摘要：利用煤层气储层特征专业测井法针对淮南潘谢矿区煤层气储层赋存规律进行初探，为煤层气及页岩气开采提供依据。
关键词：煤层气；测井；勘探
一、区域地层
淮南煤田地层属于华北地层区，区内除中奥陶统至中石炭统缺失外，中生界的三叠系，侏罗纪和白垩纪亦无沉积。
潘谢新区煤系地层被新生界松散冲积层所覆盖。新生界松散层厚200～564米，由东向西，由南向北逐渐增厚，总的趋势老区较薄，潘谢矿区较厚。潘谢矿区除个别古地形隆起处外，一般都在200米以上。
淮南煤田含煤地层为石炭二迭系；其中二迭系山西组、石盒子组为主要含煤地层，一般含有可采煤层9～18层。可采煤层总厚度25～34米。煤种以气煤和1/3焦煤为主，煤质优良，具有特低硫（<0.5%）、低磷（<0.05%），中高发热量、结焦性好、粘结性强等特点。符合环保要求，在电力、冶金、化工、建材及城市造气等行业受到广泛欢迎。
二、煤层气储量资源
淮南矿区是我国有名的高瓦斯矿区，区内绝大多数煤层有自燃发火倾向，煤尘有爆炸性，地温较高，田煤层气资源丰富，预测资源总量达5928.25亿立方米，平均密度2.644亿立方米/平方公里，具有很高的开采利用价值。按赋存状态分：-1000米以上为1395.61亿立方米，-1000～-1200米为954.95亿立方米，-1200～-1500米为1887.46亿立方米，-1500以下为1690.23亿立方米。
三、淮南煤田井下瓦斯资源特征
淮南煤田赋煤构造为一北西西—东西向延展的复向斜，含煤地层为石炭、二叠系。主要含煤段为山西组、下石盒子组、上石盒子组，厚约750米，发育26层煤，可采煤层最大累厚达34米。主力煤储层为1煤层、8煤层、11-2煤层和13-1煤层；主力煤储层以气煤为主，部分为1/3焦煤，少量焦煤、瘦煤等其它煤类；煤层气条件复杂，主要表现在以下五个方面：
1、储层几何形态复杂，煤层层数多，煤体结构复杂，分岔变薄尖灭现象显著，厚度变化大，煤分层对比困难。
2、煤体结构复杂，区内构造煤发育。构造煤发育区（构造煤厚度比例＞20%）占含煤面积的40%左右，如淮河北潘集矿区为40%，淮河南矿区（谢李区）为50%。
3、储层渗透性复杂，淮南地区煤储层渗透率总体小于1×10-3md；渗透性的非均质性突出，试井渗透率从（0.002～2.1）×10-3md，变化幅度大，高渗区分布零星，且范围不大。
4、成藏史及控气因素复杂：淮南矿区在成煤后发生过多次地质构造运动，煤层的埋藏史和煤层气的逸散保存史复杂。煤层气藏的形成是印支、燕山和喜马拉雅多期构造运动共同作用的结果。控气因素多样，主导因素多变。淮南大部分地区主导控气因素以构造与构造应力场为主，有时封盖条件或埋深成为主导因素，局部煤层变形形成的厚煤带往往为高含气带，此时煤厚成为主导控气因素。
四、本次煤层气储层赋存情况探查布置方案
目前煤层气储层赋存情况通过煤田常规测井或其它勘探手段所不能实现。因此希望通过煤层气特殊专业测井，查明地层渗透率、总孔隙度、有效孔隙度、煤层气储层的有效厚度、地层倾角和倾向、地层电阻率、地层含水饱和度及储量，为矿区煤层气资源评价提供基础资料。
2013年在丁集矿1242（1）工作面1#、5#瓦斯井和潘三矿十二-十三27、十四西-15孔、十四-十五17、十五东-15孔等6个钻孔进行了煤层气储层特征专业测井。
1、钻孔结构：
丁集1#孔：孔深1157m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一开350mm孔径，下177.8mm套管至孔深755m；二开孔径245mm，下177.8mm套管至孔深826m，其中755.5m-826.5m 段扩径至420mm；三开孔径152mm到底。
丁集6#孔：孔深1217m。一开350mm孔径，下177.8mm套管至孔深824m；二开孔径245mm，下177.8mm套管至孔深861m，其中790m-824m 段扩径至420mm；三开孔径152mm到底。
潘三矿十东15孔：孔深1140m，0-350m孔径245mm，下180mm套管；第二路孔径152mm到底。
潘三矿十四西15孔：孔深1260m，0-350m孔径245mm，下180mm套管；第二路孔径152mm到底。
潘三矿十五东15孔：孔深1260m，108mm孔径到底。
潘三矿十四-十五19孔：孔深1280m，108mm孔径到底。
2、测井内容
丁集矿1#、6#孔及潘三矿十东15孔、十四西15孔进行声波、中子、密度、双侧向-微球形聚焦、自然伽玛、自然电位、井径、井斜、方位、井温、地层倾角、自然伽玛能谱、电成像和偶极声波测井。
潘三矿十五东15孔、十四-十五19孔进行声波、中子、密度、双侧向-微球形聚焦、自然伽玛、自然电位、井径、井斜、方位和井温测井。
五、初步成果
1、通过电成像测井查明了丁集矿W1242（1）-1#、W1242（1）-5#孔、潘三矿十四西-15孔裂缝发育情况。丁集矿W1242（1）-5#井张开缝的密度最大，潘三矿十四西-15孔井最小，三口井整体裂缝不发育，也没有明确的溶蚀孔洞发育。
2、通过自然伽马、自然电位、PEF、岩性密度、补偿中子、偶极子声波、电成像和自然伽马能谱测井资料综合分析，查明了6口井各煤岩层岩性、组份及含气量。
丁集矿2口钻井各煤层中1煤瓦斯含量最高，含气量为11.74m3/t，10煤瓦斯含量最低，含气量为6.73m3/t，其它各煤层含气量在9.1～11.21 m3/t之间；潘三矿4口钻井中4-1煤瓦斯含量最高，含气量为13.98m3/t，9煤瓦斯含量最低，含气量为5.13m3/t，其它各煤层含气量在7.49～13.33m3/t之间。
通过测井资料综合分析，丁集矿W1242（1）-1#、W1242（1）-5#孔13-1～1煤层之间煤层顶、底板岩层段发育气层1层2.0m、气水同层1层5.7m、含气层10层45.3m和低产气层1层8.0m，并查明了上述含气层的含气饱和度。潘三矿十二-十三27、十四-十五17、十五东-15四口钻井煤层顶、底板岩层段不发育煤层气储层
3、通过深侧向、双井径、自然伽马、补偿中子、岩性密度测井查明了6口钻井的煤层顶、底板的渗透性及含水性。除丁集矿4煤顶板含水性、渗透性较好，11-2煤顶板渗透性较好外，其余各煤层顶、底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主，局部为砂岩，渗透性和含水性差。
4、通过自然伽马、深侧向、岩性密度、补偿中子及偶极子声波测井，查明了本次测井的6口钻井石炭系灰岩层段无含气特征，不发育煤层气。
六、结束语
目前煤层气储层赋存情况通过煤田常规测井或其它勘探手段所不能实现，通过本次勘探证明煤层气储层专业测井是探查煤层气储层赋存情况的有效手段。
参考文献：
[1] 煤田地球物理勘探原理.中国矿业大学资源与地球科学学院，2006
[2] 李周波.钻井地球物理勘探.地质出版社，2006.5
作者简介：
龙康（1983-），男，吉林松原人，工程师，从事矿井地质技术管理工作。
论文作者:龙康
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/13
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