煤成气砂岩储层的测井探测技术.doc

行业资料：_煤成气砂岩储层的测井探测技术单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 12 页煤成气砂岩储层的测井探测技术在煤矿开采过程中，瓦斯（煤层气）灾害是需要耗费大量的人力、物力进行预防的地质灾害，而且其无效的排放也污染了环境，增加了大气的温室效应。从另一方面来讲，煤层气则是一种洁净能源，其开发利用可以弥补常规能源的不足1。因而煤层气作为一种自然资源的开发利用越来越备受各国政府和企业的重视，现阶段我国对煤层本身所含煤层气较为重视，而对储存在砂岩里的煤成气的研究稍显不足，有事实证明一些地区煤成气砂岩储层亦具有很好的开发价值，因而，其探测方法的研究亦具有重要的现实意义。1煤成气砂岩储层11生气岩泥岩：砂岩附近的泥岩中，如果富含分散有机质，如动、植物化石等，在还原强还原环境湖相沼泽的沉积环境中，可以形成煤成气而成为砂岩储层的气体来源5。煤层：煤层本身是良好的生、储气层，尽管煤基质中微孔隙发育，具有较强的储气能力，但煤层所生成的气体仅有一部分保留在煤层中，相当一部分运移出去。同时，煤层中煤层气有三中赋存状态：溶解态、吸附态和游离态1，在外界条件发生变化时（比如压力、温度等），也可能从煤层中溢出而成为砂岩储层的煤成气来源。12储集层具有孔隙性和渗透性的砂岩，砂岩附近煤层、泥岩形成的煤成气可以通过裂隙、孔隙等通道运移到砂岩中，但要形成良好的储气层，必须有良好盖层。致密的泥岩、粉砂岩是气层的良好盖层。2测井探测煤成气砂岩储层的基本原理煤田测井经过几十年的发展形成了以核、声、电三种测井系列为主的诸多测井方法，解决了煤田勘探中煤、岩层的定性、定厚问题，同时在孔隙度的解释与利用等方面也取得了较好的成果。对于煤成气砂岩储层来说，含煤成气的条件之一就是砂岩地层本身具有空隙，所以识别煤成气砂岩储层的测井方法主要是与地层孔隙度有关的密度、中子中子、声波测井。密度测井：密度测井是利用中等能量的伽马射线通过地层时与介质发生康普顿效应，射线被介质吸收，其康普顿吸收系数可式中e为每个电子的康普顿散射截面，对中等能量的伽马射线，e可视为常数；Z为介质的原子序数，A为介质的原子量，对于沉积地层而言，Z/A之值约为0.5左右；NA为阿佛加德罗常数（6.0221023/mol）；b为介质体积密度。从（1）式可以看出体积密度b与康普顿吸收系数成正比，密度测井仪器通过刻度可以直接计算出地层的体积密度b。式中b为体积密度，、S、V分别代表总孔隙度、饱和度、和相对体积；下标ma、sh、w、g分别代表骨架、泥质、地层水、和煤成气。由于水、煤成气的密度远小于砂岩骨架与泥质的密度，由（2）式可知，与致密砂岩相比，具孔隙的砂岩在密度测井曲线上表现为曲线幅度降低，利用这一特点可以定性判断砂岩地层孔隙度的大小。中子中子测井：中子中子测井的核物理基础是高能中子与地层介质连续发生弹性散射，使高能中子不断减速直至变成热中子，并最终被原子核俘获。理论和核实验均证明氢是最强的减速剂，因而，中子中子测井主要反映的是地层含氢量。地层的含氢量用含氢指数表示，规定淡水的含氢量为1个单位，1cm3的任何岩石和矿物的含氢量与同体积淡水含氢量的比值，称为该岩石或矿物的含氢指数，6用公式表示为（3）式中H为含氢指数；M、nh分别为介质化合物的克分子量和每个分子中的氢原子数。由（3）式可以看出地层的含氢指数不仅与地层中每个分子所含氢原子的数量有关，亦与地层密度有关，所以中子中子测井应该看作是对地层氢浓度的测量。尽管煤成气每个分子（主要成分为CH4）中的氢原子数较多，但其密度远小于水，所以砂岩中煤成气的含量降低了地层的含氢指数。当砂岩孔隙中含有水和煤成气时，根据体积模型，中子中子测井孔隙度的响应方程可表示为（4）式中N为中子孔隙度，H、S、V分别代表含氢指数、总孔隙度、饱和度、和相对体积；下标ma、sh、w、g分别代表骨架、泥质、地层水、和煤成气。由（4）式可知：砂岩的中子孔隙度N与含气饱和度Sg成反比，当孔隙地层具有较高含气饱和度时，由于孔隙空间的含氢密度低，高孔隙度的气层表现为较低中子孔隙度，因而，4中子中子测井仪也称为“气探测器”。砂岩的中子孔隙度N与地层的泥质含量Vsh有正比关系，因而影响了中子中子测井对含有泥质的煤成气砂岩储层的探测灵敏度。长、短源距声波时差测井：短源距（近探测器8ft与远探测器10ft）声波测井径向探测深度浅，受冲洗带含气饱和度影响程度小；长源距（近探测器10ft与远探测器12ft）声波测井径向探测深度深，受冲洗带含气饱和度影响程度大。当长源距纵波时差大于短源距纵波时差时，指示为气层。反之，当长源距纵波时差等于短源距纵波时差时，指示为非气层2。3实例分析如图所示为我国某煤田测井探测煤成气砂岩储层的实例，对于煤田测井来说，利用视电阻率、自然电位、自然伽马和密度等测井方法划分钻孔岩性剖面是比较成熟的方法，而本文重点讨论测井探测煤成气砂岩储层的方法，所以图中仅显示了声波时差（tc，单位s/ft）、中子中子孔隙度（N，单位%）、密度（b，单位g/cm3）三种方法的测井曲线，以便于进行讨论和分析。4结论与讨论由上述分析可知：煤田中在煤层附近有煤成气砂岩储层、泥质砂岩储层的存在，声波、密度、中子中子三种孔隙度测井是进行煤成气砂岩储层探测的有效方法。但是，当煤成气砂岩储层、泥质砂岩储层含气饱和度较小时，其分辨能力较低，这时可以通过统计计算区内煤成气储层下限值的方法，或者利用孔隙度挖补法，提高识别能力。第 5 页 共 12 页煤机检修工安全操作规程一、上岗条件煤机检修工必须熟悉采煤机的性能、构造原理和采煤作业面的作业规程，懂得回采基本工艺，熟练掌握采煤机的检修标准，掌握本岗位危险源辨识及管控措施，必须经过专业技术培训，并经考试合格后持证上岗。二、岗位标准操作工序到达工作面后，煤机检修工应按照以下顺序进行检修：1、现场接班2、现场安全确认3、作业前准备4、检修作业（1、行走部及牵引部检修2、截割部检修3、电气部位检修4、冷却及液压系统检修）5、试机。三、安全操作标准（一）现场接班1.进入作业地点。采煤机司机给煤机检修工交班。2.查看记录及询问工作状况。（1）煤机检修工到达作业地点后，询问煤机司机上一班采煤机的运转状况、故障处理情况及遗留问题。（2）现场检查：煤机检修工根据询问和记录情况，同煤机司机一起对采煤机外观进行一次详细检查，查明存在问题。（3）问题的处理：煤机检修工与煤机司机对共同查出的问题提出处理意见。（二）现场安全确认1.采煤机司机要与支架工密切配合，按顺序开机、停机。2.启动采煤机前，必须观察采煤机周围，确认对人员无危害和机器转动范围内无障碍物后，方可接通电源。改变采煤机牵引方向时必须先停止牵引。3.严禁强行截割硬岩和带载启动、带病运行。4.采煤机割煤时必须开启喷雾装置。5.采煤机因故障停机时，必须断开隔离和离合器。采煤机停止工作、司机离开采煤机或检修时，必须切断电源，通知电气检修工断开采煤机组合开关隔离。6.更换截齿时，必须停止采煤机，摘开滚筒离合器并闭锁工作面刮板输送机。7.严禁使用采煤机硬拉、顶推、拖吊其他设备、物件。8.检修组长使用携带瓦斯便携仪检测检修现场20米以内风流中瓦斯浓度，当瓦斯浓度1%时，严禁送电试机，瓦斯浓度1.5%时，停止一切作业，撤人，处理。（三）作业前准备1.煤机检修组组长把交底情况向当班工长汇报。2.根据班组长的安排，检修工接受任务，备齐检修用的工器具及配件、仪器、仪表。3.检修前试机（1）开机：检修工使用扩音电话联系当班工长（班长），经当班工长（班长）确认可以开机后，工长（班长）向电气集控工发出开机信号。（2）试机：通知电气检修工给煤机组合开关送电，闭合采煤机隔离开关按动主启按钮按动滚筒调高按钮，悬空两滚筒点动截割滚筒电机，当截割电机即将停止转动时，挂上截割部离合器启动截割主电机。（3）保证机身上及滚筒周围无大块矸石，开动滚筒，人员站于电缆槽前，仔细听摇臂、行星机构传动声音；对煤机整体进行观察。（4）操控煤机上下行走2个支架长度，仔细听行走部、牵引部无杂音，观看行走过程平顺情况（机身有无抖动、卡阻）无异常停机检修（停截割牵引-总停-拉机身隔离-平台组合开关闭锁-拉离合器）。（5）煤机检修工停机后，使用扩音电话联系电气检修工断电闭锁，电气检修工停电闭锁后，使用语音电话向煤机检修工反馈，煤机检修工脱开煤机上下滚筒离合器。（6）煤机检修前必须与电气平台集控工联系将采煤机电源切断并闭锁刮板机，并在采煤机组合开关隔离把手上挂有人工作，严禁送电警示牌。（7）检修前检查作业环境，作业地点支护必须完好，支架伸缩梁必须打出，护帮板必须打至煤壁，支架架间无漏矸掉渣；作业地点上方10m位置必须搭设可靠的挡矸网。（8）在煤壁侧、机身上或煤机机身两端检修时，必须设专人进行监护，不准单人检修。上方严禁有人作业。（四）检修作业1.行走部及牵引部检修（1）检查行走部齿轨轮、驱动轮及滑靴：齿轨轮、驱动轮及滑靴无裂缝；使用板尺量测齿轨轮、驱动轮磨损量在5mm以内，使用小锤缓慢敲击销子，确保通心螺栓销轴无松动，如有松动及时使用27的内六方上紧；使用板尺量测滑靴底面磨损量在10mm以内，观测销子无变形，使用小锤缓慢敲击确保销轴、螺栓连接紧固可靠。（2）每班必须对齿轨轮注油一次，注油量为500g锂基酯。（3）检查牵引部牵引箱油位：每隔2天打开牵引部加油孔，使用油标尺检查油位，油位位于油腔1/2位置；油位低于油腔1/2位置时，使用油壶加注N320齿轮油。新采煤机牵引箱运行500小时换油一次，之后每xx小时换油一次。（4）检查牵引部温度：使用红外线测温仪检测一轴、二轴、三轴轴承端盖温度不超过80。温度过高时开盖检查。（5）牵引部开盖检查时，必须清理干净采煤机机壳上的煤尘和工作地点障碍物。（6）检查液压制动器完好，每隔1个月，更换制动器一次。2.截割部检修（1）检查齿轮传动系统：试机时，开动滚筒，人员站于电缆槽前，仔细听摇臂、行星减速器部位传动声音。（2）检查摇臂油位：将摇臂放平观察摇臂老塘侧的油标，润滑油量为摇臂放平后至油标中位；缺油时加注N320齿轮油；新采煤机摇臂运行500小时换油一次，之后每xx小时换油一次。（3）检查摇臂轴承温度：使用红外线测温仪检测轴承端盖温度不超过80。温度过高时开盖检查。（4）检查调高千斤顶：观察调高千斤无损伤，不漏油；试机时，观察摇臂升降灵活，不自动下降。每星期对每个销轴必须加注500g锂基润滑脂。（5）检查离合器：拉动离合器手把无卡阻。（6）检查截割滚筒：筒体、旋叶无裂纹或无开焊。（7）更换截齿：观察截齿数量，截齿齐全，转动灵活，合金头无损坏；缺失或损坏的截齿当班必须更换。（8）检查行星机构油位：观察行星机构上方老塘侧油位窗，油位达到其内腔容积的2/3，油位不足时及时加注N320工业齿轮油。新采煤机行星机构运行500小时换油一次，之后每xx小时换油一次。（9）检查摇臂、行星机构及截割电机冷却水路和喷雾：冷却电机的进水口和冷却变频器箱的进水口调定压力为1.5MPa；内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于1.5MPa，如内喷雾损坏，外喷雾压力不小于4MPa；必须保证喷雾雾化效果，有堵塞、丢失或喷雾效果不佳，当班必须更换喷头或清理喷头堵塞物。（10）使用小锤缓慢敲击销轴（铰接体）及螺栓，确保其连接紧固。（11）观察摇臂、行星机构、各传动轴外观，无渗漏油现象。3.电气部位检修（1）电气检修工使用扩音电话与电气平台集控工联系，将工作面三机及煤机停电闭锁，确认闭锁后方可进行作业。（2）每周星期一电气检修工打开煤机电机接线腔，测试电机绝缘性能，电压为380V时绝缘电阻阻值大于0.5M；电压为3300V时绝缘电阻阻值大于4M。使用扳手或螺丝刀紧各接线连接部位确保连接牢固。（3）逐个对电控箱中的按钮按压测试，确保按钮灵活可靠。（4）检查拖缆装置和电缆夹板完好情况。4.液压系统（1）观看老塘侧液压油箱上的油标，油位位于中部油窗位置；如缺油加注L-AN100抗磨液压油；新煤机液压油运行500小时更换，之后毎xx小时更换一次；（2）检查胶管接头无渗漏，有渗漏及时更换密封；（3）试机时，测试电磁阀动作灵敏情况，有异常及时拆洗；（4）观看煤机高低压力表，双联齿轮泵压力高压18MpaP20Mpa、低压2MpaP2.5Mpa，压力不足时及时调整；（5）检查调高千斤、液压制动器无漏油，有渗漏现象及时更换；（6）检查油泵、马达主油管路与接头，有漏油的应及时处理；使用红外线测温仪检测油箱，温度不超过50。（7）观察调高泵箱外观不漏油。（8）检修结束后，先将工具存放于工具箱并打扫现场文