第七章-煤层气资源及选区评价课件.ppt

1、第七章第七章 煤层气资源与选区评价煤层气资源与选区评价 第一节第一节 煤层气资源储量的分级煤层气资源储量的分级第二节第二节 资源量计算方法资源量计算方法第三节第三节 煤层气选区评价煤层气选区评价 2023-2-162 煤层气：煤层气：赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在 煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中 或溶解于煤层水中的烃类气体。或溶解于煤层水中的烃类气体。煤层气资源量：煤层气资源量：根据一定的地质和工程依据估算的赋根据一定的地质和工程依据估算的赋 存于煤层中的，具有现实经济意义和存于煤层中的，具有现实经济意

2、义和 潜在经济意义的煤层气数量。潜在经济意义的煤层气数量。煤层气地质储量：煤层气地质储量：在原始状态下，赋存于已发现的在原始状态下，赋存于已发现的 具有明确计算边界的煤储层中的煤层气总量。具有明确计算边界的煤储层中的煤层气总量。第一节第一节 煤层气资源储量的分级煤层气资源储量的分级一、定义2023-2-163 原始可采储量（简称可采储量）：原始可采储量（简称可采储量）：地质储量的可采部分。地质储量的可采部分。现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采 用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界 的已知煤储层气中可最终采

3、出的煤层气数量。的已知煤储层气中可最终采出的煤层气数量。经济可采储量：经济可采储量：原始可采储量中经济的部分。原始可采储量中经济的部分。煤层气勘查：煤层气勘查：在充分分析地质资料的基础上，利用钻井、在充分分析地质资料的基础上，利用钻井、地震、遥感以及生产试验等手段，调查地下煤层气资地震、遥感以及生产试验等手段，调查地下煤层气资 源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。可分为两个阶段，包括可分为两个阶段，包括选区、勘探选区、勘探。2023-2-164二、煤层气勘查阶段二、煤层气勘查阶段 1 1、选区、选区 主要根据煤田（或其他矿产资源）勘查（或

4、预测）和类比、野主要根据煤田（或其他矿产资源）勘查（或预测）和类比、野外地质调查、小煤矿揭露以及煤矿生产所获得的煤资源和气资源资外地质调查、小煤矿揭露以及煤矿生产所获得的煤资源和气资源资料进行综合研究，以确定煤层气勘查目标为目的的资源评价阶段。料进行综合研究，以确定煤层气勘查目标为目的的资源评价阶段。结果结果估算煤层气推测资源量估算煤层气推测资源量 2 2、勘探、勘探 选区范围内实施了煤层气勘查工程，通过参数井或物探工程获得选区范围内实施了煤层气勘查工程，通过参数井或物探工程获得了区内关于含煤性和含气性的认识，通过单井和或小型井网开发了区内关于含煤性和含气性的认识，通过单井和或小型井网开发试验

5、获得了开发技术条件下的煤层气井产能情况和井网优化参数的试验获得了开发技术条件下的煤层气井产能情况和井网优化参数的煤层气勘查实际实施阶段。煤层气勘查实际实施阶段。结果结果计算煤层气储量计算煤层气储量2023-2-165 三、煤层气资源储量的分类与分级三、煤层气资源储量的分类与分级 1、经济可行性分类、经济可行性分类 经济的、次经济的和内蕴经济的经济的、次经济的和内蕴经济的3大类。大类。2、资源的勘查程度和地质认识程度分级、资源的勘查程度和地质认识程度分级 待发现的煤层气资源量待发现的煤层气资源量 已发现煤层气资源量（煤层气地质储量）已发现煤层气资源量（煤层气地质储量）预测的（可信系数为预测的（可

6、信系数为0.10.2）煤层气地质储量煤层气地质储量 控制的（可信系数为控制的（可信系数为0.5左右）左右）探明的（可信系数为探明的（可信系数为70.9左右）左右）2023-2-166表表 1 煤煤 层层 气气 资资 源源/储储 量量 分分 类类 与与 分分 级级 体体 系系 分分 级级 煤煤 层层 气气 总总 资资 源源 量量 开开 发发 勘勘 探探 选选 区区 地地 质质 可可 靠靠 性性 已已 发发 现现 的的 待待 发发 现现 的的 分分 类类 探探 明明 的的 控控 制制 的的 预预 测测 的的 推推 测测 的的 累累 计计 产产 量量 已已开开发发探探明明储储量量 经经济济的的 待待

7、开开发发探探明明储储量量 剩剩 余余探探 明明经经 济济可可 采采储储 量量 探探明明经经济济可可采采储储量量 探探明明可可采采储储量量 控控制制经经济济可可采采储储量量 预预测测经经济济可可采采储储量量 次次 经经济济 的的 探探明明可可采采储储量量 探探明明经经济济可可采采储储量量 控控制制可可采采储储量量 预预测测可可采采储储量量 经经济济可可采采性性 内内 蕴蕴经经 济济的的 探探明明地地质质储储量量 探探明明地地质质储储量量 控控制制地地质质储储量量 预预测测地地质质储储量量 2023-2-167储量储量分级分级 探明的探明的 控制的控制的 预测的预测的 控制井距达到附录控制井距达到

8、附录 B 的要求；物的要求；物探工程时适当放宽探工程时适当放宽 控制井距不超过附录规定距离控制井距不超过附录规定距离的的 2 倍倍 有一定的井有一定的井 和和/或物探控制或物探控制 井距一般不超过附录井距一般不超过附录 B 规定的规定的2 倍：煤层全取心和测井，储层倍：煤层全取心和测井，储层物性实验物性实验 煤层取心煤层取心和测井、储层物性等和测井、储层物性等资料有一定的井控制程度资料有一定的井控制程度 煤层有取心资料，获得了相煤层有取心资料，获得了相关储层物性资料关储层物性资料 勘勘查查程程度度 小型井网试验或单井试采，储层小型井网试验或单井试采，储层物性资料可靠，试采井井距不超物性资料可靠

9、，试采井井距不超过附录规定距离的过附录规定距离的 2 倍。倍。部分进行了单井试采，取得了部分进行了单井试采，取得了储层物性相关资料。储层物性相关资料。认认识识程程度度 煤层构造形态、煤厚、煤类清煤层构造形态、煤厚、煤类清楚，储量计算比例尺不小于楚，储量计算比例尺不小于 1：25000，储量参数研究深入，选，储量参数研究深入，选值可靠；经过试采，获得了气值可靠；经过试采，获得了气井产能认识；进行了开发概念井产能认识；进行了开发概念设计和数值模拟、经济评价，设计和数值模拟、经济评价，开发是经济的开发是经济的 煤层构造形态、煤厚、煤类基煤层构造形态、煤厚、煤类基本清楚，储量计算比例尺不小本清楚，储量

10、计算比例尺不小于于 1：50000，进行了储量参，进行了储量参数研究，选值基本可靠；基本数研究，选值基本可靠；基本了解了气井产能；进行了初步了解了气井产能；进行了初步经济评价或开发评价，开发是经济评价或开发评价，开发是经济的或次经济的经济的或次经济的 初步了解煤层构造形态、煤初步了解煤层构造形态、煤厚、煤类，储量计算比例尺厚、煤类，储量计算比例尺不小于不小于 1；100000：初步确：初步确定了储量参数：未进行试采，定了储量参数：未进行试采，通过类比求得气井产能：只通过类比求得气井产能：只进行了地质评价和初步经济进行了地质评价和初步经济评价，开发是有经济价值的评价，开发是有经济价值的 2023

11、-2-168附附 录录 B 构构造造复复杂杂程程度度 储储层层稳稳定定程程度度 类类 特特点点 型型 特特点点 基基本本井井距距 km 第第一一型型 煤煤层层稳稳定定，煤煤厚厚度度变变化化很很小小，或或沿沿一一定定方方向向逐逐渐渐发发生生变变化化 3.0-4.0 第第二二型型 煤煤层层厚厚度度有有一一定定变变化化，但但仅仅局局部部地地段段出出现现少少量量的的减减薄薄，没没有有尖尖灭灭 2.0-3.0 第第一一类类构构造造简简单单 1 煤煤系系产产状状平平缓缓 2 简简单单的的单单斜斜构构造造 3 宽宽缓缓的的褶褶皱皱构构造造 第第三三型型 煤煤层层不不稳稳定定，煤煤厚厚变变化化很很大大，且且有

12、有明明显显的的变变薄薄、尖尖灭灭或或分分叉叉现现象象 1.5-2.0 第第一一型型 煤煤层层稳稳定定，煤煤厚厚度度变变化化很很小小，或或沿沿一一定定方方向向逐逐渐渐发发生生变变化化 2.0-3.0 第第二二型型 煤煤层层厚厚度度有有一一定定变变化化，但但仅仅局局部部地地段段出出现现少少量量的的减减薄薄，没没有有尖尖灭灭 1.0-2.0 第第二二类类构构造造较较复复杂杂 1 煤煤系系地地层层产产状状平平缓缓，但但具具有有波波状状起起伏伏 2 煤煤系系地地层层呈呈简简单单的的褶褶皱皱构构造造，两两翼翼倾倾角角较较陡陡，并并有有稀稀疏疏断断层层 3 煤煤系系地地层层呈呈简简单单褶褶皱皱构构造造，但但

13、具具有有较较多多断断层层，对对煤煤层层有有相相当当的的破破坏坏作作用用 第第三三型型 煤煤层层不不稳稳定定，煤煤厚厚变变化化很很大大，且且有有明明显显的的变变薄薄、尖尖灭灭或或分分叉叉现现象象 0.5-1.0 第第一一型型 煤煤层层稳稳定定，煤煤厚厚度度变变化化很很小小，或或沿沿一一定定方方向向逐逐渐渐发发生生变变化化 1.0-2.0 第第二二型型 煤煤层层厚厚度度有有一一定定变变化化，但但仅仅局局部部地地段段出出现现少少量量的的减减薄薄，没没有有尖尖灭灭 0.5-1.0 第第三三类类构构造造复复杂杂 1 煤煤系系地地层层呈呈紧紧密密复复杂杂褶褶皱皱，并并伴伴有有较较多多断断层层，产产状状变变

14、化化剧剧烈烈 2 褶褶皱皱虽虽不不剧剧烈烈，但但具具有有密密集集的的断断层层，煤煤层层遭遭受受较较大大破破坏坏 3 煤煤层层受受到到火火成成岩岩侵侵入入，煤煤层层受受到到严严重重破破坏坏 第第三三型型 煤煤层层不不稳稳定定，煤煤厚厚变变化化很很大大，且且有有明明显显的的变变薄薄、尖尖灭灭或或分分叉叉现现象象 0.5 2023-2-169 第二节第二节 煤层气资源煤层气资源/储量计算储量计算 1 1、储量起算标准、储量起算标准 煤层气含量下限标准煤层气含量下限标准煤层类型 变质程度 空气干燥基含气量 m3/t 褐煤 长焰煤 气煤瘦煤 贫煤无烟煤 0.5 2.0 0.5 1 2 4 2、储量计算方

15、法、储量计算方法 1）类比法）类比法2023-2-1610 2）体积法）体积法Gi=0.01AhDadCad 或或 Gi=001AhDdafCdaf 式中：式中：Cad=100Cdaf(100-Mad-Aad)；Gi煤层气地质储量，煤层气地质储量，108m3；A煤层含气面积，煤层含气面积，km2；h煤层净厚度，煤层净厚度，m；Dad、Ddaf煤的空气干燥基、干燥无灰基质量密度煤的空气干燥基、干燥无灰基质量密度(容重容重)；Cad、Cdaf煤的空气干燥基、干燥无灰基含气量，煤的空气干燥基、干燥无灰基含气量，m3/t；Mad、Aad煤的空气干燥煤基水分、灰分，煤的空气干燥煤基水分、灰分，%；202

16、3-2-1611 （1）煤层含气面积）煤层含气面积 单井煤层气产量达到产量下限值的煤层分布面积。单井煤层气产量达到产量下限值的煤层分布面积。（2）煤层有效（净）厚度）煤层有效（净）厚度 扣除夹矸层的煤层厚度。扣除夹矸层的煤层厚度。（3）煤的质量密度）煤的质量密度 纯煤质量密度和视煤质量密度纯煤质量密度和视煤质量密度 （4）煤的含气量煤的含气量 原位含气量原位含气量 2023-2-16123）物质平衡法）物质平衡法物质平衡法计算煤层气储量适合于煤层气开发阶段，可以计算动物质平衡法计算煤层气储量适合于煤层气开发阶段，可以计算动态过程中的煤层气储量，从而弥补了体积法之不足。要求储层动态过程中的煤层气

17、储量，从而弥补了体积法之不足。要求储层动态参数齐全，生产时间越长，动态参数越多，计算结果的精度越态参数齐全，生产时间越长，动态参数越多，计算结果的精度越高。高。4）数值模拟法）数值模拟法数值模拟法能把已知储层特性和早期的生产数据组合在一起，以数值模拟法能把已知储层特性和早期的生产数据组合在一起，以获得产量预测和最终的储量计算。为使所建模型能获得与历史产获得产量预测和最终的储量计算。为使所建模型能获得与历史产能匹配的成果，并用于预测未来产能和储量，通常需要实际的生能匹配的成果，并用于预测未来产能和储量，通常需要实际的生产数据和储层参数。产数据和储层参数。2023-2-16133 3、煤层气储量评

18、价、煤层气储量评价 储量规模分类表储量规模分类表分分 类类 气气 田田 煤煤 层层 气气 地地 质质 储储 量量/108m3 特特 大大 型型 大大 型型 中中 型型 小小 型型 3000 300-3000 30-300 3.0 1.0-3.0 0.5-1.0 1.0 0.3-1.0 0.1-0.3 1000 500-1000 4 24 6 43 3 Ro,%0.71.6 0.50.7 或 1.62.0 2 煤岩类型 光亮煤 过渡类型 暗煤 密度,g/cm3 1.4 1.41.6 1.6 灰分产率,%低 中低 高 基础 参数 地层压力 超压 正常 负压 甲烷浓度,%95 8090 80 含气量

19、,m3/t 10 510 5 吸附时间 短 中 长 郎格缪尔体积,m3/t 0.8 0.40.8 10 110 1 2023-2-1618 新的评价体系遵循地质研究（定性）新的评价体系遵循地质研究（定性）定量排序定量排序（定量）（定量）地质分析（再定性）的辩证思路。地质分析（再定性）的辩证思路。第一类方法的基本思想是关键地质风险因素的递阶第一类方法的基本思想是关键地质风险因素的递阶优选，通过地质风险分析，筛选出对不同层次评价单优选，通过地质风险分析，筛选出对不同层次评价单元煤层气前景具有关键性控制作用的风险要素，进而元煤层气前景具有关键性控制作用的风险要素，进而按聚气带按聚气带目标区目标区靶区

20、的递阶层次进行选区评价和靶区的递阶层次进行选区评价和优选，称之为优选，称之为“关键要素递阶优选法关键要素递阶优选法”。第二类方法为第二类方法为“定量排序方法定量排序方法”，基于对关键风险，基于对关键风险要素和主要风险要素的考察，科学地确定各要素的相要素和主要风险要素的考察，科学地确定各要素的相对重要性（权重），采用有关运算方法求算排序值，对重要性（权重），采用有关运算方法求算排序值，进而对评价单元的相对前景和类别进行分析研究。进而对评价单元的相对前景和类别进行分析研究。2023-2-16192023-2-16202023-2-1621二、关键要素递阶优选二、关键要素递阶优选含气量含气量资源量资源量资源丰度资源丰度含气梯度含气梯度气体组成气体组成 煤储层因素煤储层因素煤层几何因素煤层几何因素煤储层物性因素煤储层物性因素盖层因素盖层因素控气地质背景因素控气地质背景因素含气性因素含气性因素岩性岩性厚度厚度渗透性渗透性突破压力突破压力稳定稳定性性构造因素构造因素 沉积因素沉积因素 构造构造埋藏埋藏受热受热生烃演化史生烃演化史 水文地质因素水文地质因素 2023-2-1622表 9-4 煤层气有利区带优选关键要素递进关系 评价单元 关 键 要 素 控气地质 级别 面 积 资源丰度 含气量 储层渗透率 临储压力比 背景 聚气带 目标区 靶 区