[發明專利]一種計算薄煤層含氣量的方法

在審

• 申請號: 201911292149.0
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110909311A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 仲米虹;李樂忠;吳曉丹;唐穎;蔣時馨;谷峰
• 申請（專利權）人: 中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王灝增

本發明涉及計算薄煤層含氣量的方法，包括如下步驟：1)采集待測煤層的基礎數據和多個煤心的基礎數據；2)根據步驟1中每個煤心的基礎數據，計算每個煤心樣品的臨界解吸壓力P_cd；3)利用巖性敏感性好的補償密度測井曲線和自然伽馬測井曲線表征灰分Aad；4)利用步驟3)計算的灰分和校正后的埋深表征蘭氏體積、蘭氏壓力和臨界解吸壓力；5)根據步驟3)和步驟4)得到的灰分、蘭氏體積、蘭氏壓力及臨界解吸壓力，代入方程，求取地區經驗系數，計算目的層薄煤層現今的含氣量。本發明的計算方法在保證地質意義合理和計算準確性的前提下，力求公式形式及參數精簡，使其達到更寬更廣的應用范圍。

技術領域

本發明涉及煤層氣勘探與開發領域，特別涉及一種計算薄煤層含氣量的方法。

背景技術

煤層氣作為重要的非常規潔凈能源，對煤儲層含氣量的準確預測在煤礦安全生產和煤層氣資源勘探開發評價中都具有重要意義。幾十年來，前人對煤層含氣量的定量預測做了大量研究。其中，最準確的是煤心解吸測試，但成本較高且測試層位有限，往往不能滿足勘探開發評價的需求，而利用測井及物理參數進行的含氣量間接評價方法實用、低成本且有較高的分辨率，可以彌補取心及煤心分析資料缺少等方面的不足，應用較廣。常用的間接評價方法有回歸分析法、含氣量梯度法、基于煤層氣等溫吸附理論提出的各種經驗公式法及包括BP神經網絡、最優化、灰色系統理論等非線性預測法等。

回歸分析法分為單一因素和多因素回歸法，最常用的單一因素就是利用含氣量和密度測井值(或深度、灰分)的統計關系來預測含氣量，由于煤層含氣量是多種因素綜合影響的結果，考慮到單一因素的回歸關系有一定的片面性，也可利用測井值、煤質及其他物理參數與含氣量建立多因素線性回歸模型來預測。

含氣量梯度法是同一煤層中增加單位深度，含氣量相應增加，適用于同一構造單元中的深部外推預測，或地質條件相似的預測，但精度較低。

等溫吸附法即是用蘭式方程來求取不同溫度、壓力下的含氣量，通過研究表明，煤對甲烷的吸附能力與溫度和壓力有關，但在實際研究中，蘭式方程計算含氣量均為理論最大吸附量，高于實際解吸量，需要多方面的校正，但目前蘭氏方程的多種變形校正公式大多較為繁瑣，需要的參數類型較多，應用上具有局限性。

非線性預測法即是利用數學方法來表達影響煤層含氣量的多種復雜因素之間的非線性關系，這些關系甚至是隨機的、模糊的，常用的算法包括BP神經網絡、灰色系統理論、支持向量機等，此類方法準確性較高，但建模所需的數據體量大，模型適用范圍小。

另外，上述常用的間接評價方法在中厚及以上煤層有較好的應用效果，但對于厚度小于1m的薄煤層，甚至是不到50cm的極薄煤層，對其含氣量的定量預測效果則不理想，尤其是薄煤層與砂泥巖交互沉積的復雜地層，相對于薄煤層而言，因很多測井曲線縱向分辨率低，曲線特征受圍巖影響較大，對薄層的響應特征不敏感，嚴重影響了薄煤層含氣量預測的準確度。目前薄煤層的煤層氣資源潛力在國內外都越來越受到關注，因此提高薄煤層含氣量的定量預測準確性具有較大意義。

發明內容

本發明創造所要解決的技術問題是提供一種計算薄煤層含氣量的簡單方法，為更準確的計算薄煤層的含氣量，為煤層氣勘探開發評價提供可靠的技術支持。

為了解決而上述問題，本發明提供了一種計算薄煤層含氣量的簡單方法，包括：

1)采集待測煤層的基礎數據和多個煤心的基礎數據；

2)根據步驟1)中每個煤心的基礎數據，計算每個煤心樣品的臨界解吸壓力P_cd；

3)利用巖性敏感性好的測井補償密度曲線和自然伽馬曲線表征灰分Aad；

4)利用步驟3)計算的灰分和校正后的埋深表征蘭氏體積、蘭氏壓力和臨界解吸壓力；