CN108335224A - 煤层气井压裂层位优选方法及装置 - Google Patents

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CN108335224A CN201711447492.9A CN201711447492A CN108335224A CN 108335224 A CN108335224 A CN 108335224A CN 201711447492 A CN201711447492 A CN 201711447492A CN 108335224 A CN108335224 A CN 108335224A
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Abstract

本申请实施例提供了一种煤层气井压裂层位优选方法及装置，该方法包括：基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。本申请实施例可实现对煤层气井压裂层位的定量优选。

Description

煤层气井压裂层位优选方法及装置
技术领域
本申请涉及煤层气井压裂技术领域，尤其是涉及一种煤层气井压裂层位优选方法及装置。
背景技术
煤层气作为高效、清洁的非常规天然气，是国家鼓励开发的新能源类型。目前，国内煤层气开采过程中存在“低压、低渗、低饱和”的三低问题，依靠煤层自然渗透性难以达到工业气流。因此，水力压裂是目前煤层气井最有效的增产方式，生产实践表明，射开煤层特定层位比射开全煤层段的压裂效果好，原因有以下几点：一是射开全部煤层时压裂能量会分散，缝长延伸范围减小；二是选择煤体结构相对完整的煤岩更易发生拉伸破坏、裂缝延展范围更大；三是不加甄别的射开碎粒煤、糜棱煤会导致压裂效果更差。
选择煤层压裂层位(段)时应该遵循两个原则：一是尽量选择原生构造煤、碎裂煤这类煤体构造相对完整的层位，原因是能够减少压裂液漏失、保证支撑剂支撑效果的同时减少排采过程的出煤粉现象。二是选择脆性指数高的层位，原因是煤层脆性指数越高，压裂过程中造缝越容易，随着脆性指数的增加人工裂缝的形态由对称缝向网状缝转变，更容易达到体积压裂的改造效果。
然而，目前煤层气井压裂选层时主要依靠压裂经验或者参考邻井资料，没有定量的选层方法，生产实践表明，依靠经验往往难以确定最优压裂层位，从而导致选层和压裂效果的随机性都很大。因此，如何优选煤层气井压裂层位已成为影响增产效果的关键。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种煤层气井压裂层位优选方法及装置，以实现对煤层气井压裂层位的定量优选。
为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种煤层气井压裂层位优选方法，包括：
基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
优选的，所述根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数，包括：
对于每个产气潜力煤层，根据公式确定该产气潜力煤层的煤层压裂指数；
其中，HFI为该产气潜力煤层的压裂指数；B为该产气潜力煤层的脆性指数；GSC为该产气潜力煤层的地质强度系数。
优选的，对于每个产气潜力煤层，其地质强度系数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的地质强度系数；
其中，GSI为当前产气潜力煤层的地质强度指数；GSImin为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最小值；GSImax为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最大值。
优选的，对于每个产气潜力煤层，其地质强度指数通过以下方式获得：
根据公式
并通过数值迭代方法确定当前产气潜力煤层的地质强度指数；
其中，σcm为当前产气潜力煤层的抗压强度；Ei为当前产气潜力煤层的静态弹性模量；mi为当前产气潜力煤层的反映岩石软硬水平的经验参数。
优选的，对于每个产气潜力煤层，其脆性指数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的脆性指数；
其中，B为脆性指数；E、Emax和Emin分别为当前产气潜力煤层的实测静态弹性模量、最大弹性模量和最小弹性模量；ν、νmax和νmin分别为当前产气潜力煤层的实测静态泊松比、最大泊松比和最小泊松比。
优选的，所述根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位，包括：
将每个产气潜力煤层的煤层压裂指数与预设的煤层压裂指数阈值进行比较；
如果产气潜力煤层的煤层压裂指数大于所述煤层压裂指数阈值，则确定该产气潜力煤层为优选的压裂层位。
另一方面，本申请实施例还提供了一种煤层气井压裂层位优选装置，包括：
产气潜力煤层确定模块，用于基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
煤岩力学参数确定模块，用于确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
煤层压裂指数确定模块，用于根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
煤层压裂层位优选模块，用于根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
优选的，所述根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数，包括：
对于每个产气潜力煤层，根据公式确定该产气潜力煤层的煤层压裂指数；
其中，HFI为该产气潜力煤层的压裂指数；B为该产气潜力煤层的脆性指数；GSC为该产气潜力煤层的地质强度系数。
优选的，对于每个产气潜力煤层，其地质强度系数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的地质强度系数；
其中，GSI为当前产气潜力煤层的地质强度指数；GSImin为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最小值；GSImax为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最大值。
优选的，对于每个产气潜力煤层，其地质强度指数通过以下方式获得：
根据公式
并通过数值迭代方法确定当前产气潜力煤层的地质强度指数；
其中，σcm为当前产气潜力煤层的抗压强度；Ei为当前产气潜力煤层的静态弹性模量；mi为当前产气潜力煤层的反映岩石软硬水平的经验参数。
优选的，对于每个产气潜力煤层，其脆性指数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的脆性指数；
其中，B为脆性指数；E、Emax和Emin分别为当前产气潜力煤层的实测静态弹性模量、最大弹性模量和最小弹性模量；ν、νmax和νmin分别为当前产气潜力煤层的实测静态泊松比、最大泊松比和最小泊松比。
优选的，所述根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位，包括：
将每个产气潜力煤层的煤层压裂指数与预设的煤层压裂指数阈值进行比较；
如果产气潜力煤层的煤层压裂指数大于所述煤层压裂指数阈值，则确定该产气潜力煤层为优选的压裂层位。
另一方面，本申请实施例还提供了一种煤层气井压裂层位优选装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：
基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例首先基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；其次确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；然后根据煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；最后根据煤层压裂指数确定优选的压裂层位，从而通过定量的方式实现了实现了煤层气井压裂层位的优选，降低了人为经验对压裂选层的影响，进而为后续煤层气井压裂工程提供了设计依据，减少了因选层不合理导致的排采过程中的井下复杂，提高了增产作业的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本申请一实施方式中煤层气井压裂层位优选方法的流程图；
图2为本申请一实施方式中地质强度系数的计算流程图；
图3为本申请一实施方式中X-1井煤岩力学参数的计算结果；
图4为本申请一实施方式中X-1井煤层段压裂指数计算结果；
图5为本申请一实施方式中X-1井煤层段压裂层位优选结果；
图6为本申请一实施方式中煤层气井压裂层位优选装置的结构框图；
图7为本申请另一实施方式中煤层气井压裂层位优选装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
参考图1所示，本申请实施例的煤层气井压裂层位优选方法可以包括以下步骤：
S101、基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层。
在本申请一实施方式中，所述测井资料例如可以包括井径测井曲线、声波时差测井曲线、电阻率测井曲线、密度测井曲线和自然伽马测井曲线等。研究表明，煤层气在上述测井曲线上表现出三高两低的测井响应，具体来说是：井径值高、声波时差值高、电阻率值高、密度测井值低和自然伽马值低。因此，测井曲线可以反映煤层的煤岩煤质。所述的气测录井例如可以包括煤层气井的气测值录井，甲烷在煤层中主要以吸附态存在，但也有少量甲烷以游离气的形式存在，而通过气测值录井能够反映煤层的含气饱和度，煤层的测井响应越明显、气测值越高，则表明煤层的产气潜力越大。由此，基于测井资料和气测录井资料可以识别出目标煤层气井内的产气潜力煤层。
S102、确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数。
在本申请一实施方式中，所述煤岩力学参数可以包括弹性模量、泊松比和抗压强度等。
S103、根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数。
煤层气井压裂效果的优劣与煤体结构、煤岩破坏难易等均有关，而地质强度系数(Geological Strength Coefficient，简写为GSC)和脆性指数可分别从地质和工程角度对压裂效果进行判定，二者通常存在正相关的关系，即越容易发生脆性破坏的煤岩，其煤体结构一般也会越完整。为了兼顾地质与工程因素对压裂的影响，本申请实施方式可基于地质强度系数和脆性指数建立反应煤层气井压裂效果的压裂选层标准，即提出
压裂指数(Hydraulic Fracturing Index，简写为HFI)的概念，其可定义为：
一般的，压裂指数越大表示煤层的煤体结构越完整、造缝越容易、压裂效果越好。因此，对于每个产气潜力煤层，可根据上述公式确定产气潜力煤层的煤层压裂指数。其中，HFI为产气潜力煤层的压裂指数；B为产气潜力煤层的脆性指数；GSC为产气潜力煤层的地质强度系数。
本申请实施方式中，上述地质强度系数是本本申请实施例方式提出的用以有效区分煤层不同深度处煤体结构差异的参数。目前煤岩可分为原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤(粉煤)四种类型，通过对上述四种类型煤岩进行分析发现，地质强度指数越大，煤体结构的整体性就越好。因此，地质强度指数越大表明岩体结构越完整，裂缝和煤岩破碎情况越少，越适合作为压裂层位；反之，则越不适合作为压裂层位。因此，地质强度系数可作为压裂选层的地质指标。其中，地质强度系数的可定义为：
因此，对于每个产气潜力煤层，其地质强度系数可根据上述公式确定产气潜力煤层的地质强度系数。其中，GSI为产气潜力煤层的地质强度指数；GSImin为产气潜力煤层的地质强度指数的最小值；GSImax为产气潜力煤层的地质强度指数的最大值。
优选地，本申请一实施方式提出一种计算地质强度指数的数值新方法，该方法减少了实验法中观察、经验等人为因素对结果的影响，实现了煤层段的连续计算。定义f(GSI)为地质强度指数控制方程，控制方程的表达式为：
因此，对于每个产气潜力煤层，其地质强度指数通过上式计算得到。其中，GSI为产气潜力煤层的地质强度指标，取值范围为0～100，岩体结构越完整、岩体结构面条件越好时，GSI的取值也越大；σcm是煤岩体抗压强度，MPa；Ei为产气潜力煤层的静态弹性模量，MPa；mi是反映产气潜力煤层的岩石软硬水平的经验参数，对于煤岩取值在8～21。mb为岩体常数，与mi相关。s、α分别是与岩体特征相关的经验参数，s用以表示岩体的破碎程度，取值范围是0～1，对于完整岩体，s取值为1。
由于地质强度指数控制方程是包含地质强度指数的隐形公式，无法通过解析方法求解，只能可通过数值迭代的方式求解，参考图2所示，其具体的求解过程为：
a、给定煤层深度，计算该深度处的弹性模量和抗压强度；
b、给GSI赋值，将s、α、mb与GSI一并带入地质强度指数控制方程；
c、计算地质强度指数控制方程，如果计算结果的绝对值大于允许误差ξ，则改变GSI的数值重复步骤b；如果计算结果绝对值小于允许误差ξ，则终止计算并将此时GSI的值作为该深度处的煤层地质强度指数。
d、增加煤层深度，如果煤层深度仍在研究煤层范围内，则重复a、b、c步骤；如果煤层深度不在研究煤层范围内，则停止计算。
本申请实施方式中，岩石脆性是反映岩石矿物、力学参数、孔隙结构的综合指标，表现为岩石破坏前发生很小的塑性应变，而破裂时则以弹性能的性质释放出来。煤岩脆性可以通过脆性指数衡量，脆性指数越大说明煤层段越硬脆、越容易发生弹性破坏、可压裂性也越好，在压裂时更容易形成复杂裂缝，因此脆性指数可作为压裂选层的工程指标。所述脆性指数的计算式为：
因此，对于每个产气潜力煤层，其脆性指数通过上式计算得到。其中，
根据公式确定当前产气潜力煤层的脆性指数；其中，B为脆性指数；E、Emax和Emin分别为当前产气潜力煤层的实测静态弹性模量、最大弹性模量和最小弹性模量；ν、νmax和νmin分别为当前产气潜力煤层的实测静态泊松比、最大泊松比和最小泊松比。
其中，B为产气潜力煤层的脆性指数；E、Emax和Emin分别为产气潜力煤层的实测静态弹性模量、最大弹性模量和最小弹性模量，GPa；ν、νmax和νmin分别为产气潜力煤层的实测静态泊松比、最大泊松比和最小泊松比，无量纲。脆性指数仅与煤岩力学参数有关，弹性模量越小、泊松比越大，煤岩的脆性越小、煤层越难压裂。
S104、根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
之前本申请一实施方式中，所述根据煤层压裂指数确定优选的压裂层位可以包括：
将每个产气潜力煤层的煤层压裂指数与预设的煤层压裂指数阈值进行比较；如果产气潜力煤层的煤层压裂指数大于所述煤层压裂指数阈值，则确定该产气潜力煤层为优选的压裂层位。
优选地，所述煤层压裂指数阈值还可根据需要设置为多个不同的值，例如第一煤层压裂指数阈值、第二煤层压裂指数阈值等等。如果煤层某深度处的压裂指数大于第一煤层压裂指数阈值时，表示压裂效果好；介于第一煤层压裂指数阈值与第二煤层压裂指数阈值之间时，表示压裂效果一般；小于第二煤层压裂指数阈值时，表示压裂效果差，从而根据评定等级可以评估煤层整体压裂效果并确定优选的压裂层位，例如图5所示。
下面介绍本申请一示例性应用实例。
X-1井是一口煤层气开发直井，该井总深为500m，采用钢套管固井压裂方式完井。
通过测(录)井资料判断在280～380m井深范围内是具有产气潜力的目标煤层。具体的，通过测(录)井资料可得到如图3所示的煤岩力学参数；从图3上可以看出，在280～380m井深范围内的煤岩弹性模量与抗压强度明显偏低，煤岩与顶、底板砂岩之间的泊松比差异较小；因而在280～380m井深范围内是具有产气潜力的目标煤层。
由于煤层段较长，无法对整个煤层段都进行压裂作业，因此必须对压裂层位进行优选。根据本申请实施方式的方法，可得到如图4所示的X-1井煤层段压裂指数计算结果。在得到煤层段压裂指数后，可设置推荐等级的高、低“门槛值”，定义第一标准为40％，第二标准为70％，即压裂指数大于目标煤层段压裂指数的前40％时表示压裂效果好，小于目标煤层段压裂指数的前70％时表示压裂效果差，压裂指数介于两标准之间时表示压裂效果一般。从而根据上述标准，可得到如图5所示的X-1井煤层段压裂层位推荐结果。图中横轴为煤层深度，纵轴为优选等级，其中3代表压裂效果好、2代表压裂效果较好、1代表压裂效果差。从柱状图上可以直观判断出该井推荐的压裂层位为284m和310m。
由此，按照本申请实施方式的方法确定285m和310m深度处的煤层为X-1井的最优压裂层位，在上述层位压裂后的产气达到2000m3/d，而按照常规方法选层的煤层气邻井，压裂后产气量仅有500m3/d，生产实践表明该选层方法能够有效指导煤层气井压裂选层、提高单井产量。
本申请上述实施例的装置与本申请上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请上述实施例的装置的细节，请参见本申请上述实施例的方法，在此不再赘述。
虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。
参考图6所示，本申请一实施方式的煤层气井压裂层位优选装置可以包括：
产气潜力煤层确定模块61，可以用于基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
煤岩力学参数确定模块62，可以用于确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
煤层压裂指数确定模块63，可以用于根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
煤层压裂层位优选模块64，可以用于根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
参考图6所示，本申请另一实施方式的煤层气井压裂层位优选装置可以包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：
基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种煤层气井压裂层位优选方法，其特征在于，包括：
基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
2.如权利要求1所述的煤层气井压裂层位优选方法，其特征在于，所述根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数，包括：
对于每个产气潜力煤层，根据公式确定该产气潜力煤层的煤层压裂指数；
其中，HFI为该产气潜力煤层的压裂指数；B为该产气潜力煤层的脆性指数；GSC为该产气潜力煤层的地质强度系数。
3.如权利要求2所述的煤层气井压裂层位优选方法，其特征在于，对于每个产气潜力煤层，其地质强度系数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的地质强度系数；
其中，GSI为当前产气潜力煤层的地质强度指数；GSImin为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最小值；GSImax为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最大值。
4.如权利要求3所述的煤层气井压裂层位优选方法，其特征在于，对于每个产气潜力煤层，其地质强度指数通过以下方式获得：
根据公式
并通过数值迭代方法确定当前产气潜力煤层的地质强度指数；
其中，σcm为当前产气潜力煤层的抗压强度；Ei为当前产气潜力煤层的静态弹性模量；mi为当前产气潜力煤层的反映岩石软硬水平的经验参数。
5.如权利要求2所述的煤层气井压裂层位优选方法，其特征在于，对于每个产气潜力煤层，其脆性指数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的脆性指数；
其中，B为脆性指数；E、Emax和Emin分别为当前产气潜力煤层的实测静态弹性模量、最大弹性模量和最小弹性模量；ν、νmax和νmin分别为当前产气潜力煤层的实测静态泊松比、最大泊松比和最小泊松比。
6.如权利要求1所述的煤层气井压裂层位优选方法，其特征在于，所述根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位，包括：
将每个产气潜力煤层的煤层压裂指数与预设的煤层压裂指数阈值进行比较；
如果产气潜力煤层的煤层压裂指数大于所述煤层压裂指数阈值，则确定该产气潜力煤层为优选的压裂层位。
7.一种煤层气井压裂层位优选装置，其特征在于，包括：
产气潜力煤层确定模块，用于基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
煤岩力学参数确定模块，用于确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
煤层压裂指数确定模块，用于根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
煤层压裂层位优选模块，用于根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
8.如权利要求7所述的煤层气井压裂层位优选装置，其特征在于，所述根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数，包括：
对于每个产气潜力煤层，根据公式确定该产气潜力煤层的煤层压裂指数；
其中，HFI为该产气潜力煤层的压裂指数；B为该产气潜力煤层的脆性指数；GSC为该产气潜力煤层的地质强度系数。
9.如权利要求8所述的煤层气井压裂层位优选装置，其特征在于，对于每个产气潜力煤层，其地质强度系数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的地质强度系数；
其中，GSI为当前产气潜力煤层的地质强度指数；GSImin为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最小值；GSImax为当前产气潜力煤层的地质强度指数的最大值。
10.如权利要求9所述的煤层气井压裂层位优选装置，其特征在于，对于每个产气潜力煤层，其地质强度指数通过以下方式获得：
根据公式
并通过数值迭代方法确定当前产气潜力煤层的地质强度指数；
其中，σcm为当前产气潜力煤层的抗压强度；Ei为当前产气潜力煤层的静态弹性模量；mi为当前产气潜力煤层的反映岩石软硬水平的经验参数。
11.如权利要求8所述的煤层气井压裂层位优选装置，其特征在于，对于每个产气潜力煤层，其脆性指数通过以下方式获得：
根据公式确定当前产气潜力煤层的脆性指数；
其中，B为脆性指数；E、Emax和Emin分别为当前产气潜力煤层的实测静态弹性模量、最大弹性模量和最小弹性模量；ν、νmax和νmin分别为当前产气潜力煤层的实测静态泊松比、最大泊松比和最小泊松比。
12.如权利要求7所述的煤层气井压裂层位优选装置，其特征在于，所述根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位，包括：
将每个产气潜力煤层的煤层压裂指数与预设的煤层压裂指数阈值进行比较；
如果产气潜力煤层的煤层压裂指数大于所述煤层压裂指数阈值，则确定该产气潜力煤层为优选的压裂层位。
13.一种煤层气井压裂层位优选装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：
基于测井资料和气测录井资料识别目标煤层气井内的产气潜力煤层；
确定识别出的每个产气潜力煤层的煤岩力学参数；
根据所述煤岩力学参数确定对应产气潜力煤层的煤层压裂指数；
根据所述煤层压裂指数确定优选的压裂层位。
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