一种适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法与流程

本发明涉及地质勘探，具体涉及一种适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法。

背景技术：

1、煤层气是一种优质的清洁能源和化工原料，是常规天然气的重要补充。我国煤层气资源丰富，国家高度重视煤层气产业发展，有力推动了全国范围内煤层气勘查开发工作。我国煤层气产业发展历经二十余年，但目前仅在山西沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘实现了产业化开发，其他广大地区尚未形成产业规模或突破。总体来看，当前制约我国煤层气产业化发展的瓶颈问题依然是煤层气地质基础研究薄弱，煤层气开发技术工艺适配性不强，导致煤层气井单井产气量低、稳产时间短，煤层气开发的经济效益差。

2、我国西南地区以薄煤层、多煤层为特点的煤层气资源勘查开发潜力巨大，但煤层气地质研究及资源评价工作程度相对较低，区内煤层气勘查开发有利区及资源可采情况未落实，目前还难以为煤层气规模化开发提供资源保障。此外，以往大量煤层气地面开发工程实践也表明，受薄至中厚煤层群发育及复杂地质条件的影响，区内煤层气地面开发效果不佳，煤层气井难以长期高产、稳产。川南地区在区域构造位置上处于四川前陆盆地南缘的叙永―筠连叠加褶皱带，主要含煤地层为上二叠统宣威组/龙潭组，属于煤层气的低勘探程度区。

3、因此，需要在系统总结以往工程经验及调查研究成果的基础上，结合区域煤层气地质条件探索与之相匹配的勘查开发工艺，以区域成功的工程经验总结、技术创新来科学指导川南相似地质条件低勘探程度区煤层气资源评价与勘查开发工作。

4、综上所述，有必要对现有技术做进一步创新。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其构思合理，流程简单，能够有效保证区内煤层气地面开发效果和煤层气开发的经济效益，为煤层气高效勘探和规模化开发提供资源保障，同时也对具有相似地质条件地区的煤层气勘探和开发提供重要的参考价值。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其先确定开展煤层气资源评价的计算边界，再划分煤层气资源评价计算单元，接着选取煤层气资源评价参数，并依次进行煤层气地质资源量评价和煤层气可采资源量评价，最终获得煤层气资源潜力评价结果。

3、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中，所述煤层气地质资源量评价的具体过程为：基于煤田勘探钻孔资料及煤层气调查工作成果，首先总结区内煤层气地质条件的新认识，然后计算煤层气地质资源量，计算公式为：

4、

5、上式(1)中，n为评价区内划分的计算单元数量，gi为第i个评价区煤层气地质资源量，aj为第j个计算单元的煤储层含气面积，为第j个计算单元的煤储层平均厚度，dj为第j个计算单元的煤储层平均原地基视密度，cj为第j个计算单元的煤储层平均原地基含气量。

6、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中，所述煤层气可采资源量评价的过程为：

7、2.2.1)可采资源量计算

8、在获取煤层气地质资源量后，合理确定煤层气资源可采系数r，地质资源量乘以可采系数r可计算出煤层气可采资源量，计算公式为：

9、gr＝gi·r                                           (2)；

10、上式(2)中，gr为煤层气可采资源量，gi为煤层气地质资源量，r为煤层气资源可采系数；

11、2.2.2)可采系数的确定

12、采用等温吸附法确定可采系数。

13、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中，所述步骤2.2.2)中的等温吸附法具体过程为：

14、基于等温吸附常数，煤层气采收率η可由下式进行计算：

15、

16、上式(3)中，pad为煤层气藏枯竭压力，pl为朗格缪尔压力，pcd为煤层气临界解吸压力。

17、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中，所述煤层气临界解吸压力pcd是指煤储层压力降低过程中煤层吸附气开始从煤基质内表面解吸时所对应的压力，可根据朗格缪尔体积常数的计算公式(4)求得：

18、

19、上式(4)中，pcd为临界解吸压力，v实为煤层含气量，vl为朗格缪尔体积常数。

20、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中，所述煤层气资源评价参数选取的过程为：

21、3.1)煤炭资源量选取

22、首先计算评价单元面积，同时基于煤田勘探钻孔资料获取可采煤层累计厚度和煤视密度参数，采用所述朗格缪尔体积常数的计算公式(4)计算获得煤炭资源量；

23、3.2)煤储层含气面积选取

24、通过煤炭地质勘查、煤层气勘查所获得的钻井数据、地球物理数据确定煤储层的含气面积范围，并在煤储层埋深图、煤储层底板构造图上圈定含气面积；

25、3.3)煤储层厚度选取

26、通过煤田地质勘查获得的钻井数据、地球物理数据确定煤储层厚度；

27、3.4)煤视密度选取

28、在煤层气地质资源量计算时，采用来自煤田地质勘查煤层气资源调查工作的实测值作为煤的视密度数值；

29、3.5)煤层含气量选取

30、采用实测法、类比法和推测法确定评价区内煤储层含气量；

31、3.6)煤储层兰氏体积选取

32、通过煤田地质勘探、煤层气调查中采集煤样的等温吸附实验获得实测兰氏体积作为煤储层兰氏体积；

33、3.7)煤储层兰氏压力选取

34、通过煤样的等温吸附实验获得实测兰氏压力作为煤储层兰氏压力；

35、3.8)废弃压力选取

36、将煤储层压力在煤层气地面钻孔排采过程最低降至0.7mpa的枯竭压力作为废弃压力。

37、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中：所述步骤3.3)中对于无钻井和物探控制的深部煤储层，采用煤层厚度等值线图上的预测结果作为煤储层厚度；

38、所述步骤3.6)中在没有实测兰氏体积值的计算单元内，类比相同变质程度、邻近评价计算单元内的实测兰氏体积数值作为煤储层兰氏体积值；

39、所述步骤3.7)在没有实测兰氏压力值的计算单元内，采用相同变质程度、邻近评价计算单元内的实测兰氏压力数值作为煤储层兰氏压力值。

40、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中：所述计算边界包括构造边界、含气量下限边界、瓦斯风化带和矿段延伸边界；所述构造边界为各类地质边界，包括断层和地层变化；所述含气量下限边界为煤层含气量下降8m3/t后在各评价单元对应的深度；所述瓦斯风化带为甲烷浓度80％对应的深度；所述煤层净厚下限为0.6m。

41、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中：所述煤层气资源评价计算单元的划分是在构造及大型井田边界作为划分计算单元的基础上，以煤层组中部埋深线作为边界划分计算单元。

42、所述适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法，其中：所述煤层组中部埋深线划分为3个等级：深度为500m的风化带、深度为500-1000m的风化带和深度为1000-1500m的风化带；在煤层气地质资源量评价计算过程中，根据实际情况进一步划分出次一级计算单元，次一级计算单元划分的原则为：以地质边界或人为技术边界为划分依据。

43、采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

44、本发明适用于低勘探程度区煤层气资源潜力评价的方法构思合理，流程简单，针对低勘探程度区域提出煤层气计算单元确定与划分、煤层气地质资源量和可采资源量计算方法、以及具体评价参数选取方法，获得较为合理的煤层气资源潜力评价结果，展望评价区内煤层气资源勘查开发前景，对于煤层气勘探的精度和效率的提高有一定的促进作用，降低了勘探开发的风险和成本，同时也对具有相似地质条件地区的煤层气勘探和开发提供重要的参考价值，支撑煤层气产业高效发展，达到优化能源结构和能源的可持续发展的作用。