摘 要:煤層氣是煤的伴生礦產(chǎn)資源,俗稱"瓦斯", 是近一二十年在國(guó)際上崛起的潔凈、優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。正因?yàn)槊簩託饩哂羞@么多的優(yōu)點(diǎn),所以我國(guó)正在大力開發(fā)煤層氣,因此,煤層氣勘探中相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)也受到重視。錄井技術(shù)是煤層氣勘探活動(dòng)中最基本的技術(shù), 是發(fā)現(xiàn)、評(píng)估油氣藏最及時(shí)、最直接的手段。鑒于錄井技術(shù)的重要性,本文介紹了煤層氣勘探中錄井技術(shù)的相關(guān)知識(shí),并且介紹了幾種煤層氣勘探中錄井技術(shù)的具體方法以供參考。
關(guān)鍵詞:煤層氣勘探;錄井技術(shù);方法
前言:近些年來,由于煤層氣清潔、無污染等諸多優(yōu)點(diǎn),我國(guó)對(duì)煤層氣的需求量越來越大,因此勘探、開發(fā)就需要更加精密、高科技的技術(shù)以滿足不斷增長(zhǎng)的需要。盡管煤層氣勘探的錄井技術(shù)非常的復(fù)雜繁瑣,但是煤層氣勘探中的錄井技術(shù)對(duì)煤層氣的勘探發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,它不但可以幫助技術(shù)人員了解地下煤層氣的具體情況,還可以減少勘探中的成本,提高工作效率。
1.煤層氣勘探中的錄井技術(shù)的基本概述
1.1煤層氣錄井的基本概念和技術(shù)概況
煤層氣錄井是煤層氣地質(zhì)錄井的簡(jiǎn)稱,它是指技術(shù)人員利用巖礦分析、地球物理、地球化學(xué)等方法,觀察、采集、收集、記錄、分析隨鉆過程中井筒帶出的物質(zhì)的相關(guān)信息,并根據(jù)這些信息建立錄井地質(zhì)剖面圖,幫助相關(guān)人員了解煤氣層的基本信息的過程。煤層氣錄井技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)有幾十年的歷史,最開始的錄井技術(shù)非常簡(jiǎn)單,只包括對(duì)煤層氣深度的測(cè)量、地質(zhì)描述、氣測(cè)錄井等項(xiàng)目,但隨著科技的發(fā)展,勘探、開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,現(xiàn)在的煤層氣錄井技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了聲、電、磁、機(jī)械、化學(xué)、電子信息等各領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),涵蓋了石油、地質(zhì)、物理、傳感技術(shù)、信息處理等各學(xué)科。當(dāng)前的錄井技術(shù)包括間接錄井技術(shù)和直接錄井技術(shù)兩類,這兩種技術(shù)又可以具體的細(xì)化。直接錄井技術(shù)主要包括鉆時(shí)錄井、巖屑錄井、 巖芯錄井等幾種,而間接錄井技術(shù)則包括氣測(cè)錄井等。最終采用哪種技術(shù)還需結(jié)合實(shí)際情況綜合判斷。
1.2煤層氣錄井技術(shù)在煤層氣勘探中的作用
錄井是煤層氣勘探開發(fā)過程中不可缺少的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。煤層在形成的過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的烴氣,這些烴氣會(huì)不斷的運(yùn)動(dòng),逐漸匯聚在低壓層中形成煤層氣。在氣測(cè)錄井時(shí),一旦鉆遇到這樣的煤層氣就會(huì)被氣測(cè)儀檢測(cè)到,氣測(cè)儀會(huì)把相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?,相關(guān)的技術(shù)人員就可以根據(jù)傳輸上來的數(shù)據(jù)信息判斷煤層氣的位置和更多詳細(xì)的信息,幫助卡準(zhǔn)煤層取心井深。另外,同一地區(qū) 、同一煤層的氣測(cè)異常顯示值有一定的規(guī)律性,在勘探煤層氣的過程中,可以根據(jù)這些異常的數(shù)值和測(cè)定值來運(yùn)用一定的方法估計(jì)煤層氣的含氣量。煤層氣錄井技術(shù)還可以采用間接或者直接的方式去收集更多井下的數(shù)據(jù),讓我們可以在不用下井的情況下獲得煤層氣的信息,并以此制定勘探、開發(fā)的計(jì)劃,為最終的試井、固氣等操作提供準(zhǔn)確的理論依據(jù),降低開發(fā)成本的同時(shí)保證施工安全。
1.3煤層氣錄井的技術(shù)原理
科技的發(fā)展也給煤層氣錄井技術(shù)帶來了技術(shù)的更新,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到煤層氣錄井技術(shù)中。除此之外,統(tǒng)計(jì)地質(zhì)學(xué)等一些邊緣學(xué)科的創(chuàng)建也為煤層氣錄井技術(shù)提供了新鮮血液。煤層氣錄井根據(jù)勘探現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)錄井所提供的數(shù)據(jù)及綜合分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行巖性解釋、能量等信息歸位,確定煤層氣的位置、含量等信息,并繪制錄井圖。最后進(jìn)行綜合分析,以氣測(cè)錄井、工程錄井、定量熒光錄井等為主要技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)井下狀況的準(zhǔn)確分析。
2. 煤層氣勘探中錄井技術(shù)的方法
2.1 鉆時(shí)錄井技術(shù)在煤層氣勘探中的應(yīng)用
鉆時(shí)錄井又稱鉆速錄井,鉆時(shí)錄井技術(shù)就是在鉆井過程中時(shí)刻記錄,確定鉆頭每鉆進(jìn)單位深度的巖層所需要的時(shí)間,并根據(jù)所需的時(shí)間來判斷井下巖層性質(zhì)的技術(shù)。對(duì)于不同的地點(diǎn),記錄的深度單位也是不同的,在目的煤層井段,需要每隔0.1m就記錄一下時(shí)間,而非目的井段只需每隔1m記錄一次即可。不同的巖石層,不同種類的巖石軟硬程度和抗鉆頭破碎的能力均有差異,因此,根據(jù)鉆進(jìn)相同的距離所需時(shí)間的差異,就可以大致了解該深度的地質(zhì)情況和井下地層巖性的變化及縫洞的情況。所需時(shí)間的判定受到兩個(gè)因素的影響,即該地點(diǎn)的具體地質(zhì)情況和鉆井時(shí)采取的相關(guān)措施,因此,在采用鉆時(shí)錄井技術(shù)時(shí),一定要保證鉆井參數(shù)的相對(duì)穩(wěn)定,以使得到的數(shù)據(jù)更加的有效。采用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)一定要特別注意鉆時(shí)的突變點(diǎn),發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)突然增大則表明地質(zhì)變硬,須停鉆循環(huán)鉆井液以便技術(shù)人員及時(shí)觀察巖屑卡準(zhǔn)煤層底板的深度,獲取相關(guān)的分析數(shù)據(jù)。當(dāng)鉆時(shí)突然變小時(shí)則是地質(zhì)變軟,也須停鉆觀察,以獲的最有效的地質(zhì)信息。鉆時(shí)錄井技術(shù)因其簡(jiǎn)單易操作的特點(diǎn)被廣泛使用,它可以為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供第一手資料。
2.2巖心錄井技術(shù)在煤層氣勘探中的應(yīng)用
巖心錄井技術(shù)就是對(duì)每天鉆井取出的巖心進(jìn)行一系列的鑒定、分析,并根據(jù)鑒定、分析的結(jié)果判斷井下巖層變化規(guī)律和煤層氣分布情況的技術(shù)。巖心是最直觀、最可靠地反映地下地質(zhì)特征的第一手資料,因此巖心錄井技術(shù)的使用對(duì)整個(gè)煤層氣勘探過程都至關(guān)重要。但是因?yàn)槿⌒镜倪^程非常耗時(shí)且成本非常高,需要以非常慢的鉆速進(jìn)行取芯,所以巖心取芯技術(shù)還需配合其他錄井技術(shù)一同使用,僅在特定的重要部位進(jìn)行取芯,以提高工程的效率并降低施工成本。使用鉆井取芯技術(shù)時(shí),應(yīng)反復(fù)確認(rèn)檢查鉆井工作的情況,判斷信息的真實(shí)與否。當(dāng)取出煤芯時(shí),需快速將煤芯裝入解吸罐中并密封,避免煤芯變質(zhì)而影響對(duì)地下結(jié)構(gòu)的判定。而且一定要注意煤芯取出的順序,不要發(fā)生顛倒造成錯(cuò)誤。
2.3 巖屑錄井技術(shù)在煤層氣勘探中的應(yīng)用
在鉆井過程中,地下的巖石層會(huì)被鉆頭鉆碎,一些碎屑就會(huì)跟著鉆井液被帶到地面,而這些被帶上來的碎屑就叫做“巖屑”?,F(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員按照一定的取樣間距和遲到時(shí)間收集這些巖屑,并根據(jù)這些巖屑的分布大致繪出地下巖層分布情況模擬圖的過程,就叫做“巖屑錄井”。采用巖屑錄井技術(shù)時(shí),撈取巖屑的間距有很多的講究,一般在不含煤層,每隔1m的距離撈取一次即可,而在含煤層則需每隔半米就撈取一次。確定遲到時(shí)間也有很多具體的方法,如理論計(jì)算法,實(shí)物測(cè)定法等,選取的方法要根據(jù)實(shí)際要求確定。撈取完成后,需要對(duì)巖屑進(jìn)行清洗,不同性質(zhì)的巖層要以不破壞其結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)選取清洗的方法。清洗過后,一定要用熒光直照巖屑,觀察其含油特征。若條件允許,最好讓巖屑自然晾干,使之不易變質(zhì)易于分析。在勘探過程中,一些非主要井段無需進(jìn)行鉆井取芯技術(shù),為了節(jié)省時(shí)間并且相應(yīng)的減少勘探成本,可以使鉆頭快速鉆進(jìn),收集鉆井液中的巖屑,并采用巖屑錄井技術(shù)對(duì)該地段的地質(zhì)情況作出分析,在分析巖屑的過程中還可以預(yù)測(cè)卡準(zhǔn)取芯層位,減少鉆井成本和風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)語:綜上所述,對(duì)于煤層氣勘探中的錄井技術(shù)的研究可以幫助我國(guó)煤層氣勘探、開發(fā)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的煤層氣錄井技術(shù)還存在很多的不足,但是隨著時(shí)間的推移,我們需要在不斷完善傳統(tǒng)錄井技術(shù)的同時(shí)推陳出新,結(jié)合舊的技術(shù)不斷研發(fā)出更加先進(jìn)的錄井技術(shù),提高煤層氣勘探的效率,減少開發(fā)的成本投入,最重要的是在更大程度上保證煤層氣開發(fā)采掘從業(yè)人員的人身安全。
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作者簡(jiǎn)介:
薛冰,男,漢族,1985.10.6,本科,采礦工程,黑龍江科技學(xué)院,中級(jí)工程師,地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。