CN101253402A - 评价欠饱和煤层气储层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及评价和评估包含欠饱和煤层气储层的地质层的方法。在一些实施方式中，本发明提供根据无关物质即地层水来归纳量化欠饱和煤层气储层中的固体的临界解吸压力。利用这些技术，可以基于如下甲烷含量特征来更快速且经济地进行欠饱和煤层气储层的表征：诸如临界解吸压力、气体含量以及在一些实施方式中的根据等温线评价计算出的气体含量、针对采出的脱水估计、临界解吸压力与初始储层压力之比等。本发明的特征还可以进一步与诸如取芯、测井、储层等温线评价等常规储层分析或其它技术结合应用。

Description

评价欠饱和煤层气储层的方法
技术领域
本发明总体上涉及包括欠饱和煤层气储层的地质层的评价和评估。这种储层通常具有最初由水饱和(即，在储层条件下不存在游离气相)的割理(cleat)和裂隙(fracture)，并且可以指气-水体系。具体来说，本发明可以提供一种根据对煤本身以外的其它物质进行测试来间接推断与甲烷有关的重要特性的方法，所述甲烷吸附在诸如煤等的固体地层物质中。本方法通常允许确定在欠饱和煤层气储层的固体地层中所含有的甲烷的临界解吸压力以及该储层的欠饱和状况。在一些实施方式中，能够确定经济上的重要特征，诸如针对采出的排水估计、甲烷含量的估计等。本发明的特征还可以进一步与诸如取芯、测井、储层等温线评价等常规储层分析法或其它技术结合应用。
背景技术
煤层气(CBM)是在储层压力和温度的自然发生条件下可吸附在煤上的多种成分的混合物。随着压力的下降，一旦达到临界解吸压力(CDP)，CBM就开始从煤中解吸出来。CBM可以主要由甲烷和少量杂质组成，该杂质通常为氮气、二氧化碳以及一些微量的中间烃。
CBM的捕集和销售在美国和国际上是一种新兴的产业。在CBM产业中，用于CBM开采的典型过程通常是利用基本垂直的管井(drilled well)穿透地质层，并且1)给井下套管，通常采用石油工业中公知的方法利用钢套管穿过煤层段(the coal interval)，接着将该套管粘固到位，并且穿透该整个层段，或者2)以类似方式给井下套管，直至煤层的顶部，然后钻通该煤层，或许通过工业中已知的方法(如扩孔)使钻通煤层的井加宽。前一情况被称为套管完井(cased completion)，而后一情况被称为裸眼完井(open-hole completion)。在任一情况下，当存在可采出的水时，典型方法是，通过管柱将水从井中抽至地面以降低储层压力，这是在多数生产情形下，通常用于释放商品量的CBM的必需条件。随着储层压力的降低，游离气相在井底部最终形成，接着，大多数游离气体由于引力在套管与管之间的环状空间内上升，使相对上浮的气体从套管的环状空间出来并产生在地面上。接着对产生的气体进行收集，然后通常通过管道输送至市场。
许多最终能生产出商品量的煤层气的CBM井在最初投产时不进行这种操作。在这种井中最初生产出的仅有的气体是相对较少的、通常非商品量的气体，该气体在井底的压力和温度条件下溶解于水中。随着采出的地层水条件的改变，即从井底部的条件变化为地面处的较低压力和通常不同的温度，该少量的煤层气中的大部分从溶液中逸出。如果煤地层最初产生的气体不超过地层水溶液中的气体含量，则称之为在储层的压力和温度条件下欠饱和。欠饱和煤层的其它定义包括：1)通常以标准(通常为14.7磅/平方英寸和60华氏度)立方英尺气体每吨煤表示的煤的贮藏容量大于在储层压力下按相同单位表示的煤的实际气体含量，2)在储层条件下，在割理和裂隙体系中不存在游离气相。
煤层的贮藏容量通常是根据所捕获的煤样本在实验室中进行确定的。通常制作数据坐标图，该坐标图通常以SCF/Ton表示纵坐标，以绝对压力表示横坐标。该数据通常还采用方程进行统计学拟合，从而得到曲线，一种常用的此类曲线为在1993年Yee等人的文献中记载的兰格缪尔等温线。正如该术语所示，这些“等温线”通常在与获取样本的储层的温度相对应的恒温下测定。
遗憾的是，一些欠饱和CBM储层可能从未生产出商品量的煤层气。因此，人们所关心的一个方面是确定这些欠饱和CMB储层中的煤层是否包含足够商业化的气体。如果这种信息能够在探测区域中的指定井上方便地得到确定，则可以避免在特定区域内钻大量的井，而这些井也许永远采不出有经济意义的量的CBM。确定上述信息时，一种通常方法是进行以下过程：获取煤本身的样本(可以通过对煤进行取芯)，随后在实验室或其它场所详细测定该样本的气体含量。这种技术通常较为昂贵，并且可能需要专业钻探设备和人员。如果将芯样本送至商业性的或私有实验室进行分析，则可能会产生额外的费用。这种芯的分析结果不是可立即得到的，有时需要几个月的解吸时间。而且，对于从特定的井中采出的大量样本来说，芯分析可能太昂贵，所以通常选择的样本希望具有代表性。因而，存在的潜在问题是，这样的芯样本不代表甚至靠近切割芯样的井的地层；另外的问题是，不知道该样本能在多大程度上代表距该井一定距离处的地层。在CBM产业中，在相对较短距离内气体含量发生剧烈变化的示例屡见不鲜。通常来讲，对每个井进行取芯和分析既不经济可行也不节省时间。
来自煤本身的样本(或许来自取芯处理)的结果也可能与在开采期间最终观察到的结果非常不一致。在取芯或其它采样操作期间，不仅采集煤样来用于在实验室中确定气体含量，还可以采集特定样本或复合样本(可能由钻井碎屑组成)，并且将这种样本用于确定煤层的贮藏容量。这可能涉及繁杂且昂贵的实验室处理。接着，商业性的或私有实验室可以将在一些样本中确定出的气体含量与由另一样本所确定出的贮藏容量进行比较，并且估计煤层的饱和度。如上所述，如果确定出的气体含量小于贮藏容量，则称该煤层未被气体饱和，并且实验室通常确定在气体含量与贮藏容量数据的曲线相交处的压力。所得到的压力通常被称为临界解吸压力(CDP)。CDP是储层压力，在该储层压力下，CBM随着储层压力的下降而开始从煤中解吸出来，变为气相并且开始成为能够按商品量产出的CBM。
遗憾的是，通过实验室确定的CDP值常常与在开采井时最终观察到的结果相差极大。通过对约十眼井中的数眼进行取芯和随后进行实验室分析，本发明人确定了这种误差，并且使用不同的实验室，用传统的芯分析法进行了分析。一些分析表明，储层在储层压力下是饱和的，但是，在达到CDP之前，只有储层压力下降至初始储层压力的至少50％到60％时，这些储层才能产出商业化的气体量。一些分析表明，在储层压力下气体含量大于煤层的贮藏容量，这似乎不能得到充分的物理解释。
总之，在用于单独分析时，如上所述的煤采样、取芯以及随后的芯分析会导致如下后果：不仅获取耗时且昂贵，而且它们可能是高度不可靠的且常常是不一致的。对于单独分析来说，由于其不确定性，在单独评估中可能不能更好地发挥煤采样、取芯以及芯分析的作用，相反，在多重评估中才能更好地发挥煤采样、取芯以及芯分析的作用，通过对数据求平均值和统计显示这种不确定性，由该多重评估来建立指定地质区域的合成等温线。如在Crockett和Meyer的文献(2001年)中所记载的，美国土地管理局(BLM)已经在保德河盆地(PRB)完成上述工作。例如，根据大约40个样本，美国土地管理局已经针对在保德河盆地中测定的样本建立了代表该40个样本的平均合成等温线。即使根据如此较为大量的样本，并且忽略成本这一难题来获取这种数据，这种努力也凸显了在煤采样方法中的难度，因为该数据中仍存在不确定性。事实上，该数据显示出明显不同的等温线，这些等温线代表一种在平均曲线任一侧的标准差。
在设法证明(也许通过单独测试或对几个相邻井的小规模试验)井最终能生产出商品量的CBM时，传统分析下的另一问题能够并且确实出现在某些欠饱和CBM储层中。在生产任何商品量的CBM之前，即使在最好的情况下，也可能需要较长且不确定的排水时间。这可能导致评价时间较长。在存在高渗透性和强含水层支承的一些区域(例如可以是保德河盆地的情况)中，一个井不可能在任何可行的或较短的期限内使压力充分降至CDP。为了应对这一问题以及设法对它们的租期作出评价，多数经营者付出高代价(数百万美元)来钻探多井试验区(multiple-well pilots)，以便在这些井之间引起干扰，于是，通过遏制水注入试验区域，使得这些井能够共同使储层压力充分地降至CDP。一些试验区已在保德河盆地成功实施，但一些试验区已经排水达三年以上，仍未生产出商品量的CBM。在进行这种排水时，从井中抽水的设备和电力的花费巨大，因迟迟不能获得收益而产生财务成本，而且具有最终找到的资源不足以获利的不确定性。
Gray的美国专利No.5785131似乎更加清楚地揭示了利用实验室的实际困难和已知在基于煤采样的技术中存在的采样困难。尽管这篇文献涉及的技术是，当所关注的是流体本身时，感应例如在气-油体系中的地层流体，因为该文献涉及到对包含目标物质的固体进行采样的截然不同的方面，但是，该文献提供了一套用于在钻井过程中从被夹带的颗粒中加压捕集样本的系统。在该文献中，这些煤颗粒等被捕集并在现场进行测试，以避免实验室测试中的某些上述困难。然而，当涉及例如本发明中所关心的固体时，该文献仍依赖于捕集被夹带的颗粒，因此，它存在上述不确定性和其他实际限制。
那些基于煤本身的采样的技术的另一替代技术涉及在钻井过程中录井的使用，以至少获取CBM是否存在的定性指示。一些技术甚至试图量化结果(Donovan，2001年)，但因为系统并非总是封闭的，从而使得未测定的气体逸出，所以，这些技术可能还有许多有待改进之处，并且可能存在问题。无气钻井废水还通常与具有不同气体含量的地层水混合。而且，可能需要估计颗粒尺寸、记录钻井速度等。其次，本发明人对保德河盆地观察到的结果似乎也表明，气体含量通常远远超过那些观察结果。最后，这种技术最多提供对煤层气体含量的估计，而不提供所期望的实际精度，这些技术也不提供对CDP的估计。
除了上述基于煤采样的技术之外，其他的一些努力包括，尝试通过采井和降低压力(可以通过提捞作业或者通过下放到井中的泵)，直到开始产出气体，由此来确定CDP(例如，参见Koenig，1988年)。这些技术可能存在许多问题，其中的一些问题是：1)如果在井中使用泵，则泵的排量可能不足以在可行的测试期限内使井液位下降，从而不能确定气体开始产出的时间；2)随着井内液位的下降，由于套管内的压力有可能低于地面的大气压力，因此，如果套管在地面上是开放的，则空气可从地面进入套管，或者如果将套管与大气压力隔离(例如，关井)，则随着井内液位的下降，井可被抽成真空，并且可以形成负表压(在这篇文献中，表压是指高于大气压的压力量度，其中，零表压对应于大气压)，直到从煤层中释放出足够的气体来抵消因液面下降所产生的真空；以及3)当压力充分下降至在地面看到气体产出时，储层可能已经受到两相流的影响，该两相流在解释上可能较为复杂。这也可能导致与后来的生产状况不一致的结果。
发明内容
因此，本发明的广泛目的可以包括，提供一种技术和系统，该技术和系统是根据煤本身的样本以外的其它样本来评价欠饱和煤层气储层和确定在这种储层中的煤的特定特性。进一步，本发明的广泛目的还可以包括，提供一种技术和系统，该技术和系统用于确定煤层气储层的临界解吸压力和其他储层特征，例如可能与经济可行性相关的特征等。本发明的每一个广泛目的都旨在解决上述一个或多个问题或顾虑。
本发明的目的进一步包括欠饱和煤层气储层的表征和评价，该表征和评价是基于如下特性来进行的：如临界解吸压力、气体含量、由等温线评价而计算出的气体含量、针对采出的排水估计、临界解吸压力与初始储层压力之比以及目前所公开的其他可能的特性。
本发明的其它目的包括欠饱和煤层气储层的表征和评价，该表征和评价与目前所公开的技术一致，并且可以与常规储层分析方法或其他技术相结合，所述常规储层分析方法有例如取芯、测井、储层等温线评价等。当然，该公开文本全文和下面的书面描述公开并阐述了本发明的其他目的、目标以及优点。
为了实现上述列举的目的以及该公开文本全文所提供的本发明的其它目的、目标和优点，本发明可以包括对除了煤或者其他实际所关心的固体之外的物质进行测试的技术和系统，其目的是：对吸附在固体中的甲烷的甲烷含量特征进行归纳量化；获知与甲烷含量直接或间接有关的任何因素，这些因素包括但不限于泡点、临界解吸压力、气水比等。本发明甚至还表明，可以采用地层水的特性测试来定性和定量地确定煤的气体含量等，而过去通常认为，该地层水是一种其特性与吸附在固体煤上的甲烷量无关的物质。另外，本发明表明，该地层水的测试甚至能够允许对欠饱和煤层气储层中的煤的临界解吸压力进行归纳量化。通过归纳量化，根据本领域普通技术人员的现有知识可知其结果是出人意料的，因为正是该先前认为不相关的数值产生了期望的结果。基于该方法可以推理和推断出确定结果，并且与以前的做法相比，可以更早而且更廉价地获得该结果。在一些优选实施方式中，本发明包括确定欠饱和煤层气储层的临界解吸压力的方法，该方法包括以下步骤：确定储层的地层水的溶解气水比(solution gas-water ratio)；确定对应于该溶解气水比的地层水的泡点压力；以及由地层水的泡点压力确定储层的临界解吸压力。在其它优选实施方式中，本发明包括确定欠饱和煤层气储层的临界解吸压力的方法，该方法包括确定储层的地层水的泡点压力和由地层水的泡点压力确定储层的临界解吸压力的步骤。
为了进一步实现上述列举的目的以及该公开文本全文所提供的本发明的其它目的、目标和优点，本发明可以包括对欠饱和煤层气储层进行表征的方法，并且根据如下特征来表征煤层气储层：例如临界解吸压力、气体含量、根据等温线评价而计算出的气体含量、针对采出的排水估计、临界解吸压力与初始储层压力之比以及本发明所披露的其它可能的特征。本发明还可包括与常规储层分析法或其它技术相结合来确定临界解吸压力和表征欠饱和煤层气储层，所述常规储层分析法有诸如取芯、测井、储层等温线评价等。
本发明提到，可将地层水的泡点用于归纳量化煤层气储层中的煤的CDP，以及不需要如人们过去所认为的必须将地层水保持与煤接触或夹带有煤。因此，通过实施方式，可以通过使用在某区域内的一个或多个CBM井来快速、容易、准确以及相对廉价地确定在欠饱和煤层气储层中的煤的CDP，而且，能够立即对气体含量进行准确的估计。进而如上所述，能够采用可行的方式估计出使储层压力从初始压力降至CDP所必需的排水量。
重要的是，通过以可行的方式获知CDP，最终无需钻许多试验井就能够获得经济前景分析结果，从而有可能为经营者节省大量时间和投资成本。进而，利用以部分本发明所披露的可行的和更经济的方式获知的CDP，就有可能利用等温线来确定出煤层中的气体含量。另外，现在，人们能够更加可行地使用在某区域具体测量出的等温线，能够使用根据诸如芯分析等技术确定的等温线，能够对指定地质区域使用类似于前述美国土地管理局的关联方式，或者甚至还可以(公认精度较低)使用基于诸如公知的煤等级的非常概括的关联方式结果(1982年，Eddy等人)。最后，通过本发明，甚至可以根本不必使用等温线，而是可以通过使用CDP来划分指定地质区域的发展前景等级，在所述区域，可能由于欠饱和度的变化而导致气体含量改变。
在下面的书面说明中，还公开了本发明的上述的实施方式和其它公开的实施方式。本公开的全部内容提供了如下方面的内容：表征气-水体系等的欠饱和煤层气储层的新颖且非显而易见的方法；以及其它技术，这类技术能够克服其它现有技术方法中的耗时、不准确和费用高昂等某些问题；等等。
附图说明
图1显示溶解气水比和泡点压力之间的关系，该关系可以在给定温度和盐度下在实验室进行确定。
图2显示所测数据的三次方程统计拟合，表示在100华氏度的温度下纯甲烷在水中的溶解度(富水相中甲烷的摩尔分数)，曲线被外推至零压力零摩尔分数。
图3是表示将图2的数据转换成SCF/STB单位之后在压力低于600psia(磅/平方英寸)下进行外推的图。
图4显示在较低压力下溶解气水比的三种预测模型的对比，在三种预测模型中，一种基于理论模型，一种采用外推公开数据的方法，一种被称为混合模型(Hybrid)，该模型对公知的考虑盐度因素的数据进行直线外推。
图5显示对美国土地管理局在保德河盆地确定的等温线进行的具有统计偏差值的兰格缪尔方程近似拟合。
图6是一组公知曲线，该曲线显示可采出的最大甲烷量与煤的深度之间的关系，其中将煤的等级作为参数。
图7是基于图6中的次烟煤C曲线根据本发明构筑的等温线。
图8(也称为表1)的表显示由芯的解吸测出的气体含量与根据本发明由确定CDP而得到的不同气体含量的确定值之间的比较。
具体实施方式
正如上文所概括的，本发明涉及以可行的方式评价吸附有气体的固体的新方法。尽管最初的设想是将本发明用于诸如能够以商品量包含在固体(例如欠饱和煤层气储层)中的甲烷，但是应当理解，本发明可在适当情况下扩展至其它固体和其它气体。在最初的应用中，本发明涉及如下情况：存在通向储层的井，并且对来自该储层的除了固体本身以外的物质的采样已经完成。在优选的实施方式中，该物质是存在于包含诸如煤的固体的储层中的地层水。基本上完全断开该地层水与煤的任何接触，并且将其从含有该固体的储层中移除，以相对容易的方式对该地层水进行测试，以快速获得能归纳量化储层中的固体的某些特征的信息。这种特征可以是甲烷含量特征，也就是信息或数据，由该信息或数据可以确定与储层中的实际含量数据有关的方面或受储层中的实际含量数据影响的方面。由归纳量化的甲烷含量特征能够完成储层的某些表征。本发明可以体现为几种不同的方式，下面描述至少其中某些方式，这些方式被认为是完成本发明的最佳方式。本申请全文(例如在下面的书面说明中)更详细地公开了本发明的每个特征。
在一个具体实施方式中，本发明可以涉及确定储层的地层水的溶解气水比。当使一定量的气相物质与水接触并且充分混合时，该气体的全部或部分将溶解在水中。如果所有气体都溶解并仍然保持水的单相，则该水被称为相对于该气体为欠饱和的水。这意味着如果使该水与追加量的气体接触并且良好混合，则仍能够使更多的气体溶解于该水中。然而，在某一点，该水将变为饱和。理论上，当添加无限小量的能与欠饱和水良好混合的气体将导致处于平衡状态的两相(气相和液态水相)存在时，该水就被称为饱和水。能够被保持溶解于水中的气体量是水的压力与温度、气相组分以及水中杂质的量(例如，盐浓度)的作用结果。水中的气体变得饱和时的压力称为泡点，这样称呼是因为在给定的温度和液体组成下，这个压力是唯一的，在该压力下，气体的第一个“泡”能够作为从液态水中分离出的独立的相而存在。随着压力的增加，可以保持溶解在水中的气体量也增加。在CBM储层通常所处的温度范围内，随着温度的降低，能够保持溶解的气体量非常缓慢地增加。在CBM储层开采期间，在特定位置，易于表现储层本身的主要变化的唯一一个变量就是压力。然而，一旦液体失去存在于储层中的条件，该液体就变得与储层分离，并且通过可能存在的任何运输方式和通过采出设备到达地面，压力和温度也发生改变。这种压力和温度的变化不仅影响到能够包含在水中的气体量，而且也影响到可能在到达地面的途中形成的游离气体(即，没有溶解的气体)的体积。因此，采用标准状况下的相对体积可以方便地表示在储层条件下存在于给定体积的水中溶解的气体量。该标准状况通常是在海平面处的大气压力(约14.7psia)和60华氏度。因而，溶解气水比的通用单位是SCF/STB(每油罐桶数的水中的标准立方英尺气体)。根据本发明，存在多种方式来确定溶解气水比。
确定地层水的溶解气水比的一种方法是，获取欠饱和地层水的井底(bottom-hole)样本，并且在实验室中确定溶解气水比，还可能确定泡点。为了本发明的目的，收集井底样本的通常目的是为了获取作为单一液相的地层水的代表样本，该样本含有处于或接近当时储层压力和温度下的溶解气体。已经有获取欠饱和油的井底样本的成文标准。这里的目标是为了获取基本纯净的地层流体(即，未被钻井液等弄脏或污染的流体)，以及为了确保获取的地层水样本真实地代表自然存在于地层中的地层水。这些标准中采用并详细描述的方法可直接应用于获取地层水的井底样本的过程，并且可以在被列为1966年美国石油学会(American Petroleum Institute)的参考文献的参考文献中找到该方法的详尽的处理方法和细节，其包括下面的简短描述。在获取合适的样本时，通常应当确定并记录当时的储层温度和压力。为了获取代表地层水的样本，井应当生产达足够长的时段，以便完全去除在钻井和完井过程中引入的外来流体的残余。应降低与地层相邻的井的底部的压力，以使储层流体从地层向井筒流动。在该生产期间，推荐采用较小的压降(压降是储层压力与井底产生的压力之差)，以使井底压力在采样期间不会下降得太低而达到地层水的泡点压力之下。如果井底压力下降到地层水的泡点压力之下，那么，当在井底处采集样本时可能存在两相，致使捕获适量的适当比例的气体和地层水成为重大的问题。为了获取样本，可以使井以较慢速率继续生产，或者使井刚好能够在采样之前封闭，这取决于井的构造和采样设备。可以将标准中描述的采样器下放至井中，通常下放至靠近地层的高度，并抽取样本。接着，在储层压力下或在高于储层压力的压力下，可以在井底进行样品的远程密封以进行密闭采样(contained sampling)，将样品提至地面并且运送至实验室，进行石油工业中通常所称的PVT(压力-体积-温度)分析。
如果在对井进行采样的期间，该井被抽吸或以其它方式被开采，则在地面甚至也能采集到至少一个有代表性的样本。甚至可以现场对样本的所关心的特定特性进行测试。本发明的一个实施方式可以包括诸如地面阀门等液体控制件。在抽吸期间可以关闭该阀门，直到阀门上游的压力超出估计的水泡点压力，并且因此而超过煤的CDP。合理的指导原则应当是，调节阀门，直到该阀门上游的压力在获取样本之前关井的大概几天之后处于或大于静态井底压力为止。设置阀门之前的压力大于静态井底压力能够有助于确保所采集的样本具有代表性，例如，确保通常从井底条件到地面条件较小的温度变化的影响不会将采样器之前的相态关系从单相变到两相。按这种方式，当捕获时，在阀门上游以及在阀门之前的压力下采集到的样本作为单相样本可能更具有代表性。接着，可以将样本送至实验室以供分析，可在调节至储层温度之后进行分析。而且，不管是否考虑温度影响和/或其它这样的影响，通过降低样本上的压力，并通过诸如观察镜或其它指示器(如果采样器有这样的配备的话)观察大气压力下气体和水的相对体积，从而在现场获得泡点压力和/或溶解气水比的近似值。而且，现场获取水的泡点的估计值的方法还可以包括：1)两相流的声波探测，通过降低阀门上游的压力，直到单相流与两相流之间出现可听到的差别为止，此时上游压力的对应值为泡点近似值，和2)通过观察从单相流变为两相流时的沿程水头损失(frictional head loss)中的差异来获取水的泡点的估计值，举例来说，该操作可以通过测量阀门上游导管的截面中的差压下降来完成。
如果在实验室完成上述操作，则可以针对欠饱和地层水的样本进行一组测量。与在何处进行无关，测试可以包括溶解气水比的确定，该确定可有如下两种方式：将压力降至某一规定的低压(可以在绝对压力大约为零)来进行单一确定；或者测量在处理过程中释放出的气体量，并将该气体量除以样本中的水的体积。另外，可以仅在规定数量的压力下测试溶解气水比，以便能够构建溶解气水比与绝对压力的曲线图。这个方法是优选的，因为该方法在泡点确定特征方面具有如下所述的广泛应用。
在确定溶解气水比时，可以利用或确定多种气体和其它因素，这些气体和因素包括但不限于释放的或获取的气体(甲烷、二氧化碳等)的混合物、地面温度、地面压力、测试之后剩余的溶解气体，并且将这些方面在测试结果中予以考虑。还可以利用或确定地层水的组成并且将这些方面也在测试中予以考虑。在这点上，重要的可能是盐浓度的影响。
在一些实施方式中，建议全套测试(如果都进行的话)仅针对新开发区域中的一个或几个井进行。然后，可以将在处理过程中得到的作为绝对压力的函数的溶解气水比用于确定本文所讲的地层水的泡点压力和储层的CDP。然后，可以将实施了全套测试的样本所得到的一些或全部数据用于新区域中的其他样本和其它井，并且这可以获得比使用通用的、理论的或公布的关联方式更准确的结果。
能够用于确定地层水的溶解气水比的另一方法是测量气体和水的采出量。尽管与由井底采样得到的结果相比，这种方法产生了精度略低的结果，但是，当考虑获取和分析井底样本的时间和费用时，直接测量可以是用于确定溶解气水比的优选方式。在井底采样中，理想的是，在井底条件下的地层水为单相，在接近地层的井底条件下存在的气体仅是溶解于地层水中的气体。事实上，如果地层水在煤层所具有的条件下不是单相的，则储层可能是饱和的，于是在此描述的发明既无必要也不可应用。说它无必要，是因为如果已知煤层是饱和的，则人们仅需要记录现有的储层压力(例如，可以通过在完全关井之后使井底压力与储层压力相等)即可。储层压力(即，当存在两相时)与当前解吸压力相对应，本领域技术人员大多应该认识到了这个事实。
如果地层水是欠饱和的(这正是本发明所关心的)，则储层压力高于地层水的泡点压力。在这种情况下，可以通过检测气体和水的产出量，根据本发明直接测量或测试溶解气/地层水比。在该实施方式中，通常希望保持井底压力高于泡点压力。这可以通过如下方式完成：在非常小的压降(储层压力与井底产生的压力之差)下进行采井，以使井底产生的压力保持在泡点压力以上。由于人们并未推知泡点压力(事实上这正是所寻求的目标)，所以，实际上可以假定泡点压力低于生产中的井底压力，然后在测量和随后评估泡点压力时验证该假定。在完井(与煤地层连通)，并且关井足够的时间使得井底压力变得与储层压力相等之后，就可以立即测量与地面井口接触的流体的压力。如果地面出现负表压(psig)，则该井实际上为真空。导致这种情况的原因有：1)储层压力降低一定程度(也许因附近井的开采)，或2)在井底压力未降至储层压力之前，井已经被关闭，此时井底压力高于储层压力(也许在钻井时形成)。不管什么原因，为了使用这种开采方法，这种井必须通过诸如井下泵的人工方式来进行开采。这种条件可以被视为在井底的流体是单水相的强有力证据，因此，如果流体能够代表地层水，那么，它就是该煤层是欠饱和的强有力的证据。如果与关闭井的地面相接触的流体的表压为零，并且如果井和地层是相通的，则还可以据此认为，该井最可能必须通过人工方式开采以进行测试，而且煤层是欠饱和的，并且井底压力等于关井下的地层压力。如果关闭井的地面的表压为正，则弄清关闭井表面的流体是什么流体可能是重要的。这可以通过打开地面阀门来实现。当打开地面阀门时，如果该井在较长时间内(也许几个小时到几天)即使以较小速率连续排放出气体，那么，也可以将这视为良好的暗示：在井底条件下，该井存在两相，并且如上所述，煤可能是饱和的以及关闭井的井底压力将处于或接近煤的当前的解吸压力。当阀门被打开时，如果该井很快地(可能少于15分钟)停止产出任何气体并且随后也未产出任何水，那么，可能已经由某些其它现象(例如，在该井底压力的蓄积未达到储层压力之前，该井可能已经产出水，并且在地面井被关闭)导致套管上产生了压力。为了完成试验，可能要通过人工方式来开采该井。当阀门打开时，如果该井开始流出或立即流出的仅仅是水或是主要是水，则该井很可能不需要人工方式而依靠自身流出水，该井被称为“自喷”井。
更可能的是，当在地面同时存在套管压力和水而这之前没有或几乎没有气体时，该储层是欠饱和的，可以对该井进行试验，能够仅仅通过将阀门打开，并通过能够计算出产出气水比的分离装置来开采，由此而直接确定溶解气水比。流体在被送向地面的过程中，在该条件下流体压力从其在井底条件下的高压下降至地面大气压的低压。当流体在被送向地面的过程中，该被输送的流体达到泡点时，气体就从溶液中逸出，形成独立相。流体在被送向地面的过程中，随着被输送的流体的压力越来越低，越来越多的气体从溶液中逸出。本发明的一个实施方式所利用的一种情况是，可以借助于安装在地面的阻气阀，并通过改变该阀门的设置来改变产出速率，从而最终(通常仅在几分钟之内)能够得到稳定的流速。在地面处，水和气的混合物可被引导通过分离装置，于是可以直接确定产出气水比(即，在标准的条件下，所产生的气体体积与所产生的水的体积之比)。在这种情况下，理想的是，存在恒定的流体产出量，换言之，在数小时或可能长达一天的时间内，在数个确定产出气水比的过程中，水的产出速率保持相对恒定。可存在初始采样，随后是额外产出，然后是额外采样，将测试结果进行比较或样品之间进行比较。在新的管井应用在此描述的本发明时，发明者发现，良好的系统是从早上开始采出，在工作日结束时进行测量，并在第二天的早上返回或至少要比传统地层水再采样时间长，并且利用相似测试进行另一测量，以确定精确度。按这样的方式，通过比较多个相似的测试结果可以实现精确度的确定。如果前一天的产出气水比与下一个早上获取的产出气水比基本上(在所使用的测量方法的误差范围内)相同时，那么与井底相邻的地层中的条件为单相，并且产出气水比的值近似等于地层水的溶解气水比。虽然，在许多情况下，可以在几个小时的时间内进行该确定，但发明人发现了至少一种以下情况，即，在下一天之前，测量值不会变得恒定。在现有已经生产了一段时间但仍没有生产出具有商品量的CBM的生产井中，估计在钻井期间引入的所有残余的外来流体已被去除，所以可以非常快速地得到测试结果。当然，在测试过程中，只要井底压力保持在泡点压力以上，地层水的最后的测试是最具有代表性的。数据随时间变化的任何趋势都可认为是出现了问题。如果存在数据随时间或产出速率变化的任何趋势，不论是随着速率的增加而增加或减少，那么在测试期间，井底产生的压力可能已降至地层水的泡点压力之下，并且，产出气水比的值可能并不完全代表溶解气水比。同样，在钻井液或增产液(stimulation fluid)进入地层较为严重的情况下，该测定可能并不代表地层水。如果存在这种担心，则可以推迟几天进行开采测试，直到能够使产出气水比或其他参数(例如，泡点、CDP等)达到稳定或至少基本上稳定，以致无论怎么采样都产生稳定的结果。本发明人屡次在开采的一周或两周之后返回，并且确认产出气水比和以前相同。还可以在现场利用色谱仪来分析在测试期间从水中逸出的气体，以确保所测定出的组分与该区域中已知的CBM的组成相一致。这种一致性表明已经进行了足够长的时间的测试。例如，氮值较高表明该气体是被在钻井或扩孔过程中所引入的空气所污染，并且需要较长的开采时间使代表地层水的水进入泵中。
由此前的讨论可知，当在地面流体的表压为负值或零时，井中的流体不能自动流出，这时需要某种开采设备来进行测试。虽然在泵的类型和适于那些泵的井构造方面，开采设备可以截然不同，但是作为工业中公知的各种泵和泵的构造，本文仅给出一个例子。但是，这不应被视为是限制性的。在包括保德河盆地在内的许多地质学意义上的盆地中，将潜水泵放置在开采管的端部，直至大约等于煤地层的深度。在一些应用中，在没有使用封隔器将井中封隔器上方的环形空间与开采区隔离开。当没有封隔器时，常常将通过最初钻井过程产生的或者通过其它方法扩大的井筒(wellbore)用作井底隔离器，在这种情况下，其目的是一旦气体作为独立相流动时，大部分气体将通过浮力上浮到管与套管之间的环形空间，使水和通常少量的气体向上流向管中。向上流向环形空间的气体常常被聚集在地面，然后被销售。然而，从管出来的少量气体通常被排放而不收集。该构造能够被用于确定产出气水比，以及最终确定溶解气水比。为了进行这种确定工作，使泵位于管柱未端并靠近储层对测试可能是有益的，其原因有二：1)与将泵放置在井上方较远处相比，需要移出较少量的水以开始找回代表地层水的流体，和2)更重要的是，可以保持压力高于进入泵之前的地层水的泡点压力。根据一个实施方式，在测试过程中，为了保持井底压力高于井底的泡点压力，泵可以采用低的压降以可行的且相对较慢的速度来运行。接着，可以使水产出速率稳定。当水产出速率不再需要频繁调整时，就可以开始进行确定工作。另外，优选将压力传感器安装在泵上方，以便在测试过程中能观察到液位。在该实施方式中，如果液位没有显著变化，则可以开始进行测量。随着井中流体液位的相对稳定，流进泵的流体主要是来自地层的流体而不是不代表地层的流体，该流体可从地层的上方的管与套管之间的环形空间流入泵中。可选的方案是，可以设置封隔器来将泵上方的环形空间内的流体与泵下方的流体隔离开。接着，水作为单一水相进入井底的管中。此时，以基本上与上述自喷井的方式相同的方式进行测试，并且具有相同的目的，即为了使这种直接测量确实成为代表原始地层水的一个样本。在自喷井的情况中，将产生的流体或产生的流体的一部分置入能对产出气水比进行准确确定的分离装置中。可以对产出气水比进行几次测量；正如上面针对自喷井的情况所做的讨论，在一些实施方式中，需要在几小时、一天或者甚至是一周的时间内进行测量。如前所述，如果数据随时间或速率的任何种类的变化趋势是明显的，或者如果产出气水比没有接近某一恒定值，则有可能所测量的产出气水比不代表地层水的溶解气水比，因此，最终获取的CDP值可能是不准确的。
有时，井被非常严重地破坏或地层的渗透性太低，致使泵无法以这样的低速率运转来保持液位稳定。作为根据本发明的实施方式的可选方法，可以用泵排空井，本质上允许存在一个不合适的低压并充分产生出全部的初始井体积的流体，接着，使井重新蓄积压力，经由所需时间(或许几天)来重新补充水至井的原始液位或接近原始液位。然后，可以开采该井，并且在一些实施方式中，一旦一个井或泵上方的井通道体积的流体被开采，就可以开始采样。优选在液位下降至很低以致所得到的样本不具有代表性之前进行采样。那些初次被采集的流体(是在排空一根管的体积之后采集的)是更可能代表在诸如致密的储层和/或井被严重破坏的不利情况下的地层流体。以这种方式来进行测试，并不能期待产生如经由较长时间的测试所得到的结果，但这种方式可以作为可能意外中途失败的测试的补救方法。
确定溶解气水比的其它方法还可以应用于本发明的不同的其它实施方式中。确定溶解气水比的任何方法都与描述本发明的特征相一致，并且是在本发明的应用以及与其它特征相结合中的有关步骤。这些方法可以涵盖从低技术系统与技术到更高级的方法，甚至还可以包括Gray的专利文献中所述的分离和压力测量方法，在该方法中，释放有限量的压力并且观察压力恢复。例如，正如1977年的Earlougher的文献所讨论的，还可以在钻井过程中通过钻柱获得有代表性的地层水样本，这可以归入钻柱测试的一般种类。钻柱测试是在钻井过程中暂时完井的方法，使得无需完井和对井进行套管的费用就能够对地层和地层流体进行评价。在钻柱测试中，工具通常是放置在钻杆末端并被降入井中。目标区域被地层阻隔器隔离开，该钻杆用于将流体从地层输送至钻柱，并可对这些流体进行取样并且分析流体特性。值得注意的是，应当采取预防措施，以确保地层水的任何样本均为通过可用于本发明的实施方式中的钻柱采样技术所得的真正有代表性的样本。如果存在足够的压力，则井中的流体将在地面流出，并且对于在地面存在正的流体压力的情况下，可以如上所述对溶解气水比进行确定。可选方案是，泵可以通过钻机插入钻柱或管上，并能够采用与此处所述的技术相类似的方法进行测试。该方案具有直接获取结果的优点，但具有当进行测试时必需花费钻机的时间的缺点。
作为另一技术，至少有一家名为Welldog，Inc.的公司正在积极寻求确定煤地层气体含量的方法，其中所用的一种工具已提交专利申请。虽然这种工具被设计成专门确定煤中的CBM含量的工具，但是据推测，该工具或基于相同思想的类似设备也可以被用于获取和测试地层水，然后完成本发明。
但作为另一实施例，在如上所述安装泵以对井进行测试的情况下，还可以将泵放置在井眼中较高且远离储层的位置，而不是靠近地层的位置。根据地层水的泡点压力实际上有多低，这种情况可以产生准确的评价。然而，如果气体开始从泵下面的溶液中逸出，则可能很难解释测试结果，这是因为，部分气体可能上升到环形空间，并且部分气体将通过泵。来自开采管和管与套管之间的环形空间的气体也可以在地面汇合，以实现对地层水和气体的密闭采样，实质上，是对水的总气体含量进行采样。能够收集溶解的和脱出的甲烷(desolubilized methane)来实现对气体含量的准确确定。接着，可以通过分离装置测定这两种气体。只要在井底的井底压力保持大于或至少等于地层水的泡点压力，并且在这个位置不允许发生相分离，那么，对气体进行重新组合，测定重新组合的气体量的产生速率并除以水的产生速率，使产出气水比与溶解气水比相等，这样就能够产生合理的溶解气水比的值。由于不知道井底压力是否肯定大于地层水的泡点压力，因而解释可能是复杂的。如前所述，如果储层压力下降至地层水的泡点压力之下，那么，该结果可能受到地层中潜在的两相流的影响，这可能导致产出气水比并不代表地层水的溶解气水比。
当将开采管和泵安放在井中的时候，还可以记录气体首次开始从套管与管之间的环形空间中排出来的时间。然后，可以在地面对井施加背压，从而提高井底生产压力。如果井底压力升至大于井底条件下的地层水的泡点压力，则气体重新溶解于溶液中，并且气流停止从套管和管之间的环形空间流出，这导致理想的结果，即井底部的流体将是单相的。这样能够相当准确地评价由产出气水比所确定的溶解气水比，其风险是，水中气体的再溶解可能在比例上不能代表地层水。
如上所述，直接测量溶解气水比可以包括对气体和水进行分离以及体积测试。可供产出的流体通过的分离装置可以是任何便利的装置。在由Michigan Department of Public Health(1982年，Keech和Gaber)编写的文献中考虑了几种分离装置，通过引用将该文献合并于此。这种分离装置可以包括石油工业中通常用于储层流体的地面分离的市售品，或者可以对现有装置进行改进来更准确地测量流体的量。如果这种装置没有到位，则可能不便于使用，这是由于也许该装置具有较大的尺寸等，而且后勤要将该装置从一处移到另一处。便利的装置包括起泡桶(bubble-pail)装置和分离桶装置。
1982年，Keech和Gaber论述了起泡桶装置。简要地说，起泡桶可以是任何适合的容器(例如，5加仑的桶)，穿过该桶安装有立管，在立管上方一定距离处具有与立管连接的支架。在该桶的顶部有一个出口。由井产生的流体或部分流体可以通过立管输送并且使流体充满该桶，以使水从该桶顶上的出口流出。可以在上游调节阀门来使通过该桶的流体的流速可控，而且，可以通过收集在指定的时间内从该桶中流出的已知的水的体积来确定该流速。一旦通过该桶的流速稳定，就可以将带刻度的端部开口的透明槽(vessel)充满水，然后倒置，以使该槽保持完全充满水，并且在槽的顶部没有空气或者气泡(实际上，在倒转之后，该槽的底部变为顶部)。为了进行测量，将倒置的气体收集槽移动到所述立管的顶部并在支架上固定到位，同时在该桶的出口下方放置一容器。气体上浮至槽的顶部，而水从槽的开口处流出而进入桶中。在适当的时刻，可以将槽和容器撤下，也可以同时撤下。通过测量容器中的水量和槽中的气体量，将槽中的气体量除以容器中的水量，并且将其均转换至标准条件，由此可以估算出产出气水比。虽然在可能的情况下，优选经由起泡桶输送全部产出的体积，但是这并非总是可行的，因而可以将部分流体引导通过起泡桶。一般来说，根据部分流体和全部流体得到的结果是一致的，但本发明人观察到，有时该结果略有不同。因此建议使全部流体通过起泡桶体。
其他可能比较便利的装置是带有孔板流量测试仪(orifice flow tester)和水表的分离桶。该装置是较牢固但移动性稍差的分离器，它可由55加仑的鼓桶构成。同样，可以安装供产生的流体流经的立管并将其密封，以使该立管的顶部位于至鼓桶顶部的大致中间位置。安装观察窗，于是，通过控制位于鼓桶底部附近的排泄阀，可以使流入鼓桶中的流体的液位保持恒定。可以在该鼓桶的顶部开口内放置孔板测试仪。可以先使条件稳定，然后，通过任何手段(例如，流量计，每单位时间所测定的体积)来确定水的流速，并且通过孔板测试仪确定气体流速。接着，可以将气体流速与水的流速之比转换至标准条件，从而得出产出气水比。
不管应用何种分离装置，均应当考虑或可以不考虑在大气压条件下仍然溶解在水中的气体的量。如果希望获得或保证极高的精确性，或者在接近大气压力的非常低的泡点压力下，则应当予以考虑。通常，水中包含的溶解气体的量被表示为绝对压力的函数。如果在进行下一步骤之前，该剩余气体的溶解气水被认为是重要的，则可以将该剩余气体的溶解气水比加到上述确定的值中。如果这样做了，则在测量现场还要记录分离器中的水温和大气压力。然后，可以利用从实验室测得的数据、亨利定律，或者利用本文(特别是下文的书面说明)所提到的关联方式，由此来估算所述少量的剩余气体的数量。在大多数应用中，虽然在理论上来说，将大气条件下溶解的该少量气体残余算入是重要的，但在实践中可能并不重要，这可依精确度而定。
在另一实施方式中，本发明可以涉及确定储层中的地层水的泡点压力。在收集并分析地层水的井底样本时，如果该分析的一部分是在地层温度和地层压力下确定地层水的泡点压力，那么对于从中采集了井底样本的特定的井来说，本发明的一个实施方式可以省去对溶解气水比的确定，而是可以根据泡点压力值直接确定CDP。事实上，本发明已经发现地层水的泡点压力值可以等于煤的CDP。
根据本发明，还可以利用多种技术来评价地层水的泡点压力。如果采集并分析井底样本，并且如果作为该分析的一部分获取了作为绝对压力的函数的溶解气水比，则假定溶解气水比如前所述时，可以通过找出其反函数关系来确定地层水的泡点压力。这可用数学式表示为：
bp＝f1(RSW)
其中，bp是地层水的泡点压力，RSW是溶解气水比。更可行的方法是，在通过实验测定的数据做出的曲线上，所确定的溶解气水比的值与该曲线有一交点，可由对应于该交点的横坐标(泡点压力)上的点得到地层水的泡点压力。还可以使用预期的曲线形状。图1显示在特定的温度和盐度下例如在实验室确定的溶解气水比与泡点压力的虚拟关系。从纵坐标上的表示溶解气水比的点(任意地标为[1])出发，水平移动到点[2]，该点[2]是与曲线的交点，然后，将点[2]垂直向下移动以确定在点[3]的相应的地层水的泡点压力。这样做，是默认假定用于确定溶解气水比的水与实验室中分析的水没有显著差别(例如，相同温度，具有相似的盐浓度和气体组成等)。在多数情况下，在指定地质区中某一地层内相当大的地质区域范围内，该假定将是合理的。如果认为不满足该假定，则有损失一些精度的危险。在这种情况下，人们可以再采集一些样本进行分析。作为精确度要求稍低的可选方案，水样本可以相当容易地从附近的生产井获取，然后将其送至费用较便宜的实验室，并且常规分析能够得到水中的盐浓度。在许多情况下，州级机构要求无论如何要进行这种测量，因而这些数据可能是与井文件(well file)非常接近的。同样，对于指定的区域，采用恰当的地热梯度并基于与深度的关联方式可以容易地得到地层温度，或者可以直接测量地层温度。当获知了盐浓度和温度的上述范围时，可以要求实验人员作出一组类似于图1的使用了该范围作为边界值的曲线。然后，可以通过使用恰当的曲线或在边界曲线之间的插值(interpolated value)来确定泡点压力，所述恰当的曲线或所述插值对应于地层的温度和来自希望获得泡点压力的井中的地层水的盐浓度。
在前述技术中所讨论的由实验室所得的曲线的优点是，可以利用与在任何目标储层的溶液中所含有的气体组成相接近的气体，并且地层水可具有合适的盐度因子，但是，获取以及分析这种样本可能需要时间和额外费用。考虑到这种情况并且认识到CBM主要为甲烷，或许确定地层水的泡点压力的优选技术是假设该气体全部为甲烷以及利用现有的关联方式(如果储层温度和压力是在该关联方式的规定范围之内)。如果储层温度和压力处于关联方式范围之外，则根据本发明，可以使用对那些现有的关联方式进行拟合的外推值。这些关联方式在文献中十分普遍。这些关联方式的相当完整的综述参见Whitson和Brule，2000，Chapter 9。特别适于本发明的一些实施方式的两个这样的关联方式为：McCain关联方式(1991年，McCain，Equations 52-56)以及Amirijafari和Campbell关联方式(1972年，Amirijafari and Campbell)。
McCain关联方式采用二次方程拟合了原本为图形的且被频繁引用的关联方式(参见1951年Culberson和McKetta)，该二次方程是绝对压力的函数，其系数是华氏温度的函数。对于压力在1000psia至10000psia且温度在100华氏度至340华氏度范围内的图形值(graphical value)来说，该关联方式被认为准确到5％之内。如果要使本发明具备非显而易见性，McCain自己声称，该关联方式不应被用于低于1000psia的压力。值得注意的事实是，McCain还提供了考虑地层水的盐度的方程(方程57)。一般来说，随着盐度的增加溶解的气体量减少。不论是否使用盐度因子，本发明显示，即使压力在推荐范围之外，McCain关联方式事实上也可以结合用于本发明，或作为本发明的一个部分来完成该评价。
另外可以使用的有利的关联方式是Amirijafari和Campbell关联方式(1972年，Amirijafari和Campbell)。该关联方式包括在较低的压力下的数据，但该压力还未处于足够低以致将该关联方式用于本发明的需要的压力。图2表示了由Amirijafari和Campbell的关联方式提出的单独数据点得出的图。这个数据表示在温度为100华氏度并且压力为600psia～5000psia下纯甲烷在水中的溶解度(甲烷在富水相中的摩尔分数)。根据本发明，利用上述数据得到了曲线，所得到的曲线是将三次方程作为压力的函数且具有推至零的截距的统计拟合图(图2示出了该方程和吻合度)。因为这个数据是从600psia处开始，所以该关联方式的使用还包括超出现有数据的外推值。一种这样的外推法表示在图3中，在图3中，摩尔分数转换成SCF/STB单位，该外推法被2000年的Whitson和Brule的文献所支持。通过如下事实可以理解外推方法的重要性：在保德河盆地中，在此描述的本发明已付诸实践，由本发明估计的所有泡点压力都低于600psia。因此，已经使用该外推方法，并且该外推方法对估计地层水的泡点压力是很有用的。虽然在测量数据的范围之外进行数据的外推通常会损失一些精确度，但本发明涉及的技术可以降低外推的潜在不精确性。在实施方式中，可以涉及利用期望的零交叉点的技术，在该零交叉点，假定在零绝对压力下没有甲烷保留在溶液中。可以看出，通过使曲线经过(0，0)点，曲线经过测量点的吻合度很好(参见图2)。另外，有些理论性方法能在某种程度上确证在此所示的结果。实际数据还表明，这个实施方式是相当准确的。在保德河盆地中，尽管事实上该超出了确定数据的范围，尽管储层温度通常低于100华氏度，尽管保德河盆地的地层水不完全是淡水，而且尽管气体组成不完全是甲烷，但是本发明人已经单独使用外推方法在几个井中试验了该实施方式。在储层压力已经下降至生产商品量的CBM的压力水平的井中，采用由这种方式确定的泡点压力可靠地预测了CDP。而且，利用这种测试泡点的技术确定CDP并且随后用所确定的CDP来估计气体含量，这种方案能够可靠地估计井中的煤层的气体含量，而采用更昂贵且耗时的先前技术，井中的气体含量是针对芯进行测定的。
可以有利地使用关联方式的第三种方法是使用理论性技术的方法。可以通过理论性方法确定针对稀溶液来说气体在水中的溶解度的估计值。在2000年的Whitson和Brule的文献中也讨论了这些方法，通过引用将该文献合并于此。图4显示采用这些方法之一预测得到的溶解气水比的比较，所述方法是：基于亨利定律的理论性方法；对公知数据(Amirijafari和Campbell关联方式)的拟合进行外推的方法；和混合方法。在低于500psia(此前认为该压力不在数据的可用范围之内)时，根据亨利定律生成的曲线与根据Amirijafari和Campbell的数据外推所得曲线明显靠近。应注意到，随着压力的增加，溶液变稠，并且根据亨利定律获得的理论预测最终开始明显偏离测得的数据。这与亨利定律的理论一致。但在较低压力的区域中，即，在预测的CDP下降至低于500psia的区域中，这种方法可能最有效。事实上，可以根据亨利定律简单适用的事实，以及针对宽温度范围的亨利定律常数可从文献(例如，1977年Perry和Green)中容易获得的事实来理解其值。当采用诸如此类的理论性方法时，甚至可以将气体含量的计算简化为单方程，该单方程是如上所确定的溶解气水比的函数。例如，通过本发明并且对于指定温度，需要时可以通过插值法来获取适当的亨利定律常数，将这个常数转换成适当的单位，求出作为溶解气水比的函数的压力，然后，将这个表达式代入兰格缪尔方程，得到一个关于可直接计算的气体含量的表达式，该表达式是一个变量即溶解气水比的函数。
另一实施方式可以涉及近似关联方式的使用。具体来说，应当理解，可以使用上述理论和经验关联方式的任何组合。例如，亨利定律可认为得到了溶解气水比与绝对压力之间的线性关系，并且可以将McCain关联方式理解为仅在低到1000psia有效，还可以理解，这些关联方式可能没有考虑盐度。即使在基于盐度的关联方式中，也可以成功地应用利用期望的零交叉点的本发明的技术，在该零交叉点，在零绝对压力下假定没有甲烷保留在溶液中。具体来说，如果将盐度视为重要的考虑因素，则可以通过评价针对在关联方式的适用性范围边缘处的盐度所调整的McCain关联方式来组合这些思想，并接着使用贯穿原点连接该点的直线方程。应用具有零盐度的这个过程获得例如如图4所示并且在图例中标为“混合(McCain端点)”方法的曲线。这也可以被用于本发明的实施方式中。
本发明的一个重要方面是实现了可以将完全不同的物质(即，地层水)的泡点压力用于归纳量化煤层的临界解吸压力。如上所述，似乎没有清楚认识到地层水的泡点压力可以被换算为煤层的临界解吸压力，并且该泡点压力与该临界解吸压力相同。或许令人惊讶的是，本发明人已经证实地层水的泡点压力就是煤层的临界解吸压力。这种基本认识使CDP的确定更加容易，并且使之能够用于多种价值巨大的用途中。
最为重要经济意义或许在于，通过经高度简化的CDP的确定，可以更容易地确定气体含量。最有价值的应用之一是，通过在此描述的本发明来确定CDP，然后使用所得的值来估计煤层中的气体含量。在一个实施方式中，可以利用公知的、预先确定的等温线数据来估计这种气体含量。在具有商业意义的CBM沉积物的大多数煤层中，已经由对该淀积物感兴趣的政府机构进行了对该淀积物的一些评价。作为该评价的一个部分，通常测定气体含量和等温线并且将其公布。如上所述，例如在保德河盆地中，美国土地管理局根据对大约40个样本测量所得的等温线构建了平均合成等温线。由本发明人所做出的图5是兰格缪尔方程对由美国土地管理局确定出的等温线的近似拟合图。通过从该曲线提取两个点并且通过代数方法确定兰格缪尔体积和压力，由此确定了兰格缪尔方程。为了利用这个实施方式来获取对期望气体含量的估计，可以从横坐标上的CDP进入曲线，然后从对应于中间曲线的CDP值的纵坐标确定气体含量的值，即，GC＝f(CDP)，其中，GC为气体含量。同样，如上提到的，美国土地管理局在他们的图中显示了具有平均数之上和之下的一个标准差的曲线，从而反映了与数据相关的偏差。这些还已经由本发明人利用兰格缪尔方程通过使用两点进行了近似拟合。从这些曲线明显看出，随着CDP的减小，绝对误差也减小，以致在非常低的CDP下，人们可以几乎肯定地断定最终可以开采很少的气体。于是，如果由在此描述的本发明确定出接近于零的较低的CDP，那么从煤层中产出气体的前景几乎为零。例如，利用具有通过在此描述的本发明确定的CDP的美国土地管理局的平均等温线和利用图4中的Amirijafari和Campbell的曲线，得到保德河盆地中两个井的气体含量估计值为5.2SCF/Ton和8.1SCF/Ton。对于这些井中的条件(包括意味着较长的排水时间的较高的初始储层压力和较低的CDP)，这样的值相当容易地说明了这两个井不可能具有进行商业性的CBM开采的前景。
在另一实施方式中，也能通过利用基于使用煤型分级数据的煤级的关联方式来估计该气体含量。在该实施方式中，可以使用如图6所示的一组公开的曲线，该曲线说明了在最大可采出的甲烷和具有煤级作为参数的煤的深度之间的关系(参见，1982年Eddy等人)。作为第一次近似(first approximation)，通过假定淡水、静压力梯度(0.433psi/ft)，并将这个数乘以深度，然后在所得到的结果上加上大气压力，由此将这些曲线转换成绝对压力的函数。这样，如果煤级已知，则这些函数表示一种可用于估计气体含量的廉价的等温线。例如，在保德河盆地，含气煤的等级即使并非全部是次烟煤，但其也主要是次烟煤。根据本发明并使用次烟煤C的Eddy曲线来构建等温线而得到图7。实际上，图7中的曲线是通过如下方式构建的：从图6中的曲线上取两点，将横坐标转换成绝对压力(psia)并根据兰格缪尔体积和压力这两个未知数的方程的联立求解来确定这两个未知数。下述事实使该实施方式不直观：对于这种气体含量较低的煤而言，正如以下将要说明的，图6中的曲线可能导致高度的主观解释。然而，由于没有特别地尝试拟合该数据，因此根据本发明和根据使用该等温线的实施方式得到的气体含量变为13.7SCF/ton和18.7SCF/ton(将该气体含量分别与上段中所确定的气体含量进行比较)。虽然等温线的两个来源似乎可以产生显著不同的结果，但在气体含量的范围处于0到100+SCF/ton的保德河盆地中，这两个结果都可能导致相同的结论，即，这些井中的煤的气体含量处于针对保德河盆地的气体含量的范围的低端。同样，可以注意到，利用煤级来产生等温线的方法还使人们得出第二个井的煤相对好于第一个井的煤的结论，并且如下所解释，获知该结论可能是有价值的。
在又一实施方式中，即使在指定区域中已知的唯一事情是在指定压力下的近似气体含量，也仅可以估计相对气体含量，在这种实施方式中，可以仅仅通过使用穿过指定压力和在零绝对压力下气体含量为零的原点的技术，按任意形状绘图来构建虚拟等温线。例如，这种数据的一个来源可能是已经在实验室测量过气体含量的井，但运营商可能没有要求将测定等温线作为实验室测定的一部分。将测量的气体含量与由在此描述的本发明所确定的CDP相关联可能有助于定义虚拟等温线，通过使该等温线穿过这一测量点而提高了其精度。使本方法再前进一步，如果正巧有另一紧邻的井，对该井的气体含量进行了另一确定并且CDP也被在此描述的本发明确定，然后，如果气体含量和CDP明显与最初测量值不同，那么，可以构建比仅利用单点确定的等温线更具有说服力的等温线。在一些实施方式中，两个非零点可能是所要求的充分定义等温线的全部点。按这些方式，通过在此描述的本发明对在指定地质区域中的多个探井确定CDP，并且利用该虚拟等温线估计气体含量，由此可以对那些具有最高等级的最高气体含量的井提供开发前景的相对等级。同样地，即使根本没有测量到任何气体含量，如果在指定地质区域中利用在此描述的本发明测量多个探井的CDP，只要按最高CDP到最低CDP的次序排列所测量的CDP，就可能产生一个开发前景的工作列表，使具有最高CDP的井被最先开发。
表1给出了确定气体含量所用的各种技术之间的多个比较，这些技术采用了上述所讨论的方法和在此描述的确定CDP的本发明。仅作为一参考点，表1还示出了对在保德河盆地的两个井由取芯测出的气体含量的结果。如上所述，不应当将芯测量的数据视为必然是真实的，这是由于与其估计相关联的内在问题而造成的。然而，该结果表明了在此所述的本发明能提供与由取芯所确定的数据显著一致的数据，但费用却急剧地缩减了(特别是当数据(如美国土地管理局数据)可用于指定地区时)。如上所述，在较高的CDP值时，在气体含量的近似值中的误差可能增大。然而，尽管如此，本发明人已经注意到，当井随后开始产生气体时，在利用在此描述的本发明和美国土地管理局的平均曲线所得到的较高的CDP值处预测的CDP是储层压力的准确预测值。在大约20个井中，通过利用美国土地管理局平均等温线和在此描述的本发明来确定CDP，由此而确定的气体含量估计值为从零到60SCF/ton。
如上可知，与根据本发明的储层的表征乃至气体含量的确定相关的实施方式可以很不相同。一个实施方式可以仅涉及预测需要通过排水来使储层压力下降多少才能产生气体。一旦由在此描述的本发明和通过对储层的初始压力的测量来估计CDP，就可以大致确定必须采出多少水才能生产出商品量的气体，即确定估计的排水值。这可以利用储层模拟器，通过近似储层工程计算或者更精确的计算来完成。显然，如果不得不长时间排水而完全没有产生气体，这可能是对筹划项目的实证经济学(positive economics)的主要损害。
另一实施方式可以涉及确定以下煤的当前的饱和特征或饱和状态，所述的煤用于气体贮藏或固定有害温室气体诸如二氧化碳。通过利用在此描述的本发明和利用代表贮藏或固定在欠饱和煤层中的气体的等温线或多组分等温线，人们可以估计当前煤层的饱和状态。该方法很有用，因为它可以估计储气储层将在何时被有效地充满(即，何时将变成饱和)。同样地，在例如注入增产法(ECBM)(1989年，Puri和Stein)中，在所用的驱替气体注入一段时间之后，可以利用在此描述的本发明确定地层的饱和状态。
在一些实施方式中，还可以应付棘手的状况。例如，在具有低渗透性的储层或低渗透性的井中，各个生产井可能会出现一个问题。在紧邻井筒的地方，由于产出是在较低的井底压力下进行的，所以储层压力可能非常低。由于典型压力分布与径向流相关联，因而远离井筒的储层的压力通常增加很快。在足够排气到某种程度的长时间内，靠近井的部分储层的压力降到煤层的CDP之下是可能的。期望能检测出发生排气的时间，如果没有对此进行充分考虑，则可能错过排气发生的时间。排气可以使与井紧邻的煤中的气体及时排空。如果对井进行长时间关闭足以使水和煤达到平衡，则所确定的CDP可能是人为造成的降低。所确定的CDP可能不代表远离井筒一些距离的煤本体的CDP。随着时间的推移，自然或引发的地下水流可以使煤层再饱和达到或接近例如生产之前的CDP；但是，例如如果地层为“致密的”，以致阻碍更多地下水流，这有可能是例如由于通常较小的梯度而造成的，并且如果关井时间较长，则测量的CDP可能不代表储层的煤的CDP，可能为了测试而恢复井的生产时就是这种情况。可以将本发明的实施方式用来进行不具代表性的CDP的确定。因此，作为一些实施方式的特征，在井处于休息状态或停产一段时间后，可以以较小压降的方式来开采井达一段时间(也许一周，或者比传统期望的生产周期长的生产周期)。来自地层本体的水可能快速移动通过紧邻于井筒的空间，并且紧邻井筒的高度欠饱和煤损失少量的CBM可能不会明显影响本发明的确定，并且甚至可以忽略不计。最终，靠近井筒的煤将再饱和至或接近使在井底处能够建立平衡甲烷条件的初始CDP；但是，根据本发明，在测试之前没有必要等到发生完全再饱和。进而，如果需要，可以随时间进行几个测试，直到CDP停止增加为止，并且测试的方式应当肯定可以使压力重新蓄积，而不仅仅是偶然发生这种情况。
根据本发明与储层表征有关的又一实施方式可以是，从现有生产井的角度考虑，对继续开采水的经济可行性进行确定，更广义地说，就是在表征中加入经济因素。许多现有生产井已经开采水已多年，而经营者并不知道这些井是否最终能生产出商品量的CBM。可以使用阈值，或者更广义而言，可以使用筛选标准，从而将多种有关因素加入经济可行性或其它分析中，这些有关因素包括但其不限于以下一个或多个因素：基于储层压力的筛选标准、基于储层的渗透性的筛选标准、基于储层中煤的表观临界解吸压力的筛选标准、基于储层的估计排水需求的筛选标准、基于储层中的煤层的欠饱和度的筛选标准、基于气体的现价或计划价格的筛选标准以及甚至气体含量的设定值。这些因素还能够特别适于计算机分析或自动模态，并且不仅可以用于生产方，而且可以用于租赁方、银行家或者对生产能力或特定财产的估价关心的其它人。对于仍未生产出商品量的CBM的现有生产方也能使用在此描述的本发明。
在本发明的一个实施方式中，井的单一的生产测试通常可以在不超过一天内完成，如果井在测试之前已经生产了一段时间(例如，储层压力没有下降至CDP之下的生产井)，那么该井的测试立即可以完成。通常，在新的井中，一天足够用于使井排出在钻井和完井期间引入的外部流体，并且足够用于使井生产出代表地层水的水流，但是一天不够，则可以使井运转直到通过反复测试的溶解气水比变得相对稳定为止。因而，与根据取芯方法和分析来获得CDP相比，本发明可以更快速地确定CDP。其后，可以将采用在此描述的本发明所得到的CDP连同所考察区域的代表性等温线一起使用，以便可以准确且快速地确定煤层的气体含量，与此相比，取芯和进行芯分析可能要花费几个月的时间来得到同样的结果。
在应用本发明时，应当指出，由于环绕相邻煤层的地层水的混合，导致在取芯过程中由样本选择所得到的结果中通常观察到的差异趋同，并且消除了由芯分析中的样本选择产生的主观性，所以与诸如煤采样等局部测试方法相比，测试结果可能更为客观可靠。还因为地层水主要来自最终将成为产气煤的相同的煤，所以该测试结果是更可靠的。
另外，本发明能够解决上述在试验区中必须钻探多个井的问题。可以解决这个问题的原因是，当采用在此描述的本发明时，可以从单井的短期试验或几个井的短期试验获取相同信息，由此节省几百万美元的开发费用和几个月时间(有时是几年)的时间，这些时间本来用于排水以使储层压力低于储层的CDP，从而能生产出商品量的气体和对资源的价值做出确定。
当采用在此描述的本发明时，可以对储层的现有气体含量作出良好估计，因而在刚刚钻井之后，或者在一个应用中甚至在钻井的同时，能够对煤层作出经济评估，并能够做出关于是否应当钻探额外的开发井的精明决策。
当使用在此描述的本发明时，可以不必担心井眼中的流体的平衡态，这是因为在此描述的本发明能提供一种检查方法，以确认被测试流体是否代表地层水。
另外，应当理解，上述方法中的任一方法都可以用计算机程序实现，并将其编码为计算机程序，以进一步简化所用的评价方法，并且在某种程度上使所用的评价方法实现自动化。上述方法还可以包括执行上述任一方面或所有方面的采样装置，以及包括由上述任一方面或所有方面产生的产品。
根据前述可以容易地理解，本发明的基本概念可以以多种方式体现。本发明不但涉及确定、评价以及表征技术，而且涉及系统、多个装置、组件以及设备，以完成适当的确定、评价以及表征。在本申请中，所述披露的技术作为利用各种方法获得的结果的一部分表示出来。还可以包括能完成上述某些工作的设备。虽然公开了一些方法，但应当理解，这些方法可以是利用某些装置来完成，并且还可以按许多方式改变。重要的是，应当理解，上述的全部内容、所有这些方面都被本公开所涵盖。
专利中包括的讨论旨在用于基本的说明。读者应当明白，具体讨论不可能明确地描述所有可能的实施方式；许多替代方式都是暗含的。本文未能没有完全说明本发明的广泛特性，也未能明确地表示出每一个特征或要素实际上能够怎样代表更广泛的功能，或代表多种替代要素或等同要素。同样，本公开还暗示地包括了这些。当以针对方法的术语描述本发明时，可以通过设备、部件或单元来执行每一个步骤。对于描述的方法，还可以包括装置权利要求。描述和术语均不是旨在限制包括在全部专利申请中的权利要求的范围。
还应当理解，在不脱离本发明的本质的情况下，可以进行多种改变。本说明书还暗含地包括了这些改变。这些改变仍然落入本发明的范围内。应当理解，本公开旨获得这样的专利：该专利覆盖本发明中独立的多个方面，还覆盖由这些方面组成的完整体系，而且该专利包括方法和装置模式。
而且，本发明的每个不同要素和权利要求也可以以多种方式实现。本公开应当被理解成涵盖每一个这种变化，所述变化是任何装置实施方式、方法或过程实施方式的变化实施方式，或者甚至仅仅是这些实施方式中的任一要素的变化。尤其应当理解，由于本公开涉及本发明的要素，所以，每一要素的名称都可以用等同的装置术语或方法术语来表达(即使仅仅功能或结果是一样的)。这些等同的、较宽的乃至更上位的术语应当被认为被涵盖在每一要素或动作的描述中。需要时可以替换这些术语，以便使本发明所暗示的宽的覆盖范围变得明确。应当理解，所有动作都可以表达为执行该动作的方法，或表达为引起该动作的要素。同样地，应该理解，公开的每一个物理要素都包括公开了由该物理要素促成的动作。关于最后这方面仅举一例：“分离装置”的公开应当被理解成涵盖“分离”这一动作的公开，而不管是否被明确地讨论过，反之，“分离”动作的公开应当被理解成涵盖“分离装置”甚至是“用于分离的手段”的公开。上述改变和替代术语应被理解成明确地包括在本说明书中。
在本专利申请中所提到的任何专利、出版物或其他参考文献都通过引用并入本文。另外，对于使用的每一个术语，应当理解，除非其在本申请中的利用与通用字典的解释不一致，否则，普通字典中的定义应当被理解为并入到每一术语中，诸如包括在第二版的Random HouseWebster′s Unabridged Dictionary中的所有定义、替代术语和同义词均通过引用并入于此。最后，在随本申请提交的《信息公开声明》或其它信息声明中所列出的所有参考资料都附加于此并且通过引用并入于此；然而，关于上述每一份参考资料，只要通过引用并入其中的这种信息或声明可能被认为不支持这个/这些发明获得专利权，那么必须明确，这些声明不能认为是由申请人做出的。
因此，应当理解并支持本申请人的至少如下权利：i)本文所公开并描述的每一个确定、表征和评价系统以及多个装置、组件和设备；ii)公开并描述的相关过程和方法；iii)所有这些系统、多个装置、组件以及设备、过程和方法的类似、等同以及甚至暗含的各种变化；iv)公开并描述完成每一种所示功能的那些替代设计；v)完成每一所示功能的替代设计和方法，所述设计和方法隐含完成所公开和描述的功能；vi)显示为分离和独立的发明的每一个特征、成分以及步骤；vii)由公开的各种系统或成分增强的应用；viii)通过该系统或成分产生的产品；ix)参引附带的例子而在上文所描述的方法和系统、多个装置、组件以及设备；x)所公开的每一个要素的各种结合和各种变化；xi)从属于所列出的每一独立权利要求或概念的每一个潜在的从属权利要求或概念；xii)上述讨论所整体描述的借助于计算机或在计算机上执行的过程；xiii)上述讨论所整体描述的可编程的装置；xiv)为计算机发出指令的利用数据编码的计算机可读存储器，所述计算机包括执行上述讨论所整体描述的功能的手段或元件；xv)按照在此的公开和描述配置的计算机；xvi)在此公开并描述的单独或组合的子程序和程序；xvii)公开并描述的相关方法；xviii)所有这些系统和方法中的类似、等同以及甚至暗含的变化；xix)完成所公开并描述的每一种所示功能的那些替代设计；xx)完成每一所示功能的那些替代设计和方法，所述设计和方法隐含完成所公开和描述的功能；xxi)作为分离和独立的发明所示的每一个特征、成分以及步骤；以及xxii)上述的每一项的各种结合和改变。在这点上应当理解，出于可行性理由，并且为了避免增加潜在的几百项权利要求，本申请人仅列出了具有初步从属关系的权利要求。应当理解，存在的支持达到了新事物法律(包括但不限于美国专利法35USC 132或其它这类法律)所要求的程度，从而允许增加在一项独立权利要求或概念之下列出的任何不同的从属权利要求或其他要素，以此作为在任何其它独立权利要求或概念之下的从属权利要求或要素。
尽管可以进行非实质性的替换，尽管本申请人事实上没有起草任何权利要求以使字面上涵盖任何特定实施方式，以及尽管可以采用其他方式，但是无论如何都不应理解成，本申请人打算放弃或实际上放弃了这种覆盖范围，只是因为本申请人尚不能预期所有可能性。本领域技术人员没有理由期望起草一个字面上涵盖这类替代实施方式的权利要求。
而且，根据习惯上对权利要求的解释，过渡词“包括”用于保持在此的“开放式”权利要求。因而，除非上下文另外需要，否则应当理解，“包括”一词或诸如“包含”或“含有”等变化形式都旨在涵盖所述及的要素或步骤或要素或步骤的集合，而不排除任何其它要素或步骤或要素或步骤的集合。这种词语应当按它们最广义的形式解释，以便为本申请人提供法律允许的最广泛的覆盖范围。

Claims (172)

1. 一种评价欠饱和煤层气储层的方法，该方法包括以下步骤：
a.进入通向欠饱和煤层气储层的井；
b.对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样；
c.基于所述地层水样本进行测试；
d.根据所述地层水样本归纳量化在固体地层物质中吸附的吸附甲烷的甲烷含量特征；以及
e.基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层。
2. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括捕获基本纯净的地层流体的步骤。
3. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括确保所述地层水样本代表来自所述欠饱和煤层气储层的流体的步骤。
4. 根据权利要求3所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确保所述地层水样本代表来自所述欠饱和煤层气储层的流体的步骤包括产出至少井通道体积的流体的步骤。
5. 根据权利要求3所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确保所述地层水样本代表来自所述欠饱和煤层气储层的流体的步骤包括产出至少井管体积的流体的步骤。
6. 根据权利要求3所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述井具有井底，并且其中，所述确保所述地层水样本代表来自所述欠饱和煤层气储层的流体的步骤包括以下步骤：
a.对所述井停止开采达一段时间；和
b.使平衡甲烷条件建立在所述井底。
7. 根据权利要求3所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述井具有井底和井底压力，在所述井中，所述煤层气储层在所述井底位置处具有天然储层压力，并且其中，所述确保所述地层水样本代表来自所述欠饱和煤层气储层的流体的步骤包括使所述井底压力基本等于所述天然储层压力的步骤。
8. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括在所述采样时从所述井获得恒定的流体产量的步骤。
9. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述井具有井底，并且其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括从所述井底附近采集单相流体的步骤。
10. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括仅实现较小压降的步骤。
11. 根据权利要求10所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述仅实现较小压降的步骤包括仅实现较小压降达较长时段的步骤。
12. 根据权利要求11所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述仅实现较小压降达较长时段的步骤包括以下步骤：仅实现较小压降达选自由约一周、数天和约一天组成的组中的时段，并且该时段比传统的地层水采样的时间长。
13. 根据权利要求10所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括在从所述井中停止产出达一段时间之后对地层水进行采样的步骤。
14. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对地层水进行采样直到所述地层水的气水比恒定的步骤。
15. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对所述地层水进行密闭采样的步骤。
16. 根据权利要求15所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述地层水进行密闭采样的步骤包括无套管钻柱采样的步骤。
17. 根据权利要求15所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述地层水进行密闭采样的步骤包括以下步骤：
a.将工具下放在所述井中；
b.通过密封物隔离采样区；以及
c.在钻杆中将样本运送至地面。
18. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括以下步骤：
a.使所述欠饱和煤层气储层中的压力降至所述欠饱和煤层气储层的临界解吸压力以下；和
b.在完成所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤之前，肯定地使所述欠饱和煤层气储层中的压力自然重新蓄积到所述欠饱和煤层气储层的所述临界解吸压力之上的压力。
19. 根据权利要求15所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的井的步骤包括从所述井抽吸流体的步骤。
20. 根据权利要求19所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述地层水进行密闭采样的步骤包括在进行所述从所述井抽吸流体的步骤之前和之后均隔离所述地层水的步骤。
21. 根据权利要求19所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述从所述井抽吸流体的步骤包括抽吸相邻的所述欠饱和煤层气储层的步骤。
22. 根据权利要求19所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述从所述井抽吸流体的步骤包括以下步骤：
a.在远离所述欠饱和煤层气储层的位置处进行抽吸；和
b.在完成所述从所述井抽吸流体的步骤之前避免相分离。
23. 根据权利要求19所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括在完成所述从所述井抽吸流体的步骤之前避免压力下降至所述地层水的泡点之下的步骤。
24. 根据权利要求19所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述井具有井底，并且其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括使所述井底维持在所述地层水的至少泡点的步骤。
25. 根据权利要求15所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述地层水进行密闭采样的步骤包括在地面对来自所述井的地层水和气体进行密闭采样的步骤。
26. 根据权利要求3所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括确定所述井是否具有较慢的产出速率的步骤，并且其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括以下步骤：
a.允许不代表所述欠饱和煤层气储层自然发生的条件的不适当低压；
b.使所述欠饱和煤层气储层重新蓄积压力至适当地代表所述欠饱和煤层气储层自然发生的条件的压力；
c.产出至少一个井通道体积的流体；并且接着
d.对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样。
27. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括对所述地层水进行现场测试的步骤。
28. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括确定所述地层水的气水比的步骤。
29. 根据权利要求28所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的气水比的步骤包括直接测试所述地层水的所述气水比的步骤。
30. 根据权利要求29所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述气水比的步骤包括对所述地层水进行现场测试的步骤。
31. 根据权利要求30所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述地层水进行现场测试的步骤包括对所述地层水进行地面测试的步骤。
32. 根据权利要求31所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述地层水进行地面测试的步骤包括捕获来自所述欠饱和煤层气储层的气体的步骤。
33. 根据权利要求28所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的气水比的步骤包括测试所述地层水的总气体含量的步骤。
34. 根据权利要求28所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的气水比的步骤包括推导所述地层水的所述气水比的步骤。
35. 根据权利要求34所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述气水比的步骤包括以下步骤：
a.在多个压力下测定气体因素；和
b.至少部分基于所述在多个压力下测定气体因素的步骤制作曲线。
36. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括确定所述地层水的泡点的步骤。
37. 根据权利要求36所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的泡点的步骤包括直接测试所述地层水的所述泡点的步骤。
38. 根据权利要求37所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述泡点的步骤包括对所述地层水进行现场测试的步骤。
39. 根据权利要求38所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述泡点的步骤包括对所述地层水进行地面测试的步骤。
40. 根据权利要求39所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述泡点的步骤包括在钻井期间测试所述地层水的步骤。
41. 根据权利要求39所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：
a.从密闭体积中释放压力；和
b.观察因所述释放压力而导致的变化。
42. 根据权利要求41所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对所述地层水进行密闭采样的步骤。
43. 根据权利要求38所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述泡点的步骤包括声学测试的步骤。
44. 根据权利要求38所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述直接测试所述地层水的所述泡点的步骤包括感应差压下降的步骤。
45. 根据权利要求36所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述根据所述地层水样本归纳量化在固体地层物质中吸附的吸附甲烷的甲烷含量特征的步骤包括，利用所述地层水的泡点来指示所述欠饱和煤层气储层的临界解吸压力的步骤。
46. 根据权利要求36所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的泡点的步骤包括假定所述地层水中所吸收的所有气体均为甲烷的步骤。
47. 根据权利要求36所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的泡点的步骤包括直接测试所述地层水的所述泡点的步骤。
48. 根据权利要求36所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的泡点的步骤包括推导所述地层水的所述泡点的步骤。
49. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：
a.在多个压力下测定气体因素；和
b.至少部分基于所述在多个压力下测定气体因素的步骤制作曲线。
50. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：利用与在给定温度和不同压力下甲烷在水中的溶解度数据类似的公知的预定数据。
51. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：利用溶解气水比的数学函数关系，所述数学函数关系是压力的函数，并具有来自公知的预定数据的常数。
52. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：组合多个关联方式的函数基础，以实现泡点与可用于特定情况的所需压力范围中的压力的预测关联方式。
53. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：
a.外推超出测量的数据；和
b.利用期望的零交叉点。
54. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括忽略针对小于100华氏度的温度的数据进行修正的步骤。
55. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括忽略针对除了淡水以外的数据进行修正的步骤。
56. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括忽略针对除了甲烷以外的被吸附的气体的数据进行修正的步骤。
57. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括利用针对各种温度效应的公知的预定值的步骤。
58. 根据权利要求49所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤还包括完成针对给定数据点集的曲线拟合函数的步骤。
59. 根据权利要求58所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述完成针对给定数据点集的曲线拟合函数的步骤包括利用三次方程的步骤。
60. 根据权利要求48所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推导所述地层水的所述泡点的步骤包括以下步骤：
a.在比所关心的压力大的压力下利用具有最低压力的预定数据；和
b.从所述预定数据的所述最低压力外推至在零压力下基本为零的值，以获取可用于所关心的压力的数据。
61. 根据权利要求60所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述在比所关心的压力大的压力下利用具有最低压力的预定数据的步骤包括利用基于盐度的预定数据的步骤。
62. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括考虑所述地层水的组成因素的步骤。
63. 根据权利要求62所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述考虑所述地层水的组成因素的步骤包括利用所述地层水的盐度的步骤。
64. 根据权利要求62所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述考虑所述地层水的组成因素的步骤包括测试所述地层水的组成的步骤。
65. 根据权利要求62所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述考虑所述地层水的组成因素的步骤包括推断所述地层水的组成的步骤。
66. 根据权利要求65所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述推断所述地层水的组成的步骤包括利用附近地层水的数据的步骤。
67. 根据权利要求64所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述测试所述地层水的组成的步骤包括仅针对储区中的少数井来测试所述地层水的组成的步骤。
68. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括确定所述地层水的自然发生的温度的步骤。
69. 根据权利要求68所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的自然发生的温度的步骤包括以下步骤：
a.评估井深；和
b.利用适用于所述井深的地热温度梯度。
70. 根据权利要求68所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定所述地层水的自然发生的温度的步骤包括直接测量井温的步骤。
71. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括捕获来自所述欠饱和煤层气储层的气体的步骤。
72. 根据权利要求71所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括分离开来自所述井的气体和地层水的步骤。
73. 根据权利要求72所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述分离开来自所述井的气体和地层水的步骤包括在现场利用起泡桶装置的步骤。
74. 根据权利要求72所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述分离开来自所述井的气体和地层水的步骤包括在现场利用分离桶装置和孔板测试仪的步骤。
75. 根据权利要求72所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤还包括计入在地面条件下溶解于所述地层水中的剩余气体的步骤。
76. 根据权利要求72所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括以下步骤：
a.考虑地面温度效应因素；和
b.考虑地面压力效应因素。
77. 根据权利要求72所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括忽略对在地面条件下溶解于所述地层水中的剩余气体进行修正的步骤。
78. 根据权利要求71所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括考虑从所述井获取的气体组成因素的步骤。
79. 根据权利要求78所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述考虑从所述井获取的气体组成因素的步骤包括仅针对储区中的少量的井测试所述气体的组成的步骤。
80. 根据权利要求71所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括以下步骤：
a.从密闭体积中释放限量的压力；和
b.观察在所述密闭体积内的压力蓄积。
81. 根据权利要求78所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括针对存在于样本中的污染物进行测试的步骤。
82. 根据权利要求81所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述针对存在于样本中的污染物进行测试的步骤包括将来自所述井的样本的数据与储区中的其它数据进行比较的步骤。
83. 根据权利要求78所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括以下步骤：如果断定存在任何污染物，则对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样。
84. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述根据所述地层水样本归纳量化在固体地层物质中吸附的吸附甲烷的甲烷含量特征的步骤包括以下步骤：根据所述基于所述地层水样本进行测试的步骤来推断含有甲烷的固体的临界解吸压力。
85. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述根据所述地层水样本归纳量化在固体地层物质中吸附的吸附甲烷的甲烷含量特征的步骤包括利用反气水比函数关系的步骤。
86. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括确定在产出时从所述井可获取的可能的甲烷产量的步骤。
87. 根据权利要求86所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述确定在产出时从所述井可获取的可能的甲烷产量的步骤包括利用针对所述欠饱和煤层气储层内的固体而推断出的临界解吸压力的步骤。
88. 根据权利要求87所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤。
89. 根据权利要求88所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤包括利用代表兰格缪尔等温线的数据的步骤。
90. 根据权利要求89所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述利用代表兰格缪尔等温线的数据的步骤包括对所述井的测量数据拟合兰格缪尔等温线的曲线的步骤。
91. 根据权利要求88所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤包括利用公知的预定的等温线数据的步骤。
92. 根据权利要求88所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤包括将所确定的数据用于储区内的另一井的步骤。
93. 根据权利要求88所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤包括利用煤型分级数据的步骤。
94. 根据权利要求93所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述利用煤型分级数据的步骤包括以下步骤：
a.转换产生值来建立代表作为压力的函数的气体量的数据；
b.确定适当的兰格缪尔型参数；
c.将所述适当的兰格缪尔型参数应用于所述数据；
d.建立针对来自所述欠饱和煤层气储层的所述地层水的近似气-水函数关系；以及
e.在表征所述欠饱和煤层气储层时利用针对所述欠饱和煤层气储层的所述近似气-水函数关系。
95. 根据权利要求88所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤包括利用在同一储区中的不同井的等温线数据的步骤。
96. 根据权利要求88所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对所述欠饱和煤层气储层使用饱和煤层气等温线的步骤包括建立所述欠饱和煤层气储层的近似等温线的步骤。
97. 根据权利要求96所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述建立所述欠饱和煤层气储层的近似等温线的步骤包括以下步骤：
a.利用至少一个测量数据点；
b.利用期望的零交叉点；以及
c.对所述数据点拟合预期曲线形状。
98. 根据权利要求96所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述建立所述欠饱和煤层气储层的近似等温线的步骤包括利用兰格缪尔型曲线形状的步骤。
99. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括估计所述储层的排水值的步骤。
100. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括从所述井中商业化产出甲烷的步骤。
101. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括确定从所述井中产生出气体所需的储层压力的近似下降的步骤。
102. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括估计从所述井商业性产出的经济因素的步骤。
103. 根据权利要求102所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述估计从所述井商业性产出的经济因素的步骤包括基于经济角度以优先顺序排列多个井的步骤。
104. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括将所述井与筛选标准进行比较的步骤。
105. 根据权利要求104所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述将所述井与筛选标准进行比较的步骤包括将所述井与选自以下组中的筛选标准进行比较的步骤，所述组由以下要素组成：基于储层压力的筛选标准、基于所述欠饱和煤层气储层的渗透性的筛选标准、基于所述欠饱和煤层气储层中的煤的表观临界解吸压力的筛选标准、基于所述欠饱和煤层气储层的估计排水需求的筛选标准、基于所述欠饱和煤层气储层的欠饱和度的筛选标准、基于气体的现价的筛选标准、基于气体的计划价格的筛选标准以及气体含量的给定值。
106. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括从先前已经被断定为无利润的井中商业化产出甲烷的步骤。
107. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括避免开采无利润的井的步骤。
108. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括在开始商业性产出甲烷之前表征多个井的步骤。
109. 根据权利要求108所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述在开始商业性产出甲烷之前表征多个井的步骤包括在开始商业性产出甲烷之前表征储区中的多个井的步骤。
110. 根据权利要求100所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的井的步骤包括进入通向欠饱和煤层气储层的低渗透性井的步骤。
111. 根据权利要求100所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的井的步骤包括进入通向欠饱和煤层气储层的关闭井的步骤。
112. 根据权利要求100所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的井的步骤包括进入通向欠饱和煤层气储层的非生产性的井的步骤。
113. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括获取来自所述井的地层水的多个样本的步骤。
114. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述经归纳量化的甲烷含量特征来表征所述煤层气储层的步骤包括估计所述井的排水值的步骤。
115. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括从所述井中对所述地层水进行多个相似采样的步骤，其中所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括以下步骤：针对所述地层水样本进行多个相似测试，并且还包括比较所述多个相似测试的所述结果以确定所述测试的精确度。
116. 根据权利要求113所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括在来自所述井的地层水的所述多个样本中获得恒定性的步骤。
117. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括改变所述井的产出速率的步骤。
118. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括考虑从所述井获取的气体的组成因素的步骤。
119. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括改变所述井中的阻气阀的步骤。
120. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括获得所述地层水的基本恒定的气水比结果的步骤。
121. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括获得所述地层水的基本恒定的泡点结果的步骤。
122. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括获得基本恒定的临界解吸压力结果的步骤。
123. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括捕获来自所述井的气体和水的步骤。
124. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对地层水和溶解甲烷进行采样的步骤。
125. 根据权利要求123所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对地层水和脱出的甲烷进行采样的步骤。
126. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括以下步骤：在相对较长的采样时间范围内对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样。
127. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述在相对较长的采样时间范围内对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样的步骤包括以下步骤：在选自由至少约数小时、至少约一天、至少约数天以及至少约一周组成的组中的相对较长的采样时间范围内，对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样。
128. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括在所述采样时获得基本稳定的流速的步骤。
129. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括在进行采样时仅在获得基本恒定的流体产量时进行采样的步骤。
130. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括从所述井产出直到测量值恒定为止的步骤。
131. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括仅实现较小压降的步骤。
132. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括将压力至少维持在所述地层水的泡点的步骤。
133. 根据权利要求116所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的井的步骤包括以下步骤：在完成所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤的至少一天之前新井投入生产。
134. 根据权利要求1所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，所述方法还包括评估所述井的饱和特性的步骤。
135. 根据权利要求134所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述评估所述井的饱和特性的步骤包括大约在从所述井初始生产时间确定所述井的水产量的步骤。
136. 根据权利要求134所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述评估所述井的饱和特性的步骤包括以下步骤：
a.确定所述井的表压，和
b.确定所述欠饱和煤层气储层的储层压力。
137. 根据权利要求136所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述评估所述井的饱和特性的步骤包括比较所述表压与所述储层压力的步骤。
138. 根据权利要求134所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述评估所述井的饱和特性的步骤包括在相对较长的采样时间范围内评价所述井的步骤。
139. 根据权利要求138所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述在相对较长的采样时间范围内评价所述井的步骤包括以下步骤：在选自由至少约一小时、至少约数小时、至少约一天以及至少约数天组成的组中的相对较长的采样时间范围内评价所述井。
140. 根据权利要求115所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“针对所述地层水样本进行多个相似测试，并且还包括比较所述多个相似测试的所述结果以确定所述测试的精确度的步骤”的步骤包括以下步骤：
a.完成从所述井初始产出达相对较长的预采样时段；
b.对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行初始采样；
c.完成从所述井额外产出达相对较长的采样时段；
d.对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样；以及
e.比较所述初始采样的结果和所述额外采样的结果。
141. 根据权利要求140所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述完成从所述井初始产出达相对较长的预采样时段的步骤包括以下步骤：完成从所述井初始产出达相对较长的预采样时段，所述预采样时段选自由至少约数小时、至少约六小时、至少约十二小时、至少约一天、至少约数天以及至少约一周组成的组中的时段。
142. 根据权利要求140所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述比较所述初始采样的结果和所述额外采样的结果的步骤包括比较所述初始采样的结果和所述额外采样的结果的恒定性的步骤。
143. 根据权利要求142所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，重复进行所述完成从所述井额外产出达相对较长的采样时段的步骤和所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样的步骤，直到所述比较所述初始采样的结果和所述额外采样的结果的恒定性的步骤产生稳定结果为止。
144. 通过使用前述方法中的任一方法而产出的甲烷。
145. 一种评价欠饱和煤层气储层的方法，该方法包括以下步骤：
a.进入通向煤层气储层的现有非生产性的井；
b.对来自所述煤层气储层的地层水进行采样；
c.基于所述地层水样本进行测试；以及
d.由所述基于所述地层水样本进行测试的步骤估计从所述井商业性产出的经济因素。
146. 根据权利要求145所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向煤层气储层的现有非生产性的井的步骤包括进入通向煤层气储层的现有产水井的步骤。
147. 根据权利要求145所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“由所述‘基于所述地层水样本进行测试’的步骤估计从所述井商业性产出的经济因素”的步骤包括，估计所述井可能商业性产出甲烷的时间的步骤。
148. 根据权利要求145所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的现有非生产性的井的步骤包括评估所述井的饱和特性的步骤。
149. 根据权利要求145所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括实施前述评价欠饱和煤层气储层的方法中的任一方法的步骤。
150. 根据权利要求145所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括实施前述评价欠饱和煤层气储层的方法中的任一方法的步骤。
151. 根据权利要求145所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“由所述‘基于所述地层水样本进行测试’的步骤估计从所述井商业性产出的经济因素”的步骤包括，利用前述评价欠饱和煤层气储层的方法中的任一方法的步骤。
152. 一种对地下地层水进行地面采样的动态方法，该方法包括以下步骤：
a.进入通向欠饱和煤层气储层的井；
b.确保地层水样本代表来自所述欠饱和煤层气储层的流体；
c.对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行初始采样；
d.基于所述初始地层水样本进行初始测试；
e.对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样；
f.基于所述额外地层水样本进行相似测试；
g.对所述初始采样的结果和所述额外采样的结果进行比较；以及
h.通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述结果的比较中获得恒定性。
153. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括改变所述井的产出速率的步骤。
154. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括考虑从所述井获取的气体组成因素的步骤。
155. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括改变所述井中的阻气阀的步骤。
156. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括获得所述地层水的基本恒定的气水比结果的步骤。
157. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括获得所述地层水的基本恒定的泡点结果的步骤。
158. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括获得基本恒定的临界解吸压力结果的步骤。
159. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括捕获来自所述井的气体和水的步骤。
160. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对地层水和溶解甲烷进行采样的步骤。
161. 根据权利要求159所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括对地层水和脱出的甲烷进行采样的步骤。
162. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样的步骤包括以下步骤：在相对较长的采样时间范围内对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样。
163. 根据权利要求162所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述在相对较长的采样时间范围内对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样的步骤包括以下步骤：在选自由至少约数小时、至少约一天、至少约数天以及至少约一周组成的组中的相对较长的采样时间范围内，对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行额外采样。
164. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括在进行所述采样时获得基本稳定的流速的步骤。
165. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括，在进行采样时，仅在获得基本恒定的流体产量时进行采样的步骤。
166. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述“通过改变行动来影响所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤，以便在所述多个相似测试结果的比较中获得恒定性”的步骤包括从所述井产出直到测量值恒定为止的步骤。
167. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括仅实现较小压降的步骤。
168. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括将压力至少维持在所述地层水的泡点的步骤。
169. 根据权利要求152所述的对地下地层水进行地面采样的动态方法，其中，所述进入通向欠饱和煤层气储层的井的步骤包括以下步骤：在完成所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤的至少一天之前新井投入生产。
170. 根据权利要求152所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述对来自所述欠饱和煤层气储层的地层水进行采样的步骤包括实施前述评价欠饱和煤层气储层的方法中的任一方法的步骤。
171. 根据权利要求152所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述基于所述地层水样本进行测试的步骤包括以下步骤：实施前述评价欠饱和煤层气储层的方法中的任一方法。
172. 根据权利要求152所述的评价欠饱和煤层气储层的方法，其中，所述“由所述‘基于所述地层水样本进行测试’的步骤估计从所述井商业性产出的经济因素”的步骤包括以下步骤：利用前述评价欠饱和煤层气储层的方法中的任一方法。
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