Question

煤层气开发目标区的煤储层评价

Answer 1

与建立勘探目标区煤储层评价体系的方法类似，笔者建立了开发目标区煤储层评价体系。该评价体系的建立是基于对我国重点煤层气开发区块，如郑庄、樊庄、韩城、柳林等中高煤阶煤层气开发区的煤层气的产能影响因素和产气特征分析后得出的，鉴于本书篇幅所限，这些内容并未全部列出。

高煤阶开发区块优选煤储层综合评价体系，如图6.11所示。为了实现煤层气开发区优选的目标（U），共建立了煤层气资源潜力、成藏条件、孔渗特征和开发地质四项评价准则（U₁，U₂、U₃和U₄），四项准则层又进一步划分为11个方案层和19项评价参数，最终建立了四层次的煤储层模糊综合评价体系，按照这个评价体系逐级对煤储层进行评价。

煤储层评价时遵循从底层到顶层逐级评价的方法。首先对第四层（即次级方案层）进行评价，将评价结果作为第三层（即方案层）的值。以两个次级方案层“目标煤层厚度”和“主煤厚稳定性”的评价为例，两个次级方案层的隶属度值分别为0.7和0.3。这样只要将获得的“目标煤层厚度”和“主煤厚稳定性”值分别与它们的隶属度相乘，之后再求两者之和，即可获得第三层“煤层厚度”的评价值。其次，按照同样的方法，通过对第三层“煤层厚度”和“含气条件”两个评价参数进行评价，即可获得第二层，即准则层“资源潜力”的评价值。第三，按照类推方法通过对“资源潜力”、“成藏条件”、“孔渗特征”和“开发地质”的评价，即可获得目标层（高煤级开发区块煤储层综合评价指数）的值。最后，根据获得的目标层“高煤级开发区块煤储层综合评价指数”的值的大小对煤储层的有利程度进行评价。高煤级煤储层综合评价指数值在0～1之间，其值越高，煤储层越有利。因此根据评价区内各评价块段单元评价值的大小即可划分有利煤储层的分布区带。

图6.11 高煤阶开发区块优选煤储层评价体系

根据6.2节中所建立的各参数评价函数，借助于美国地理信息系统平台软件MapInfo professional实现计算机下储层综合评价的实现，其具体方法是：

首先，对各评价参数图层进行矢量化。将含气量、储层压力梯度、临储压力比和渗透率等评价参数在MapInfo professional下矢量化，分别做出各参数的等值面图，并赋值。

其次，在MapInfo professional下建立网格单元并赋值。本次评价中采用300m×300m的网格单元，如图6.7所示。网格单元建立后，将网格单元图层与各评价参数进行矢量叠加，叠加完成后每个网格单元中便包含了各个评价参数值。

图6.12 产气量和综合评价值关系图

最后，根据各参数的权重系数计算出每个网格中的综合评价值。

算出综合评价值之后，根据综合评价值的大小，确定出不同的煤层气开发区类型。但是，综合评价值在多大范围内，代表了有利开发区，这里在评价时采用了与勘探目标区评价不同的方法。在勘探区评价时，因为没有生产井做验证，因此只能通过人为设定有利区块类型的评价得分范围，这就带有一定的主观性，使得一个区域的评价结果与其他区域的可比性较差。然而，在对开发目标区评价时，由于在评价区内已有部分煤层气勘探井，获得了一些基本储层地质参数，部分煤层气井已经开展了煤层气生产，可以得到少量的生产数据信息，因此在对开发目标区块评价时，采用试采井产气量标定综合评价值的方法，定量的确定了有利开发区的综合评价值。

以郑庄区块评价为例进行说明。读取各个试采井所在网格处的综合评价值，然后绘制和产气量之间的关系图。结果表明，产气量和综合评价值呈明显的线性关系。因此，通过划分产气量区间，可以确定对应的综合评价值区间（图6.12）。采用的划分标准为：Ⅰ类区产气量在2000m³/d，属于高产开发区，对应的综合评价值为0.6～0.8；Ⅱ类区产气量在1000～2000m³/d之间，属于中产开发区，对应的综合评价值为0.41～0.6；Ⅲ类区产气量在500～1000m³/d之间，属于低产开Ⅰ发区，对应的综合评价值为0.32～0.41；Ⅳ类区产气量<500m³/d，属于极低产开发区，对应的综合评价值<0.32。

对郑庄区块煤层气后续开发目标区进行综合评价，结果如图6.13所示。高产开发区主要分布在区块的北部和东南部，面积约199.78km²；中产开发区面积较大，为271.29km²，分布在Ⅰ类区周围；低产开发区主要分布在区块的西南部，面积为198.90km²；极低产开发区主要分布在区块东部，寺头断裂带附近地区，分布面积较小，为27.23km²。

值得指出的是，这里仅仅提供了一个进行煤层气储层综合评价的理论体系和方法，而本文建立的评价体系还需要随着煤层气勘探和开发的进行不断的补充、完善和修改。另外，煤储层综合评价必须跟现阶段的煤层气钻、完井，排采工艺以及煤层气产能动态变化相结合，必须考虑一些与开发条件密切相关的储层参数，同时针对不同煤级的储层（特别是低煤级储层）进行相应的技术研发与改进。受目前我国煤层气开发实践的阶段和步伐所限，虽然本章在很多地方都没有系统、透彻地分析这些开发地质因素，但该评价体系产生的评价结果可初步用于指导我国目前中高煤阶煤区的煤层气勘探和开发实践，同时可为后续的储层评价提供重要基础和依据。

图6.13 郑庄区块3^＃煤有利区综合评价图