雖然煤層氣的賦存方式和富集規律不同於常規天然氣，但勘探方法也各有特點。但是，和常規油氣勘探壹樣，煤層氣的勘探也是有階段的。壹是從盆地評價入手，在煤炭勘探的基礎上開展煤層氣區域勘探、預勘探和評價鉆井，逐步建立從單井試采到井組試驗的煤層氣資源儲量序列。根據《煤層氣資源/儲量規範》(DZ/T 0216—2002)，介紹了煤層氣儲量的計算方法。
3.4.1煤層氣資源
煤層氣資源:指以地下煤層為儲層並具有經濟意義的煤層氣富集體。其定量表達分為資源量和儲量。
煤層氣資源:是指煤層中存在的、目前可開采的或未來可能開采的、根據壹定的地質和工程基礎，具有實際和潛在經濟意義的煤層氣量。
3.4.2煤層氣地質儲量
煤層氣地質儲量:是指在原始狀態下，已發現的有明確計算邊界的煤層氣藏中存在的煤層氣總量。
原始可采儲量(以下簡稱可采儲量):地質儲量中的可采部分，是指在目前的經濟條件和政府規定下，利用現有技術，在壹個有明確計算邊界的已知煤層氣藏中，最終能夠采出的煤層氣量。
經濟可采儲量:原始可采儲量中的經濟部分，是指在目前的經濟條件和政府規定允許的條件下，利用現有技術可以從已知的有明確計算邊界的煤層氣藏中采出的，經經濟評價認為經濟上有利的那部分煤層氣儲量。經濟可采儲量是累積產量和剩余經濟可采儲量的總和。
剩余經濟可采儲量:是指在當前經濟條件和政府規定允許的條件下，利用現有技術，可以從已知的有明確計算界限的煤層氣藏中采出的煤層氣量，經經濟評價認為具有經濟效益。
3.4.3煤層氣資源/儲量的分類和分級
3.4.3.1分類分級原則
煤層氣儲量的分類依據是在特定的政策、法律、時間和環境條件下，生產和銷售能否獲得經濟效益的原則。通過不同勘探階段的技術經濟評價，按經濟可行性可分為三類:經濟性、亞經濟性和內在經濟性。分類以煤層氣資源地質認識水平為基本原則，根據勘探開發項目和地質認識水平的不同，將煤層氣資源分為待發現和已發現兩個層次。已發現的煤層氣資源量，又稱煤層氣地質儲量，按地質可靠程度分為預測、控制和探明三個級別。可采儲量可根據地質儲量確定。
3.4.3.2分類
經濟性:在當時的市場經濟條件下，煤層氣的生產和銷售在技術上是可行的，經濟上是合理的，地質上是可靠的，整個經營活動能夠滿足投資回報的要求。
亞經濟:在當時的市場經濟條件下，煤層氣的生產和銷售暫時沒有經濟效益，不經濟，但在經濟環境變化或政府扶持政策的條件下，可以轉化為經濟。
內在經濟性:在當時的市場經濟條件下，還無法判斷煤層氣的生產和銷售是否具有經濟性，包括目前無法判斷經濟屬性的部分。
3.4.3.3分類
預測:初步了解煤層氣資源分布規律，獲得煤層氣藏典型構造環境下的儲層參數。因為沒有排水試驗，只有壹些含煤含氣參數井項目，大部分儲層參數條件都是推斷出來的。煤層氣資源的可靠性很低，儲量的置信系數為0.1 ~ 0.2。
受控:煤層氣儲層地質特征和儲層分布規律及其含氣性基本查明，開采技術條件基本受控。通過單井測試和油藏數值模擬，了解了典型地質背景下煤層氣地面鉆井的單井產能。但由於參數井和試采井數量有限，不足以全面了解整個氣藏計算範圍內的氣體賦存條件和采氣潛力，因此煤層氣資源的可靠性不高，儲量的置信系數在0.5左右。
探明:煤層氣儲層地質特征、儲層分布規律及其含氣性和開采技術條件(包括儲層物性、壓力系統和氣體流動能力等。)已查明；通過實施小井網和/或單井煤層氣測試或開發井網，落實勘探範圍內的煤層氣資源和可采性。煤層氣資源的可靠性很高，儲量的置信系數為0.7 ~ 0.9。
剩余探明經濟可采儲量根據開發狀況可分為兩類:①已開發是指探明區域內現有井預計采出的煤層氣量；(2)待開發是指未鉆井區或已探明區現有井到另壹儲層可預計產出的煤層氣量。
3.4.3.4煤層氣資源儲量分類分級體系
根據煤層氣資源分類分級標準及其與勘探控制項目的對應關系，建立了煤層氣資源儲量分類分級體系(表3.5)。
表3.5煤層氣資源/儲量分類分級體系
3.4.4煤層氣資源量和儲量計算
3.4.4.1儲量起始條件及計算單位
(1)儲備啟動條件
煤層氣儲量的計算以單井產量下限為基礎，即只有煤層氣井產氣量達到產量下限的地區才能計算探明儲量。根據國內平均條件，單井平均產量下限見表3.6。表3.7給出的各級儲量的勘探程度和認識程度是儲量計算的基本要求。
表3.6儲量單井產量下限標準
表3.7各級煤層氣儲量勘探程度和認識程度要求
(2)儲量計算單元
儲量的計算單元壹般為煤層氣藏，即受各種地質因素控制的含氣煤儲層。沒有明確煤層氣藏地質邊界時，按煤層氣藏計算邊界計算。計算單元在平面上壹般稱為區塊，面積大的區塊可以細分為井區(或井區)，同壹區塊基本上應具有相同或相似的構造條件和儲氣條件。縱向上壹般以單個煤層為計算單元，煤層相對集中的煤層組可合並計算單元，煤層風化帶淺部煤儲層不計算儲量。風化帶指標見《煤炭資源地質勘探規範》。
(3)儲量計算邊界
儲量計算單元的邊界應由煤層氣藏的各種地質邊界來確定，如斷層、地層變化(變薄、尖滅、剝蝕、變質等。)，瓦斯含量下限，煤層凈厚度下限(0.5~0.8 m)等。(煤層群情況可根據實際情況適當調整)；地質邊界未查清的，主要以達到產量下限的煤層氣井圈定，由於各種原因，也可以以礦權區邊界、自然地理邊界或人工儲量計算線圈定。煤層瓦斯含量的下限值(見表3.8)也可根據具體情況進行調整，如煤層厚度不同。
表3.8煤層瓦斯含量下限標準
3.4.4.2儲量計算方法
(1)地質儲量計算
A.模擬方法
類比法主要是利用與已開發煤層氣田(或類似儲層)的對比來計算儲量。計算時，需要繪制出已開發區生產特征與儲量相關性的典型曲線，獲得計算區內可比的儲量參數，再配合其他方法計算儲量。類比方法可用於預測地質儲量的計算。
B.體積法
容積法是計算煤層氣地質儲量的基本方法，適用於各級煤層氣地質儲量的計算。其準確性取決於對氣藏地質條件和儲層條件的了解，以及相關參數的準確性和數量。
容積法的計算公式為
Gi= 0.01 AhDCad
或者
煤成氣地質學
其中:CAD = 100 CDAF(100-MAD-AD)；Gi為煤層氣地質儲量，108 m3；；a為煤層含氣面積，km2；h是煤層的凈厚度，m；d為煤的風幹基礎質量密度(煤的容重)，t/m3；Cad是煤的空氣幹燥基礎氣體含量，m3/t；Ddaf為煤的幹無灰質量密度，t/m3；Cdaf為煤的幹燥無灰氣體含量，m3/t；Mad為煤中原煤基水分，%;Ad為煤中灰分，%。
(2)可采儲量的計算
A.數值模擬方法
數值模擬是計算煤層氣可采儲量的重要方法。這種方法是利用計算機中的專用軟件(稱為數值模擬器)將獲得的儲層參數與早期生產數據(或試生產數據)進行擬合，最終獲得氣井的預期生產曲線和可采儲量。
數據模擬器的選擇:選用的數值模擬器必須能夠模擬煤儲層特有的雙重孔隙特征、氣水兩相流體的三種流動模式(解吸、擴散和滲流)及其相互作用過程，以及煤巖的力學性質和力學性能。
儲層描述:是對儲層參數的空間分布和平面分布特征的研究，是煤層氣儲層定量評價的基礎。描述應包括基礎地質、儲層物性、儲層流體和生產動態等四個參數。通過對這些參數的描述，建立儲層地質模型進行產能預測。
歷史擬合和產能預測:利用油藏模擬工具計算得到的油藏地質和工程參數，將計算出的氣水產量和壓力值與氣井的實際產量和實測壓力值進行歷史擬合。當模擬的氣水生產動態與氣井的實際生產動態相匹配時，就可以建立氣藏模型，得到產氣曲線，預測未來的產氣量，得到最終的煤層氣累計總產量，即煤層氣可采儲量。
根據數據的掌握程度和計算精度，油藏模擬法的計算結果可作為控制可采儲量和探明可采儲量。
B.產量遞減法
產量遞減法是通過研究煤層氣井的產氣規律，分析氣井的生產特征和歷史數據來預測儲量。通常，在煤層氣井經歷產氣量峰值並開始穩定或遞減後，產量遞減曲線的斜率用於計算未來產量。產量遞減法實際上是壹種煤層氣井生產特征的外推方法，使用產量遞減法必須滿足以下條件:
1)有理由相信所選的產量曲線具有氣藏產氣潛力的典型代表意義；
2)氣井產氣區域可以明確界定；
3)在產量-時間曲線上的產氣量高峰後至少半年內，產氣量遞減曲線有壹個穩定的斜率值；
4)必須有效排除市場萎縮、修井或地面水處理等非地質原因引起的產量變化對遞減曲線斜率值確定的影響。
產量遞減法可以用來計算探明可采儲量，特別是在氣井的生產開發階段。產量遞減法可以與容積法和油藏模擬法壹起提高儲量的計算精度。
C.采油量的計算方法
可采儲量也可以通過計算氣藏采收率來計算，計算公式如下
煤成氣地質學
式中:Gr為煤層氣可采儲量，108 m3；；Gi為煤層氣地質儲量，108 m3；；Rf是恢復系數，%。
煤層氣采收率(Rf)可通過以下方法計算:
1)類比法:用已開發氣田或鄰近氣田的地質參數和工程參數進行類比得出，只能用於預測可采儲量。
2)油藏模擬法:直接在油藏模擬產能曲線上計算，可用於計算控制可采儲量和探明可采儲量。
煤成氣地質學
式中:GPL為氣井累計產氣量，108 m3；；Giw為井控範圍內的地質儲量，108m3。
3)等溫吸附曲線法:等溫吸附曲線上廢壓的計算只能用於預測可采儲量，也可以作為控制可采儲量的參考。
煤成氣地質學
式中:Cgi為原始儲層條件下的煤層氣含量，m3/t；Cga是廢棄壓力下的煤層氣含量，m3/t..
4)產量遞減法:直接在遞減斜率穩定的產量遞減曲線上計算，可用於探明可采儲量的計算。
煤成氣地質學
式中:GPL為氣井累計產氣量，108 m3；；Giw為井控範圍內的地質儲量，108m3。
3.4.5煤層氣資源量和儲量計算參數的選擇和取值
3.4.5.1容量法參數測定
(1)煤層含氣區(以下簡稱含氣區)
含氣區是指單井煤層氣產量達到產量下限的煤層分布區。要充分利用地質、鉆井、測井、地震和煤樣測試資料，綜合分析煤層分布的地質規律和幾何形態，並在鉆控和地震解釋編制的煤層頂底板構造圖上圈定。油藏的井(孔)控制程度應滿足表3.13和表3.7規定的井距要求。含氣區邊界劃定原則如下:
鉆井和地震確定的煤層氣藏邊界，即斷層、尖滅、溶蝕等地質邊界；煤層凈厚度下限界限達不到產量下限；瓦斯含量下限邊界和瓦斯風化帶邊界。
當煤層氣藏邊界未查明或煤層氣井離邊界太遠時，主要通過煤層氣井外推圈定。探明面積邊界外推距離不超過表3.13規定的井距的0.5 ~ 1.0倍，可分為以下幾種情況(假設表3.13規定的距離為1井距):①當只有1口井達到產氣量下限時，以該井為中心外推1。(2)當相鄰幾口井達到產氣量下限時，若相鄰兩口井之間的距離超過3井距，則可分別圍繞這兩口井外推1/2的井距；③當相鄰幾口井達到產氣量下限值時，如果相鄰兩口井之間的距離超過兩個井距但小於三個井距，則井間面積全部算作探明面積，同時可以從這兩口井外推1個井距作為探明面積的邊界；④當相鄰幾口井達到產氣量下限，且井間距不超過兩個井距時，以邊緣井為中心，以1個井距外推探明面積邊界。
由於種種原因，也可以用礦權區邊界、自然地理界線或人工儲量計算線來劃定。探明區域邊界不超過表3.13規定的井距的0.5 ~ 1.0倍。
(2)煤層的有效(凈)厚度(簡稱有效厚度或凈厚度)
煤層有效厚度是指煤層扣除夾矸層後的厚度，也稱凈厚度。探明有效厚度應按以下原則確定:①煤層氣井試采應確認已達到儲量門檻，未測試的煤層應連續並與鄰井已達到儲量門檻的煤層相似；②井(孔)控制度應滿足表3.13井距的要求，壹般采用面積平衡法取值；③有效厚度應主要根據鉆井取心或測井確定，井斜過大時應校正井位和厚度；④單井有效厚度下限為0.5~0.8 m(可根據瓦斯含量調整)，夾矸層起下鉆厚度為0.05 ~ 0.1m..
(3)煤的質量密度
煤體密度分為純煤體密度和表觀煤體密度，分別對應儲量計算中不同的瓦斯含量標準。測定方法見GB 212—91煤的工業分析方法。
(4)煤氣含量
煤層氣儲量可采用幹無灰基或風幹基近似計算，換算關系可按下式計算:
煤成氣地質學
式中:Cad為煤的風幹基瓦斯含量，m3/t；Cdaf為煤的幹燥無灰氣體含量，m3/t；Mad為煤中原煤基水分，%;Ad為煤中灰分，%。
但為了保證計算結果的準確性，最好使用原煤的含氣量來計算煤層氣儲量。原煤基地的氣體含量需要在空氣幹燥氣體含量的基礎上進行平衡水分和平均灰分的校正，校正公式為:
煤成氣地質學
式中:Cc為煤的原始煤基瓦斯含量，m3/t；Cad是煤的空氣幹燥基礎氣體含量，m3/t；Aav是煤的平均灰分，%;Meq為煤的平衡水分，%;β為風幹基氣含量與(灰分+水分)相關曲線的斜率。
各種基準煤層氣含量和平衡水分的測定，參考美國礦務局的USBM煤層氣含量測定和ASTM平衡水分測定方法。
煤層氣含量的確定原則如下:
1)計算探明地質儲量時，應采用現場煤芯直接解吸法(美國礦務局USBM法)測得的瓦斯含量，也可參考《煤田勘探中的煤芯分析法》(MT/T 77-94)測得的瓦斯含量，但應進行必要的修正。采樣間隔:在煤層厚度10 m內，每0.5 ~ 1.0m1個樣品；煤層厚度大於10 m，均勻分布10個以上樣品(每2 m以上可分布1個樣品)。井(孔)控制程度達到表3.13規定的井距的1.5 ~ 2.0倍。壹般采用面積平衡法取值，標定井圈出的等高線大於相鄰煤層氣井的等高線，其上方的含氣量不參與平衡。
2)計算未探明地質儲量時，可采用現場煤芯直接解吸法和煤芯分析法(MT/T 77-94煤層氣測定法)測定的瓦斯含量。與地質條件和煤質相似的鄰區類比得出的瓦斯含量，可用於預測地質儲量的計算。必要時，也可根據煤質和埋深估算瓦斯含量，估算的瓦斯含量可用於預測地質儲量的計算。
3)在綜合分析煤層、頂底板、鄰近層、采空區等相關地質環境和構造條件後，計算估算資源量時，可將礦井相對瓦斯湧出量作為計算瓦斯含量的參考值。雖然用於瓦斯防突的等溫吸附曲線也能提供煤層氣容量值，但在引用時必須進行水分和溫度方面的校正，校正後可用於估算資源量。
4)煤層氣成分的測定參照GB/T 13610-92《氣體成分分析方法》。煤層氣儲量應根據氣體組分的不同分類進行計算。壹般情況下，濃度超過10%的非烴氣體組分應排除在儲量計算所涉及的煤層氣含量實測值之外。
3.4.5.2數值模擬法和產量遞減法參數的確定
數值模擬法和氣水性質、煤質及組成、儲層物性、等溫吸附特征、溫度、壓力和氣水產量等產量遞減法參數參照GB 212-91、GB/T 1310-92及相關標準執行。
3.4.5.3儲量計算的參數選擇
1)儲量計算中的參數可從各種數據和方法中獲得，應詳細比較其準確性和代表性，進行綜合選擇，並在儲量報告中討論確定參數的依據。
2)計算地質單元平均參數時，煤層厚度原則上應以實際構造發育規律為依據，采用等值線面積平衡法或井點控制面積平衡法。但在煤田勘探的詳查區和細查區可直接采用算術平均法計算，其他參數壹般應采用煤層氣參數試驗井井點控制區平衡法計算。
3)所有參數的名稱、符號、單位和有效數字見表3.13，計算時采用四舍五入法。
4)煤層氣儲量應以標準狀態(溫度20℃，壓力0.101 MPa)下的幹體積單位表示。
3.4.6煤層氣儲量評價
3.4.6.1綜合地質評價
(1)儲量規模
根據儲量的大小，煤層氣田的地質儲量分為四類(表3.9)。
(2)儲量豐富
根據煤層氣田的儲量豐度，將煤層氣田的地質儲量豐度分為四類(表3.10)。
表3.9儲量規模分類
表3.10儲量豐度分類
⑶生產能力
根據氣井穩定日產，氣藏產能分為四類(表3.11)。
(4)埋深
根據埋藏深度，氣藏分為三類(表3.12)。
表3.11煤層氣井產能分類
表3.12煤層氣藏埋深分類
3.4.6.2經濟評價
1)用凈現值分析法預測未來煤層氣勘探開發各階段提交的各級儲量的成本和效益，分析論證其財務可行性和經濟合理性，優化勘探開發項目，以獲得最佳的經濟效益和社會效益。
2)儲量經濟評價應貫穿於煤層氣勘探開發的全過程，對各級儲量都要進行相應的經濟評價。
3)必須對所有已申報的探明儲量進行經濟評價。
4)經濟評價中投資、成本和費用的估算應以煤層氣田的實際情況為基礎，並充分考慮類似已開發或鄰近煤層氣田當年的統計數據。
5)新氣田煤層氣井產能預測必須以開發部門編制的開發概念設計為基礎，根據油藏數值模擬論證單井平均穩產日產量。
表3.13煤層氣探明地質儲量計算基礎井(孔)控制要求
建議進壹步閱讀。
1.嚴松、張新民等人，2005年。煤層氣形成機理及經濟開發的理論基礎。北京:科學出版社，1 ~ 9。
2.趙清波等人1999。煤層氣地質與勘探技術。北京:地質出版社，45 ~ 53。
3.張新民等人，2002年。中國煤層氣地質與資源評價。北京:科學出版社，51 ~ 61。
4.中華人民共和國國土資源部。2003.中華人民共和國地質礦產行業標準(DZ/T 0216—2002)。煤層氣資源/儲量的說明。北京:地質出版社。