào)告（5）井斜測量記錄表§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/348§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/349§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/350§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/351§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/352§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/353§5.6測井解釋報(bào)告及圖件2023/2/354§5.6測井解釋報(bào)告及圖件第一章緒論第二章煤層氣儲(chǔ)層特征第三章煤層氣鉆井技術(shù)與工程設(shè)計(jì)第四章煤層氣工程管理與質(zhì)量控制第五章煤層氣測井第六章煤層氣試井第七章煤層氣增產(chǎn)技術(shù)第八章煤層氣排采控制理論與工藝技術(shù)第九章煤層氣數(shù)值模擬《煤層氣開發(fā)與開采》煤層氣試井《煤層氣開發(fā)與開采》WellTestingofCBMWell煤層氣試井主要方法概述注入/壓降試井主要內(nèi)容試井主要儀器及技術(shù)要求資料分析與解釋評價(jià)與建議

滲流力學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過一定的測試工藝和測試手段，對煤層氣井進(jìn)行測試，獲得產(chǎn)量、壓力、溫度、時(shí)間之間的關(guān)系，再利用一定的軟件對上述信息進(jìn)行分析，確定反映測試井和地層特性的各種煤(1)儲(chǔ)層參數(shù)、(2)生產(chǎn)能力、(3)連通性等

試井概念測試部分解釋部分2023/2/358

試井的目的是通過合理的技術(shù)手段，正確獲取煤儲(chǔ)層參數(shù)，如滲透率、儲(chǔ)層壓力等，為油氣開發(fā)和產(chǎn)能評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。試井目的:2023/2/359常規(guī)油氣試井分類（1）產(chǎn)能試井（2）不穩(wěn)定試井①穩(wěn)定試井②等時(shí)試井③修正等時(shí)試井①壓降試井②壓力恢復(fù)試井③變產(chǎn)量試井④干擾試井⑤脈沖試井⑥D(zhuǎn)ST試井(中途測試或鉆桿測試)§6.1試井方法2023/2/360§6.1試井方法2023/2/361煤層氣試井方法:(1)DST測試（DrillStemTest）(2)段塞流測試（SlugTests）(3)注入/壓降法（Injection/Fall-offTests）(4)壓力恢復(fù)試井（PressureBuildupTests）(5)干擾試井（InterferenceTests）§6.1試井方法2023/2/362(1)DST測試（DrillStemTest）DST測試是用鉆桿將測試工具下入井內(nèi)，在井下進(jìn)行開關(guān)井操作，直接快速獲取井下壓力～時(shí)間關(guān)系曲線，分析曲線獲得地層參數(shù)?！?.1試井方法2023/2/363(1)DST測試（DrillStemTest）§6.1試井方法2023/2/364(1)DST測試（DrillStemTest）§6.1試井方法2023/2/365(1)DST測試（DrillStemTest）§6.1試井方法鉆桿測試工具示意圖2023/2/366(1)DST測試（DrillStemTest）§6.1試井方法2023/2/367(1)DST測試（DrillStemTest）§6.1試井方法2023/2/368(1)DST測試（DrillStemTest）§6.1試井方法2023/2/369結(jié)果解釋-半對數(shù)horner§6.1試井方法原始地層壓力2023/2/370適用性，為保持單相水流，煤層要求欠飽和及儲(chǔ)層壓力遠(yuǎn)高于臨界解析壓力，防止氣體析出§6.1試井方法2023/2/371(2)段塞流測試（SlugTests）

段塞流測試是利用段塞流原理向煤層中注水，當(dāng)井口達(dá)到一定壓力時(shí)關(guān)井。然后測定壓力變化過程直至液注產(chǎn)生的壓力與地層壓力達(dá)到平衡。段塞測試常用的幾種分析方法有典型曲線法和流動(dòng)期分析法。§6.1試井方法修井機(jī)，用于試井準(zhǔn)備向井筒中注入一段水的設(shè)備(提水吊桶，小泵或真空車)井下壓力傳感器地面壓力數(shù)據(jù)記錄儀數(shù)據(jù)分析工具。段塞測試需要的主要設(shè)備：2023/2/372(2)段塞流測試（SlugTests）段塞試井是最簡單、最廉價(jià)的一種測試，使用最少量的人力和設(shè)備，成本低設(shè)計(jì)和實(shí)施簡單用典型曲線分析簡單§6.1試井方法段塞測試的主要優(yōu)點(diǎn)：

對兩相流無效儲(chǔ)層必須負(fù)壓探測半徑有限測試持續(xù)時(shí)間長難以解釋儲(chǔ)層非均質(zhì)性

段塞測試的主要缺點(diǎn)：2023/2/373(3)注入/壓降法（Injection/Fall-offTests）

注入/壓降法是通過向煤層恒量注水，分別測定注入期（壓力升高，Pwf-lgt）和關(guān)井后壓力降落期（壓力降低，Pws-lg[(t+△t)/t]）的井底壓力隨時(shí)間變化關(guān)系，通過霍納分析，求得各項(xiàng)儲(chǔ)層參數(shù)。§6.1試井方法2023/2/374§6.1試井方法

壓力恢復(fù)試井簡稱恢復(fù)試井，這是將井從穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)入關(guān)井狀態(tài)，測量并分析關(guān)井后壓力上升的一種方法。等產(chǎn)量恢復(fù)試井變產(chǎn)量恢復(fù)試井關(guān)井壓力恢復(fù)規(guī)律地層中發(fā)生的壓力回升過程是井底壓力不斷升高，壓力回升面積不斷擴(kuò)大，而離井較遠(yuǎn)處地層中壓力逐步下降的過程。2023/2/376(4)壓力恢復(fù)試井（PressureBuildupTests）§6.1試井方法方法的優(yōu)點(diǎn)：*操作簡單*相對較廉價(jià)(無需修井機(jī)工作)方法的不足：*壓力測量精度不大于一根油管的液柱重量*兩相流動(dòng)可能使分析復(fù)雜化*井筒儲(chǔ)集效應(yīng)通常很顯著*如果液面在一組射孔之下，壓力讀數(shù)就會(huì)不準(zhǔn)2023/2/377(5)干擾試井（InterferenceTests）

干擾試井是一種多井試井，由一口激動(dòng)井與一口或多口觀測井組成。干擾試井中，通過向激動(dòng)井注入或從井中抽汲流體對測試地層施加壓力瞬變，在激動(dòng)井和所有觀察井中連續(xù)監(jiān)測對外加應(yīng)力的壓力響應(yīng)。干擾試井設(shè)計(jì)重要的是選擇低注入排量，不致壓裂地層。多井測試通常比單井測試得到的煤層甲烷儲(chǔ)層資料多。除了儲(chǔ)層靜壓和原始滲透率外，多井測試還能提供定向滲透率，孔隙度和壓縮系數(shù)乘積，鄰近含水層通過半滲透阻擋層的滲漏，或煤層中不滲透邊界或常水頭邊界位置。多井測試最有用的是確定定向滲透率。干擾試井既可用典型曲線也可用直線法分析。?！?.1試井方法2023/2/378(5)干擾試井（InterferenceTests）干擾試井的主要優(yōu)點(diǎn)：

*

煤儲(chǔ)層測試的范圍通常較大

*

提供更多的儲(chǔ)層資料干擾試井的主要缺點(diǎn)為：

*

昂貴

*

測試時(shí)間長

*

有時(shí)很難分析§6.1試井方法2023/2/379(5)干擾試井（InterferenceTests）干擾試井需如下設(shè)備：

*

修井機(jī)，做試井準(zhǔn)備

*

小排量泵(低達(dá)0．04gal／min)

*

小排量水量計(jì)

*

供水

*

鋼絲繩(電纜)，用以在測試井和觀察井中安裝壓力計(jì)

*

井下壓力計(jì)§6.1試井方法2023/2/380§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)1.根據(jù)設(shè)計(jì)的施工進(jìn)程選擇合適的井下存儲(chǔ)電子壓力計(jì),將壓力計(jì)編好程序,裝入測試工具下端的篩管中;2.將整套測試工具安裝好,按預(yù)定深度下放到測試層的上方,坐封封隔器。并將測試管柱上端與地面流程連接;3.開泵向油管中灌滿水,觀察液面上升情況,檢查測試管柱的密封性;4.打開注入閥,按設(shè)計(jì)的注入壓力和速率向煤層注水,記錄注入壓力和水量變化;5.按設(shè)計(jì)的時(shí)間停止注水并關(guān)井,記錄壓力降落;6.進(jìn)行地應(yīng)力測試;7.結(jié)束測試,解封封隔器,起出測試工具。通過以上的測試工藝程序,可獲取需要的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù),采用試井解釋軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,求取煤層參數(shù)。注入-壓降試井流程2023/2/381§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)注入-壓降測評分析A點(diǎn)測試工具接好,壓力計(jì)開始記錄數(shù)據(jù);A—F是分段下入油管過程,中間的停點(diǎn)是向油管內(nèi)灌水;F—G為連接地面注入設(shè)備,向油管內(nèi)灌水至井口的過程;G點(diǎn)為油管加壓坐封封隔器,再加壓打開井下閥過程,G′點(diǎn)記錄到的瞬間高壓力,表明井下閥開啟正常;H點(diǎn)為注水后,井下壓力上升,H′記錄的是改變注水速率引起的井下壓力的波動(dòng);I點(diǎn)停注并關(guān)井;I—J記錄壓力降落過程;J—K為地應(yīng)力測試過程;L—M為起測試管柱過程,至M點(diǎn)壓力計(jì)起到井口。2023/2/382

試井設(shè)計(jì)是依據(jù)勘探開發(fā)區(qū)內(nèi)被測試井的鉆井資料和鄰近井的試井資料，通過分析計(jì)算，確定合適的測試時(shí)間、注入排量、最大注入壓力，選擇最佳施工方案及試井設(shè)備組合，合理安排施工進(jìn)度，正確指導(dǎo)現(xiàn)場測試施工。6.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/3831）測試井的基本數(shù)據(jù)2）注入流體及參數(shù)計(jì)算3）試井方案的確定4）試井設(shè)備技術(shù)要求5）施工進(jìn)度計(jì)劃6）施工步驟及技術(shù)要求7）資料錄取要求6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/3846.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容1）測試井的基本數(shù)據(jù)

測試井?dāng)?shù)據(jù)：井號(hào)，井別，坐標(biāo)，地理位置，構(gòu)造位置，完井層位，井身結(jié)構(gòu)等。測試層數(shù)據(jù)：層號(hào)，厚度，煤層結(jié)構(gòu)，頂、底板深度，頂、底板巖性及厚度等。鉆井液數(shù)據(jù)：類型，比重，粘度，含砂量，PH值，泥皮厚度等。測井?dāng)?shù)據(jù)：井徑，井深，井斜，測試層厚度、深度，頂?shù)装搴穸取⑸疃鹊?。結(jié)合鉆井、測井及鄰近井資料，綜合分析，估計(jì)測試層的基本參數(shù)。

§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/3852）注入流體及參數(shù)計(jì)算

（1）注入流體選擇為減小注入流體對煤層的傷害，對于含水煤層，注入流體應(yīng)優(yōu)先選擇被測試層中的地層水，在現(xiàn)場條件無法滿足的情況下，可以選擇潔凈淡水。對于不含水和富含游離氣的煤層，應(yīng)選擇注入氮?dú)狻?/p>

6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/3862）注入流體及參數(shù)計(jì)算

（2）測試時(shí)間選擇測試時(shí)間包括注入時(shí)間和關(guān)井時(shí)間。測試時(shí)間的選擇原則：對于滲透性好的煤層注入和關(guān)井時(shí)間可以短些，對于滲透性差的煤層可適當(dāng)延長注入和關(guān)井時(shí)間。要求注入時(shí)的影響半徑一般不小于5m。測試時(shí)間可以通過計(jì)算公式求得：

6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/387注入時(shí)間：式中：φ—孔隙度

μ—流體粘度（mPa.s）

Ct—綜合壓縮系數(shù)（MPa－1）

ri—影響半徑（m）

k—煤層滲透率（10-3μm2）關(guān)井時(shí)間：tfall＝2~3

tinj

式中：tfall—關(guān)井時(shí)間（hr）

tinj—注入時(shí)間（hr）6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/388（3）最大注入壓力選擇最大注入壓力是注入階段的一個(gè)重要參數(shù)，它的設(shè)計(jì)應(yīng)以不壓破煤層為依據(jù)，最大注入壓力值可以通過微破裂試驗(yàn)或采用計(jì)算公式求得：

式中：—最大注入壓力（MPa）

—煤層最小主應(yīng)力（MPa）

—流體密度（g/cm3）

D—煤層中部深度（m）注入階段的注入壓力應(yīng)控制在80～90%

以下為宜。6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/389（4）注入排量選擇

注入排量應(yīng)依據(jù)地層的具體情況確定。確定下限時(shí)，應(yīng)使地層中具有足夠的壓力變化值，以保證測量精度；確定上限時(shí)，應(yīng)使注入壓力的上升幅度在設(shè)計(jì)注入時(shí)間內(nèi)低于煤層破裂壓力。注入過程中要求注入排量穩(wěn)定，波動(dòng)值不超過10%。

6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/390式中：qinj—最大注入排量（m3/d）

k—煤層滲透率（10-3μm2）

h—煤層厚度（m）

pmax—最大注入壓力（MPa）

pi—原始儲(chǔ)層壓力（MPa）

B—流體體積系數(shù)（m3/m3）

μ—流體粘度（mPa.s）

tinj—注入時(shí)間（h）

φ—孔隙度

Ct—綜合壓縮系數(shù)（MPa-1）

rw—井筒半徑（m）

S—表皮系數(shù)6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)最大注入排量可以通過以下計(jì)算公式求得：2023/2/3913）試井方案的確定

對于不同的測試目標(biāo)煤層，需根據(jù)測試的具體要求選擇試井方案。一般應(yīng)結(jié)合試井設(shè)備具體情況和設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇注入/壓降測試方案。設(shè)計(jì)有原地應(yīng)力測試，應(yīng)在注入/壓降測試后進(jìn)行。對于新區(qū)或資料比較少的地區(qū)，在注入/壓降試井前，建議安排一次微破裂試驗(yàn)，以確定煤層的最大注入壓力，這對注入/壓降測試中注入壓力的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)作用。6.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/392（1）注入／壓降測試根據(jù)試井設(shè)計(jì)的測試時(shí)間、注入排量、最大注入壓力等參數(shù)值，進(jìn)行注入/壓降測試施工。（2）原地應(yīng)力測試原地應(yīng)力測試采用微型壓裂法，一般進(jìn)行四個(gè)循環(huán)周期。注入周期注入時(shí)間(min)關(guān)井時(shí)間(min)

1

0.5

20

2

1

30

3

2

30

4

4

606.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容§6.2注入/壓降試井設(shè)計(jì)2023/2/393設(shè)備清單§6.3

試井設(shè)備技術(shù)要求名稱注水泵水罐高壓注水膠管控制管線鋼絲絞車關(guān)井工具座節(jié)封隔器電子壓力計(jì)油管筆記本計(jì)算機(jī)2023/2/3941.地層及流體參數(shù)選值進(jìn)行資料分析時(shí)，基本參數(shù)必須給定，如煤的割理孔隙度（φ）、流體壓縮系數(shù)（Cw）、流體粘度（μ）、流體體積系數(shù)（B）、及綜合壓縮系數(shù)（Ct）等高壓物性參數(shù)，在目前條件下尚無法獲得，只能通過產(chǎn)量歷史擬合及實(shí)驗(yàn)室測定得到。高壓物性參數(shù)可以依據(jù)國內(nèi)外資料給出?！?.4資料分析與解釋2023/2/395§6.4資料分析與解釋參數(shù)數(shù)值單位煤層凈厚度（h）m煤層中部深度（D）m孔隙度（φ）%流體密度（ρ）103kg/m3流體粘度（μ）mPa.s流體地層體積系數(shù)（B）

流體壓縮系數(shù)（Cw）MPa-1綜合壓縮系數(shù)（Ct）MPa-1井筒半徑（rw）m注入時(shí)間（tinj）h關(guān)井時(shí)間（tfall）h地面最大注入壓力（P）MPa注入排量（qinj）m3/d試井資料分析所用參數(shù)選值2023/2/3962.分析方法

（1）試井解釋模型解釋理論模型包括三個(gè)部分：基本模型：均質(zhì)模型內(nèi)邊界條件：壓裂井