煤层气开采工艺中的未采动区煤层含气量

未采动区煤层含气量又称为原位含气量，一般采用含气量梯度法、等温吸附－含气饱和度法、地质综合（类比）分析法、测井曲线法等进行预测。

（1）含气量梯度法

含气量梯度是指单位深度内煤层气含气量增加的幅度。

含气量梯度法适用于构造相对简单的同一构造单元，对于同一构造，控制煤层气含气量的地质因素基本相同，随埋深增加，统一构造的煤级不变或变幅较小，如果已有浅部含气性实测数据，则可利用浅部含气量梯度进行深部预测，适用深度为煤层气风化带底部到煤层含气量“临界深度”之间。

实际地质条件下，煤层气含量与埋深之间的关系可表现为正相关、准相关和异常相关3种情况。正相关是指随埋深增加，含气量线性或非线性增大，这种情况可直接采用含气量梯度法预测深部含气量；准相关是指随埋深增加含气量线性也有增大的趋势，但明显离散，局部地层出现异常，这种情况应谨慎采用该方法；异常相关是指煤层气含量与埋深之间没有相关关系，这种情况不能采用含气量梯度法进行煤层含气量的预测。

（2）等温吸附－含气饱和度法（压力－吸附曲线法）

等温吸附－含气饱和度法预测煤层含气量的理论基础是，煤储层含气性取决于煤岩体单位吸附能力和含气饱和度，煤储层含气量是理论吸附量与含气饱和度的乘积，而煤岩体的吸附能力又是煤储层压力和温度的函数。温度变化不大的情况下，煤岩体对气体的吸附能力主要取决于储层压力，二者关系可通过等温吸附实验确定，见图1－10。储层压力可通过试井得到，理论吸附量则由Langmuir方程求得，含气饱和度是由浅部煤层饱和度和煤储层成藏条件估算的。(www.xing528.com)

图1－10　煤层气吸附气量和储层压力的关系

等温吸附－含气饱和度法适用于具备煤的等温吸附实测数据、了解煤储层压力情况，同时了解煤储层温度及其随深度的变化规律，能够对煤层的含气饱和度合理进行估算。

（3）地质综合（类比）分析法

地质类比分析法就是对预测区煤层气基本地质条件进行预测区煤层赋存特征、地质构造演化历史、煤层埋藏－热演化－生烃－保存历史综合分析，或选择地质条件类似的、且已拥有煤层含气量预测结果的地区来作为煤层含气量预测的依据。在基本上没有煤质、煤阶、含气性、吸附性等实测资料的地区，地质综合（类比）分析法是预测煤层含气性的唯一方法，在有基础资料的地区也可先作为一个研究基础，再结合煤质等条件进行进一步分析。广义而言，所有的地质预测方法都包含一定程度的地质综合（类比）分析。

（4）测井曲线法

M.J.Mullen等（1989）采用能谱密度测井曲线建立了实测灰分、煤样总含气量与所测煤层体积密度之间的经验公式，并利用经验公式估算预测区域的灰分和含气量；傅雪海等（1997）利用测井响应组合，结合煤层埋深拟合煤层气含量。测井曲线法的应用前提是在成煤环境相似的条件下，统一区内有匹配的测井曲线和煤层气含量实测资料，而未知区域内有测井曲线。在同一地区内有钻孔煤层高分辨率测井曲线和相关的煤层气含量实测资料，可采用测井曲线法对另一区段进行含气量预测。