煤层气储量

1煤层气探明储量报告基本要求21.基本概念及资源2.探明储量计算依据及条件3.储量计算方法介绍4.储量计算参数5.采收率预测方法6.报告内容与要求7.附图及附表8.其它汇报提纲31.基本概念及资源4基本概念煤层气——是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、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。煤层气资源——是指以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。其数量表述分为资源量和储量。行业标准:《煤层气资源/储量规范》DZ/T0216--20025基本概念煤层气资源量——是指根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。煤层气地质储量——是指在原始状态下，赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。6基本概念煤层气资源/储量分类与分级7研究者资源量（1012m3）计算条件焦作矿业学院（1987）31.92全国所有可采煤层李明潮（1990）32.15全国所有可采煤层地矿部石油地质研究所（1990）10.60～25.23张新民（1990）30.00～35.00不包括褐煤，藏、粤、闵、台，及C1、P1中国统配煤矿总公司，（1992）24.75全国所有可采煤层中可回收的煤层气段峻虎（1992）36.30关德师（1992）25.00～50.00张新民（1995）32.68不包括褐煤，藏、粤、闵、台，及C1、P1中国煤田地质总局（1998）14.34可采煤层，含气量＞4m3/t煤赵庆波（1999）25.00不包括甲烷风化带和褐煤中联公司（2000）31.46中国历年煤层气资源量预测值全国新一轮资源评价，煤层气资源量36.8万亿立方米，可采资源量为11.0万亿立方米。资源丰富，勘探开发前景广阔。需要经过勘探，把资源量变成探明储量和可采储量后，才能变成资产，产生经济效益。煤层气资源量8储量精度与工作阶段关系图储量类别储量精度勘探开发阶段9煤层气探明储量美国：能源信息管理部的数据（2002年底），煤层气探明储量为8.5万亿ft3（2406.9亿m3）。截至到2007年9月底东宝能102.探明储量计算依据及条件11计算依据和基础（1）煤层气资源/储量规范（DZ/T0216-2002）煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）石油天然气储量计算规范（DZ/T0217-2005）（2）煤田地质勘探成果（3）煤层气勘探和排采试验成果（4）煤层气资源评价成果计算依据及基础12基本井（孔）控要求构造复杂程度储层稳定程度基本井距（km）类特点型特点第Ⅰ类构造简单1.煤系产状平缓2.简单的单斜构造3.宽缓的褶皱构造第一型煤层稳定。煤厚变化很小，或沿一定方向逐渐发生变化3.0～4.0第二型煤层厚度有一定变化，但仅局部地段出现少量的减薄，没有尖灭2.0～3.0第三型煤层不稳定。煤层厚度变化很大，且具有明显的变薄、尖灭或分叉现象1.5～2.0第Ⅱ类构造较复杂1.煤系地层产状平缓，但具有波状起伏；2.煤系地层呈简单的褶皱构造，两翼倾角较陡，并有稀疏断层；3.煤系地层呈简单褶皱构造，但具有较多断层，对煤层有相当的破坏作用第一型煤层稳定。煤厚变化很小，或沿一定方向逐渐发生变化2.0～3.0第二型煤层厚度有一定变化，但仅局部地段出现少量的减薄，没有尖灭1.0～2.0第三型煤层不稳定。煤层厚度变化很大，具有明显的变薄、尖灭或分叉现象0.5～1.0第Ⅲ类构造复杂1.煤系地层呈紧密复杂褶皱，并伴有较多断层，产状变化剧烈；2.褶皱虽不剧烈，但具有密集的断层，煤层遭受较大破坏；3.煤层受到火成岩体侵入，使煤层受到严重破坏第一型煤层稳定。煤厚变化很小，或沿一定方向逐渐发生变化1.0～2.0第二型煤层厚度有一定变化，仅局部地段出现少量的减薄，没有尖灭0.5～1.0第三型煤层不稳定。煤层厚度变化很大，具有明显变薄、尖灭或分叉现象0.5探明储量计算前提条件13达到探明地质储量对勘探程度和认识程度的要求进行了试采。取得了气井压力、产气量、产水量及随时间变化规律等。试采井井距不超过井控规定距离的2倍。取芯收获率75%～90%；进行了地球物理测井；实验和测试获得了气藏煤质、含气量、气水性质、储层物性、压力等。基本控制井（孔）距达到井控的要求。勘探程度1.构造形态清楚，煤厚、含气量等变化清楚，储量图件比例尺不小于1:25000。2.储量参数研究深入，选值可靠。3.获得了气井产能认识。4.进行了开发概念设计和数值模拟，经济评价，开发是经济的。认识程度探明储量计算前提条件14探明储量计算前提条件煤层气井控要求（1）探明储量计算区位于煤田勘探精查区，煤田勘探程度非常高，井控程度达到规范要求，但区内煤层气井比较少，这种情况是不能进行探明储量计算的。（2）煤层气井要求：区内“参数井的井距不能超过规定井距的2倍”和“试采井的井距不能超过规定井距的2倍”。（3）目的：加强对计算边界的控制作用。15探明储量计算前提条件试采要求（1）排采：探明储量区内必须有井组或单井试采生产试验，并取得了相应的试采成果，达到单井产量下限。（2）特点：实际上煤层气井具有产气速率慢、初期产气时间长、产气量变化大的特点。（3）问题：如何确定初始产气时间？反映真实产能潜力的稳产时间？如果把短时间达到产气量下限的井划入探明储量计算范围，会导致储量存在很大的不确定性。（4）起算时间：初始产气时间应以达到单井产气量下限起算。至少稳定在产气量下限之上3个月。以减小探明储量风险。163.储量计算方法介绍171.理论上，煤层气由吸附气、游离气和溶解气三部分组成。由于甲烷水溶解度很低，溶解气量占总气量份额很小。忽略不计。2.煤层割理发育的过饱和煤层，储量计算应同时考虑吸附气和游离气。反之，仅考虑吸附气。3.我国多数煤层为低渗、低饱和，目前仅计算吸附气储量。储量计算方法介绍计算方法18储量计算方法介绍计算方法19体积法地质储量采用体积法计算；可采储量采用综合确定的采收率计算。体积法地质储量计算公式：Gi=A×h×D×CGi---煤层气地质储量，m3A---含气面积，m2h---煤层厚度，mD---煤体容重，t/m3C---煤层含气量，m3/t可采储量计算公式：Gr=Gi×RfGr---煤层气可采储量，m3Rf---采收率，%储量计算方法介绍20数值模拟法（1）煤层气模拟软件：Comet-II、COALGAS、ECLIPSE、CMG等。（2）技术步骤：模型建立；敏感性分析；历史拟合；累积产气量预测曲线。（3）对储层参数和生产数据进行拟合匹配，获得气井预测产量。（4）求取采收率，计算可采储量。储量计算方法采收率计算公式XXX井产量预测曲线21物质平衡法计算公式储量计算方法式中：Bw—地层水体积；Cw—地层水压缩率，Mpa-1；Cf—煤层基质体积压缩率，Mpa-1；CΦ—孔隙体积压缩率，Mpa-1；CvL—兰氏体积常数，m3/m3；P—地层压力，Mpa；Pi—原始地层压力，Mpa；PL—兰氏压力，Mpa；Psc—标准压力，Mpa；Sw—平均水饱和度，%；Swi—初始水饱和度，%；T—储层温度，K；Tsc—标准温度，K；Vb2—次生孔隙体积，m3；We—侵水体积，m3；WP—产出水体积，m3；z—气体因子，无量纲；zSC—标准因子，无量纲；z*—非常规气藏气体因子，无量纲；Φ—孔隙度，%；Φi—初始孔隙度，%；m—P/Z*的斜率，m3/Mpa；C3—换算系数。物质平衡法22物质平衡法计算示例储量计算方法物质平衡法150psi(相当于废弃压力1MPa)23产量递减法计算示例储量计算方法产量递减法1.一般至少生产5年后才能采用递减分析法。2.产量达到高峰后建立递减速率，求得储量。244.储量计算参数25储量计算参数计算单元确定标准1.平面上，按区块划分。可细分井块，依据：含气量、厚度、煤阶、密度、渗透性、煤岩、煤质等。2.纵向上，按单一煤层划分。同一单元具有相似地质特征。3.以夹矸厚度0.7m为界。大于或等于0.7m时，上下煤层分为2个单元；小于0.7m时，且上下煤层厚度均等于或大于夹矸厚度，合并为一个单元。4.孤立单个煤层，受厚度、资源规模的制约，单独开发，可能不经济。厚度小于或等于0.7m的不作为计算单元。5.夹矸总厚度小于单煤层总厚度1/2，可为一个单元。大于1/2，不能为一个计算单元。计算单元26储量计算参数面积边界类型地质边界；煤层净厚度下限；含气量下限；瓦斯风化带；矿权边界；自然地理边界；计算边界。含气面积评审要求必须对申报区边界论证27储量计算参数注意事项1.地层倾角（1）倾角小于150时，直接采用构造图上测定的水平面积。（2）倾角150-600时，将构造图上测定的水平面积换算成真面积。（3）倾角大于600时，将煤层立面投影图上量得的立面面积换算成真面积。（4）急倾斜煤层，需要编制煤层立面展开图，测定面积。2.断层边界参考煤田勘探的经验，煤层气探明储量计算边界，在距离断层50m处划定。3.钻井控制各含气井块（或井区）面积内，都应有煤层气井或煤田孔控制。4.煤层甲烷浓度甲烷浓度≤80%的煤层，不能划入探明储量计算面积内。含气面积28储量计算参数风化带深度确定1.甲烷浓度—深度法甲烷浓度资料较多。甲烷浓度——煤层埋深相关关系。甲烷浓度80%对应深度，即风化带深度。2.类比法缺乏资料，通过类比煤层埋深和煤级来确定下限。限于本盆地内部地质条件相似、位置相邻的含气区带。含气面积甲烷浓度和煤层埋深关系图风化带深度29储量计算参数风化带深度确定3.甲烷浓度—含气量—深度法有甲烷浓度、含气量、煤层埋深资料，不能直接建立二者关系。分别建立“甲烷浓度—含气量”关系，“含气量—煤层埋深”关系。通过含气量间接确定风化带深度。含气面积甲烷浓度与含气量关系图煤层埋深与含气量关系图30厚度校正含气面积采用垂直投影面积，有效厚度应为铅直有效厚度，需要对井斜和倾角比较大的煤层厚度进行校正。校正公式：H铅=H钻［cosθ-tgα·sinθcos(β-γ)］式中：θ、β——井斜角与井斜方位，度；α、γ——地层倾角与倾向，度；H铅、H钻——铅直厚度与钻厚，m。储量计算参数煤层有效厚度31夹矸扣除标准（1）煤田勘探中可采煤厚＞0.7m时，夹矸＜0.05m，不需要剔除。0.05m＜夹矸＜0.70m时，必须剔除夹矸。夹矸≥0.70m时，夹矸上下煤层单独计算有效厚度结论：煤田勘探中有效厚度的确定精度高，可直接用于储量计算。（2）《煤层气资源/储量规范》规定夹矸的起扣厚度为0.05m-0.10m。目前测井解释精度难以达到。综合考虑，起扣厚度下限定为0.2m。储量计算参数煤层有效厚度32面积权衡法适用于井网不均匀的评价钻探区。（1）等值线面积权衡法以直线内插法编制的有效厚度等值图为基础，将井与井之间煤层厚度视为线形变化，即煤层厚度呈楔形变化。式中——平均有效厚度，m；hi——第i条有效厚度等值线值，m；hi+1——第i+1条有效厚度等值线值；m；Ai——相邻两条等厚线间第i块面积，Km2；n——等厚线间隔数。储量计算参数煤层有效厚度33面积权衡法（2）井点面积权衡法该法从等概率观点出发，认为井间未钻开地层变薄的机遇相等，尽管井少时平均值算不准，但不存在系统偏小或偏大的现象。具体作法：a.将最邻近的井点依次连结成三角网。b.取中垂线划分单井控制面积（Fi）。若中垂线之交点落在三角形之外，则以三角形之中点连线，划分单井控制面积。计算公式：式中——平均有效厚度，m；Ai——各井点的单井控制面积，Km2；hi——各井有效厚度，m；n——等厚线间隔数。井点面积权衡法示意图储量计算参数煤层有效厚度34算术平均法算术平均法求煤层平均有效厚度为各井煤层组有效厚度累加除以总井数。计算公式：式中——平均有效厚度，m；hi——单井煤层组有效厚度，m；n——井数。储量计算参数煤层有效厚度35煤层有效厚度储量