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北京消防|煤成氣砂巖儲(chǔ)層的測(cè)井探測(cè)技術(shù)|消防檢測(cè)|電氣檢測(cè)
發(fā)布日期：2019-02-05 04:16:31
0引言
在煤礦開采過程中，瓦斯（煤層氣）災(zāi)害是需要耗費(fèi)大量的人力、物力進(jìn)行預(yù)防的地質(zhì)災(zāi)害，而且其無效的排放也污染了環(huán)境，增加了大氣的溫室效應(yīng)。從另一方面來講，煤層氣則是一種潔凈能源，其開發(fā)利用可以彌補(bǔ)常規(guī)能源的不足[1]。因而煤層氣作為一種自然資源的開發(fā)利用越來越備受各國政府和企業(yè)的重視，現(xiàn)階段我國對(duì)煤層本身所含煤層氣較為重視，而對(duì)儲(chǔ)存在砂巖里的煤成氣的研究稍顯不足，有事實(shí)證明一些地區(qū)煤成氣砂巖儲(chǔ)層亦具有很好的開發(fā)價(jià)值，因而，其探測(cè)方法的研究亦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1煤成氣砂巖儲(chǔ)層
1．1生氣巖
泥巖：砂巖附近的泥巖中，如果富含分散有機(jī)質(zhì)，如動(dòng)、植物化石等，在還原—強(qiáng)還原環(huán)境湖相沼澤的沉積環(huán)境中，可以形成煤成氣而成為砂巖儲(chǔ)層的氣體來源[5]。
煤層：煤層本身是良好的生、儲(chǔ)氣層，盡管煤基質(zhì)中微孔隙發(fā)育，具有較強(qiáng)的儲(chǔ)氣能力，但煤層所生成的氣體僅有一部分保留在煤層中，相當(dāng)一部分運(yùn)移出去。同時(shí)，煤層中煤層氣有三中賦存狀態(tài)：溶解態(tài)、吸附態(tài)和游離態(tài)[1]，在外界條件發(fā)生變化時(shí)（比如壓力、溫度等），也可能從煤層中溢出而成為砂巖儲(chǔ)層的煤成氣來源。
1．2儲(chǔ)集層
具有孔隙性和滲透性的砂巖，砂巖附近煤層、泥巖形成的煤成氣可以通過裂隙、孔隙等通道運(yùn)移到砂巖中，但要形成良好的儲(chǔ)氣層，必須有良好蓋層。致密的泥巖、粉砂巖是氣層的良好蓋層。
2測(cè)井探測(cè)煤成氣砂巖儲(chǔ)層的基本原理
煤田測(cè)井經(jīng)過幾十年的發(fā)展形成了以核、聲、電三種測(cè)井系列為主的諸多測(cè)井方法，解決了煤田勘探中煤、巖層的定性、定厚問題，同時(shí)在孔隙度的解釋與利用等方面也取得了較好的成果。對(duì)于煤成氣砂巖儲(chǔ)層來說，含煤成氣的條件之一就是砂巖地層本身具有空隙，所以識(shí)別煤成氣砂巖儲(chǔ)層的測(cè)井方法主要是與地層孔隙度有關(guān)的密度、中子—中子、聲波測(cè)井。
密度測(cè)井：密度測(cè)井是利用中等能量的伽馬射線通過地層時(shí)與介質(zhì)發(fā)生康普頓效應(yīng)，射線被介質(zhì)吸收，其康普頓吸收系數(shù)%u3BC可式中?為每個(gè)電子的康普頓散射截面，對(duì)中等能量的伽馬射線，?可視為常數(shù)；Z為介質(zhì)的原子序數(shù)，A為介質(zhì)的原子量，對(duì)于沉積地層而言，Z/A之值約為0.5左右；NA為阿佛加德羅常數(shù)（6.022?23/mol）；?為介質(zhì)體積密度。
從（1）式可以看出體積密度?與康普頓吸收系數(shù)%u3BC成正比，密度測(cè)井儀器通過刻度可以直接計(jì)算出地層的體積密度?。
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