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摘 要 煤层气测试是目前能够有效准确的获得煤层动态参数的方法之一，可以定性以及半定量的对待测煤层进行分析，在初步确定煤层气量等基本参数方面有着明显的优势，是确定区域的煤层气资源是够商业化的先决条件。本文主要介绍了目前国内煤层气含量技术的主流技术，结合实际情况，初步分析了影响测试结果的影响因素并提出了可能的产生原因，最后针对上述原因提出了如何减少误差，使得煤层气含量测试结果更加精确的措施。
关键词 煤层气含量;测试;影响因素
中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0127-01
煤层气，俗称瓦斯，主要成分是甲烷，分子式CH4，和天然气不同的是，瓦斯气通常和煤炭共生，以物理吸附的状态吸附并储存在煤层之中。瓦斯无色无味，难溶于水，特别是其化学性质易燃易爆，当瓦斯和空气以6%-15%的浓度混合时，遇到火源就会爆炸。瓦斯爆炸是煤矿中最常见的重大安全事故，对经济和人身安全都构成较大的威胁。如果能够在开采煤矿前首先进行煤层气的开采，那么相应的煤矿瓦斯爆炸率将降低75%-80%，同时，煤层气的开采还能促进一定的经济效应。前面我们提到，煤层气有别于天然气，是共生于煤矿之中的，因此，如果想科学合理的对煤层气进行开发，首先我们需要深入的了解煤层参数。而煤层气的科学测定则可以从侧面反映出煤层参数，为进一步开采煤层气提供科学依据。
从1949年至今，我国一直在不懈的进行煤层气含量测试方法的相关研究，并取得了长足的进展。从煤层气测试中，我们能够获得的主要参数包括煤层渗透率，原始压力，煤层破裂压力，表皮系数，探测半径，闭合压力等。从宏观上说，测试方法分为直接法和间接法两类。直接法就是直接测试煤样中解吸出的气体成分、体积等。间歇法为在实验室利用BET法测试煤矿，推算出相应数据。具体到相关测试技术，我国目前主要采用的测试方法有注入/压降测试，抽水测试，水罐测试，段塞测试，恢复测试，干扰测试，中途测试（DST）以及水箱测试等。下面我们就其中应用较广的几种测试方法分别做一简述。
1 几种常见的煤层气测试方法
1）注入/压降测试法。注入/压降测试法是一种单井压力瞬变测试方法，可适用于高/低储层，是目前煤层气开采中最常用的测试方法。这种方法首先向待测煤层中以低于煤层破裂压力的注入压力恒定的注入一定体积的水，使井周围产生一个压力高于原始储层的压力分布区，然后关井，分别测试注水期和关井后压力下降阶段的井压随时间的变化关系，而后通过霍纳分析，计算出煤层储层参数。注水过程提高了体层的压力，确保了在测试过程中液体的单向流动性，可以用标准的分析方法分析，分析结果可靠，实际操作简单。另外对于低渗透的煤层，必须保持较低的压力，即保持较低的注水量，因此分析时间会加长。另外这种测试方法还具有探测半径大以及可用于压后分析等优点。但是这种方法也存在着一定的缺点，如操作费用相对较高，控制稳定的水注入量比较困难，存在的一定的压裂地层的危险。这种方法基本适用于各种地层。
2）水罐测试法。水罐测试法是注入/压降测试法的一种简化形式，主要应用于高渗透水饱和的煤层。和上述的注入/压降测试法相比，这种测试法用价格低廉的水管来取代注水泵，无须在计算水注入量的大小，只需要确定水罐的大小。这种测试主要是依靠水管内的液面在重力作用下产生的重力压，通过静水柱的压力作用持续的向待测煤层中注水，在井的周围产生一种水饱和态，强迫产生向煤层流动的单相流体。对注水以及压降两个阶段的数据，通过储集层单向流理论进行分析，获得所需的储层参数。该方法的主要优点是成本低廉，方法简单，测试的成功率比较高，能够准确的测试有效渗透率，并且避免了可能的地层压裂。但是本方法应用范围有限，基本不能用于低渗透的底层，测试所需的时间也比较长。
3）段塞测试法。段塞测试法是快速的向井筒内注入流体或者瞬间从井筒中抽出一定体积的流体，测量在整个恢复过程中井筒压力随时间的变化，直到井筒压力恢复到底层的初始压力为止，通过相关的计算方法计算得出表皮系数、井筒储集系数以及渗透率等参数。这一方法常见于评价原始地层压力较低，低于静水柱压力的低压高渗透煤层。段塞测试法成本低廉，设计简单，实施起来较为便捷并且数据分析较为简单。但是其缺点还是较多的，如可探测的半径比较小，检测的时间比较长，不适用于两相流以及非均质储层。
4）DST测试法。DST测试也叫做钻杆测试。顾名思义，这种测试方法要利用钻杆地层测试器进行。用钻杆将测试工具下放到井筒内，通过远程控制在井筒下进行开关井的操作，能够直接获取一系列井筒压力和时间的关系曲线，通过进一步的数学模拟分析关系曲线，来获得相应的煤层参数。这也是直接认识测试煤层流体性质，产能大小，有效渗透率以及层段污染情况的有效手段。DST法适用于渗透率比较好的高压地层。其费用相对较低，施工简便，并且可以获得的底层数据比较多。但是DST法的探测半径比较小，开关井的时间分配比较难，并且容易出现两相流，使得分析更加复杂。
2 煤层气测试影响因素分析
从上述的方法可以看出，煤层气含量测试的主要影响因素有损失时间，損失量推算方法，解吸时间，温度，人为分析操作等几个方面。
损失时间直接和损失的煤气量相关，损失的时间越长，损失的煤气量也越多，推算得到的损失误差也越大。如果采样时间过长，很有可能导致损失气量过多，解吸气量太少，无法推测损失气量。现在我国普遍试行的推算方法是基于煤在空气中的解吸性质去推算煤在钻井中的解析性质，这势必存在着误差。另外，不同煤样的体相结构不同，尤其是孔结构差异较大，初期的解吸速度相差较大，用同一种方法去推算不同的样品显然是不合适的。解吸温度对测试也存在着一定的影响。温度越高，解析速率越大，温度越低，解析速率越小，我国基本都是野外进行煤田勘测分析，结果受环境影响较大。最后是人为操作原因。基本上所有的测试方法都需要人工读数，人工模拟，由于人肉眼的不可避免的偏差以及在分析过程中个人水平的差异，人为因素也会造成结果的不准确。
3 小结
煤层气的准确测试在煤层气的开采应用中十分重要。本文对目前常见的几种煤层气测试方法以及工艺做了一个简单的分析评价，指出了各自的优缺点以及使用的煤层类型。通过测试的原因，进一步分析了影响煤层气测试结果准确度的因素。针对影响测试结果的因素，逼着有以下几点建议：1）严格按照国家标准来进行煤层气的测试，保证流程上最小的误差。2）将测试过程中的水浴调到煤层的温度，保证温度校正。3）加强相关人员的培训学习，规范操作。
参考文献
[1]何深平.煤层气测试方法的分析评价方法[J].科技与企业，2013（16）：152.
[2]房国平，杨松.煤层气测试工艺技术优化及应用[J].油气藏评价与开发，2013（05）：77-80.
关键词 煤层气含量;测试;影响因素
中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0127-01
煤层气，俗称瓦斯，主要成分是甲烷，分子式CH4，和天然气不同的是，瓦斯气通常和煤炭共生，以物理吸附的状态吸附并储存在煤层之中。瓦斯无色无味，难溶于水，特别是其化学性质易燃易爆，当瓦斯和空气以6%-15%的浓度混合时，遇到火源就会爆炸。瓦斯爆炸是煤矿中最常见的重大安全事故，对经济和人身安全都构成较大的威胁。如果能够在开采煤矿前首先进行煤层气的开采，那么相应的煤矿瓦斯爆炸率将降低75%-80%，同时，煤层气的开采还能促进一定的经济效应。前面我们提到，煤层气有别于天然气，是共生于煤矿之中的，因此，如果想科学合理的对煤层气进行开发，首先我们需要深入的了解煤层参数。而煤层气的科学测定则可以从侧面反映出煤层参数，为进一步开采煤层气提供科学依据。
从1949年至今，我国一直在不懈的进行煤层气含量测试方法的相关研究，并取得了长足的进展。从煤层气测试中，我们能够获得的主要参数包括煤层渗透率，原始压力，煤层破裂压力，表皮系数，探测半径，闭合压力等。从宏观上说，测试方法分为直接法和间接法两类。直接法就是直接测试煤样中解吸出的气体成分、体积等。间歇法为在实验室利用BET法测试煤矿，推算出相应数据。具体到相关测试技术，我国目前主要采用的测试方法有注入/压降测试，抽水测试，水罐测试，段塞测试，恢复测试，干扰测试，中途测试（DST）以及水箱测试等。下面我们就其中应用较广的几种测试方法分别做一简述。
1 几种常见的煤层气测试方法
1）注入/压降测试法。注入/压降测试法是一种单井压力瞬变测试方法，可适用于高/低储层，是目前煤层气开采中最常用的测试方法。这种方法首先向待测煤层中以低于煤层破裂压力的注入压力恒定的注入一定体积的水，使井周围产生一个压力高于原始储层的压力分布区，然后关井，分别测试注水期和关井后压力下降阶段的井压随时间的变化关系，而后通过霍纳分析，计算出煤层储层参数。注水过程提高了体层的压力，确保了在测试过程中液体的单向流动性，可以用标准的分析方法分析，分析结果可靠，实际操作简单。另外对于低渗透的煤层，必须保持较低的压力，即保持较低的注水量，因此分析时间会加长。另外这种测试方法还具有探测半径大以及可用于压后分析等优点。但是这种方法也存在着一定的缺点，如操作费用相对较高，控制稳定的水注入量比较困难，存在的一定的压裂地层的危险。这种方法基本适用于各种地层。
2）水罐测试法。水罐测试法是注入/压降测试法的一种简化形式，主要应用于高渗透水饱和的煤层。和上述的注入/压降测试法相比，这种测试法用价格低廉的水管来取代注水泵，无须在计算水注入量的大小，只需要确定水罐的大小。这种测试主要是依靠水管内的液面在重力作用下产生的重力压，通过静水柱的压力作用持续的向待测煤层中注水，在井的周围产生一种水饱和态，强迫产生向煤层流动的单相流体。对注水以及压降两个阶段的数据，通过储集层单向流理论进行分析，获得所需的储层参数。该方法的主要优点是成本低廉，方法简单，测试的成功率比较高，能够准确的测试有效渗透率，并且避免了可能的地层压裂。但是本方法应用范围有限，基本不能用于低渗透的底层，测试所需的时间也比较长。
3）段塞测试法。段塞测试法是快速的向井筒内注入流体或者瞬间从井筒中抽出一定体积的流体，测量在整个恢复过程中井筒压力随时间的变化，直到井筒压力恢复到底层的初始压力为止，通过相关的计算方法计算得出表皮系数、井筒储集系数以及渗透率等参数。这一方法常见于评价原始地层压力较低，低于静水柱压力的低压高渗透煤层。段塞测试法成本低廉，设计简单，实施起来较为便捷并且数据分析较为简单。但是其缺点还是较多的，如可探测的半径比较小，检测的时间比较长，不适用于两相流以及非均质储层。
4）DST测试法。DST测试也叫做钻杆测试。顾名思义，这种测试方法要利用钻杆地层测试器进行。用钻杆将测试工具下放到井筒内，通过远程控制在井筒下进行开关井的操作，能够直接获取一系列井筒压力和时间的关系曲线，通过进一步的数学模拟分析关系曲线，来获得相应的煤层参数。这也是直接认识测试煤层流体性质，产能大小，有效渗透率以及层段污染情况的有效手段。DST法适用于渗透率比较好的高压地层。其费用相对较低，施工简便，并且可以获得的底层数据比较多。但是DST法的探测半径比较小，开关井的时间分配比较难，并且容易出现两相流，使得分析更加复杂。
2 煤层气测试影响因素分析
从上述的方法可以看出，煤层气含量测试的主要影响因素有损失时间，損失量推算方法，解吸时间，温度，人为分析操作等几个方面。
损失时间直接和损失的煤气量相关，损失的时间越长，损失的煤气量也越多，推算得到的损失误差也越大。如果采样时间过长，很有可能导致损失气量过多，解吸气量太少，无法推测损失气量。现在我国普遍试行的推算方法是基于煤在空气中的解吸性质去推算煤在钻井中的解析性质，这势必存在着误差。另外，不同煤样的体相结构不同，尤其是孔结构差异较大，初期的解吸速度相差较大，用同一种方法去推算不同的样品显然是不合适的。解吸温度对测试也存在着一定的影响。温度越高，解析速率越大，温度越低，解析速率越小，我国基本都是野外进行煤田勘测分析，结果受环境影响较大。最后是人为操作原因。基本上所有的测试方法都需要人工读数，人工模拟，由于人肉眼的不可避免的偏差以及在分析过程中个人水平的差异，人为因素也会造成结果的不准确。
3 小结
煤层气的准确测试在煤层气的开采应用中十分重要。本文对目前常见的几种煤层气测试方法以及工艺做了一个简单的分析评价，指出了各自的优缺点以及使用的煤层类型。通过测试的原因，进一步分析了影响煤层气测试结果准确度的因素。针对影响测试结果的因素，逼着有以下几点建议：1）严格按照国家标准来进行煤层气的测试，保证流程上最小的误差。2）将测试过程中的水浴调到煤层的温度，保证温度校正。3）加强相关人员的培训学习，规范操作。
参考文献
[1]何深平.煤层气测试方法的分析评价方法[J].科技与企业，2013（16）：152.
[2]房国平，杨松.煤层气测试工艺技术优化及应用[J].油气藏评价与开发，2013（05）：77-80.