塔里木盆地H地区二叠系火成岩速度对比研究

介绍了塔里木盆地H地区火成岩速度研究的背景,分别对岩石物理测试数据、声波测井数据、VSP测井数据进行了分析,研究三者之间的定量关系;并分析了三种速度在约束地震反演中的作用,为得到可靠的三维速度体提供了依据。研究表明:H地区火成岩纵横波速度随着孔隙度的增大而减小;密度与纵、横波速度之间满足较好的幂函数关系;随着温压增大,火成岩纵横波速度都呈上升的趋势,纵波速度的增幅更大,表现为线性斜率较大,因而纵横波速度比相对常温常压更大;火成岩声波时差值相对其它地层明显偏低;VSP速度相对其它地层速度明显偏高,较声波测井速度值大;岩石物理实验速度值与声波、VSP速度的比在1.15～1.29之间,三者的变化是相互对应的,为火成岩精确速度体的获取提供了保障。     

煤系岩石声波速度及其影响因素实验分析

岩石声波速度是岩体质量评价的重要指标,通过超声一时间动态测试方法系统地研究了煤系岩石声波速度特征,探讨了影响沉积岩石声波速度的主要因素,建立了沉积岩石纵、横波速度之间及其与沉积岩石密度、围压和含水量之间的定性定量关系.研究结果表明,砂岩和石灰岩的纵、横波速度一般要高于砂质泥岩、泥岩和煤.沉积岩石的横波速度与纵波速度之间呈现出很好的线性相关性,反映出横波速度大约为纵波速度的3/5.沉积岩石的声波速度受沉积岩石密度、围压和含水量等因素所控制,且随着岩石密度、围压和含水量的增大而增大,但由于岩性不同,岩石的声波速度增高的速率则不完全相同.     

淮南煤系地层非常规天然气岩石物理敏感参数研究

为探究地震叠前反演预测淮南煤系地层非常规天然气储层中过程,非常规天然气储层弹性、物性等之间的规律,基于现有的淮南实际矿区测井资料,通过建立岩石物理模型来校正、优化密度、纵波阻抗、横波阻抗等测井曲线,并对优化后的测井曲线进行统计分析,分析了非常规天然气储层的岩石物理敏感参数,揭示了储层弹性与岩性、物性之间的关系,为淮南地区非常规天然气储层评价、预测以及高效开采提供保障。     

瓦斯含量对煤层物性参数及AVO响应特征的影响研究

煤的孔隙度一般较小,低于5%,且被水充满,游离气和溶解气甚少,主要是吸附气,因此,无法利用测井方法直接判断煤层中是否含气。本文在流体替换原理基础上,分析了不同含气饱和度对煤层纵、横波速度和密度等物性参数的影响,并建立了不同含气饱和度煤储层地质模型,对纵波反射波(P-P波)和纵波转换波(P-S波)的AVO特征进行了数值模拟和分析,认为综合利用P-P波和P-S波AVO信息,可以判断煤层中是否含气,对煤层气的勘探开发具有一定参考作用。     

偶极横波测井原理与应用

由于测井资料具有识别性强、连续性好、经济性高等特点,测井曲线成为求取连续地层岩性剖面和岩石力学参数剖面的最佳方法。但随着钻遇地层的日趋复杂,利用常规测井已无法准确、快速识别软地层矿物成分及岩性等信息。而偶极横波测井则能很好地解决以上问题。在充分调研了国内外相关文献的基础上对XMAC、DSI、WaveSonic测井仪原理进行了总结。分析了偶极横波测井发射与接收信号特征的关联关系,提出了如何求取快、慢横波波形信息及其方位的方法。充分利用偶极横波测井资料,可以使计算所得的岩石力学特性、地应力和地层三压力等更加精确。     

沁水盆地柿庄地区构造煤定量分析及其物性特征

构造煤由于煤体结构不稳定及低渗透率的特点影响了煤层气的开发,基于测井资料的煤体结构定量分析有利于识别构造煤,有效预防构造煤对煤层气的不利影响。利用煤岩地球物理响应特征及地质录井资料,对构造煤进行了识别。针对柿庄地区煤岩特点,首先进行测井响应参数与煤体结构之间地相关性探讨,主成分分析结果表明,柿庄地区构造煤的测井响应特征主要与声波时差、补偿中子、密度及井径等4个测井参数相关性较大,相关性均高达0.8以上,相比而言,电阻率测井参数与构造煤体之间相关性较弱。基于以上4种高相关性参数响应特点并结合柿庄地区煤岩骨架测井参数基值进一步提出了煤体结构指数e作为判识构造煤的指标,当e1.8时,煤体结构普遍为构造煤。不同煤岩结构物性对比研究表明:与原生构造煤及碎裂结构煤相比,研究区构造煤具有低含气量、高演化程度及高黏土矿物含量的特点。     

测井资料在煤层气储层评价中的应用研究

就目前煤层气测井技术的发展现状,简述常用的煤层气测井方法与测井地质应用,以某地区的研究区块多口井的分析资料为例,讨论了煤层测井曲线与水分、灰分、物性等参数的关系,依据煤层气储层实验室分析资料,对煤组分、物性参数的计算方法进行了研究,通过对已有的计算方法进行改进,使得利用测井资料计算各项参数的可靠性有了一定的提高.同时,分析了煤层气测井技术的研究方向.     

基于岩石物理分析的煤系地层测井曲线扩径影响校正

山西沁水煤田南部煤层气储层主力煤层段井眼扩径与垮塌现象严重,密度与声波测井曲线受井眼环境影响较大。针对该问题首先采用统计方法分析了研究区主力煤层的井眼扩径与密度、声波测井响应失真的关系,然后基于研究区受扩径影响较小的测井资料与室内实验分析资料结合岩石物理分析方法对测井资料进行校正。利用校正后的测井由线进行井—震标定后的结果与煤岩地层物性匹配较好,为煤层气储层预测提供可靠测井资料。     

用测井资料评价煤储层顶底板封盖性的方法

本文介绍了用测井资料评价煤储层顶底板封盖性的四种方法。包括:用常规测井资料计算煤储层顶底板围岩的岩性比、厚度的方法;用核磁测井进行煤储层顶底板孔隙性、含水性和孔隙结构分析的方法;用微电阻率扫描成像测井进行煤储层顶底板裂缝发育程度与连通性评价的方法;用阵列声波测井资料提供的岩石力学参数进行煤储层及其顶底板地层含气性、天然裂缝及渗透性、地层各向异性等分析的方法。论述了煤储层顶底板封盖性的好与差在以上四种评价方法上的测井响应特征各不相同。     

基于三分量微测井技术的地表岩性调查研究

采用三分量微测井技术调查地表岩性,可以获得纵、横波2种波场信息。描述了微测井资料采集,纵、横波波场分离处理以及初至时间的几何校正,计算出纵、横波速度,最后结合测区露头剖面对松散黄土岩性进行了划分。结果表明,纵、横波速度界面与地层界面对应良好,横波对岩性划分更为精细。     

煤岩特性对超声波速影响的试验研究

超声波测试技术广泛应用材料内部缺陷与表面裂缝检测和描述,然而其声学参数同煤岩物理特性与结构特征的关系,成为该技术在地下采矿工程中应用的瓶颈问题之一。在大同煤矿集团塔山矿8212工作面采集煤块及顶板岩芯,采用美国Tektronix公司生产的超声波仪,开展不同层理方向煤岩及不同岩性岩石的超声波室内测试试验,并结合CT扫描、磨片分析等微观测试手段和覆压渗透试验获得煤岩内部物质含量组成形态及渗透特性,系统研究密度、层理方向、孔隙度、渗透率、矿物颗粒成分及大小等因素对超声波传播速度的影响。试验表明：纵波与横波波速均表现出随密度增大而增大的趋势;煤岩的超声波速有明显的层理效应,试验发现轴向与层理的夹角由小变大,其纵波和横波波速呈减小趋势,轴向平行层理煤岩的纵波、横波波速分别约为轴向垂直层理的1.22,1.23倍;纵波波速随孔隙率与渗透率的增大而减小,且煤的渗透率亦呈现明显的层理效应,轴向平行层理煤岩的渗透率约为轴向垂直层理的57.1倍;岩石矿物颗粒越细纵波波速越大,岩样纵波波速依次以细砂岩、中粗粒砂岩、含粗砂细砾岩和粗粒砂岩由大到小排列。     

基于煤岩波速比及抗剪强度的煤体结构区分

煤层气储层煤体结构类型对储层产能影响巨大。煤岩波速比反映原生结构煤与碎裂结构煤的各向异性差异；抗剪强度反映不同结构煤岩的力学特性差异。利用阵列声波测井资料，提取煤岩纵横比及抗剪强度，通过统计分析，划分了原生结构煤与碎裂结构煤的优势区间，形成了波速比及抗剪强度联合判识煤体结构的划分标准，准确率在84%左右。该方法为煤体结构划分提供一定理论依据。     

水分对煤岩体声波波速影响实验研究

水分对煤岩体声波传播波速有重要的影响,而煤样微观孔裂隙结构及所含胶结物又直接影响煤岩体的含水率。为此,利用SEM扫描电镜对煤样进行扫描,分析其微观孔裂隙结构及所含胶结物和吸水能力,然后通过对煤样在常温常压下吸水,测定不同吸水率条件下的声波波速,探寻煤岩体波速随水分不同的变化规律。研究结果表明:官地煤样有少量的微孔隙,并有微量的胶结物碎屑存在;马兰8#煤样表面特征无明显的孔隙、裂隙结构特征,却可以看到较多胶结物碎屑。马兰8#煤样的吸水率为2.49%,而官地煤样的吸水率仅为1.31%。随着吸水率的增大,煤样内纵横波波速有增大趋势。波速变化的机理主要受煤样含水量和煤样弹性模量变化两种作用的相互影响。     

杨庄煤矿煤岩波速特征及与其强度的关系研究

系统地测试了淮北煤田杨庄煤矿5，6煤层煤样的纵波速度、抗压强度、抗拉强度和变形参数，得出了煤波速的差异性及各向异性特征，分析了煤体结构是煤波速差异性的重要原因；对煤样波速与其力学指标进行了对比研究，得出了拟合公式，表明两者之间有很好的相关关系，为煤岩强度的确定提供了一种新的方法。     

渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系沉积环境及其展布规律

在对渤海湾盆地内各坳陷区上百口钻井研究的基础上,结合岩芯、测录井及地震等资料,探讨了渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系沉积环境,建立了含煤岩系沉积模式,揭示了含煤岩系的残余地层展布规律。渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系主要发育在太原组及山西组,岩石类型包括煤岩及暗色泥岩(包括炭质泥岩)。其中,太原组含煤岩系沉积环境以陆表海堡岛沉积体系下泥炭坪为特征,沉积物泥炭的显微组分以腐殖组为主,普遍富硫,且矿物质含量较高,成煤后以镜质组为特点,壳质组相对丰富;山西组由于受物源区碎屑物质供给能力增强及大规模海退的影响,各类泥炭坪等主要成煤环境随时间推移由北向南发展,并逐渐被浅水三角洲平原泥炭沼泽聚煤环境取代,该类泥炭沼泽形成煤层厚度较大,但受分流河道冲刷作用,因此横向厚度变化较大,结构复杂,硫含量一般较低,灰分含量高。根据华北晚古生代含煤岩系及成煤环境的特点,可将其划分为堡后泥炭坪、潮坪泥炭坪、潟湖泥炭坪、潮汐三角洲泥炭坪及浅水三角洲平原泥炭沼泽5种模式类型,它们各具不同的沉积岩相组合及成煤特点,多种成煤模式可同时共存且相互演化。通过研究认为,渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系残留厚度较大,分布广泛,但受中新生代构造断裂影响,部分地区遭受剥蚀。通过对渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系有机质丰度等烃源岩指标的分析,结合不同类型的测井曲线,估算了渤海湾盆地石炭—二叠系有效煤系烃源岩的厚度。其中渤海湾盆地石炭—二叠系有效煤系烃源岩在黄骅坳陷南部、冀中坳陷的苏桥—文安地区分布较厚,有效煤系烃源岩厚度在150~200 m,最厚可达250 m以上;临清坳陷及东濮坳陷中东部有效煤系烃源岩厚度普遍在50~100 m;济阳坳陷有效煤系烃源岩呈零星分布,在各次级凹陷中均有小面积累厚较大的煤系烃源岩发育。     

应力状态对煤巷顶板锚固孔钻进速度的影响

采用有限元数值软件对煤巷顶板常见岩石在不同应力状态下模拟钻进,发现应力状态对煤巷顶板岩石锚固孔的钻进速度影响不明显。从钻进位移和实时钻进速度两方面对煤巷顶板不同类型岩石钻进结果进行分析讨论,认为平均钻进速度可作为衡量岩石类型的一个较好指标。通过各类岩石瞬时钻进速度的分析,钻头的回弹是不同岩石力学特性的反应,可通过对回弹次数、正面积和负面积等参数对不同岩层进行识别。     

地球物理公司(CGC)计算机测井系统的应用

引进美国数字测井技术,用计算机在操作上实行自动控制,对测井资料进行计算机处理。对岩煤层做定性分析、定量分析、岩性研究、煤质分析。确定煤质灰份含量,使测井资料应用更加广泛。     

饱水度和再溶浸对液氮冷冻煤致裂的影响

为解饱水度和液氮再溶浸对液氮冷冻煤致裂效果的影响,取王营子矿的干燥、天然含水和饱水3组原煤煤样在室内实验室开展了液氮溶浸实验,测试液氮溶浸前后煤样波速变化,观察煤样表面裂隙发展。定义了煤样波速变化率和代表性裂隙面积变化率2个指标,分析了饱水程度、液氮再溶浸对煤内原生裂隙结构扩展和新裂隙萌生的影响,结果表明:1在液氮作用下,原煤内主要发生原生裂隙扩展及新裂隙萌生。2煤的饱水程度对液氮溶浸煤致裂效果影响很大。随着饱水度增加,煤样的波速变化率和代表性裂隙面积变化率都增加。饱水煤样的波速变化率和代表性裂隙面积变化率分别为干燥煤样的21.2倍和11.7倍。3液氮再溶浸作用将加剧煤样内缺陷结构发育,提高液氮作用效果。天然含水煤样的液氮再溶浸作用效果更好。     

煤系烃源岩有机碳含量测井响应特征与定量预测模型

煤系地层富含有机岩石,导致测井响应特征复杂。以实测TOC含量数据为基础,分析了煤系烃源岩中煤岩、炭质泥岩和泥岩有机碳含量的测井响应特征,发现电阻率、声波时差、自然伽马、密度和中子孔隙度等测井参数与有机碳含量相关性较高,并基于此建立了针对不同岩性煤系烃源岩有机碳含量计算模型,即多元回归模型和Δlog R模型。结合研究层段,分别建立了一元、二元、五元线性回归模型及重叠法模型,进行TOC含量计算并做了误差分析。结果表明：五元回归模型的计算误差最小,但在没有实测TOC含量数据层段计算误差较大;重叠法计算误差最大,但其整个层段的TOC含量预测值更符合岩性特征。煤系地层有机碳预测研究旨在为后续煤系烃源岩综合评价提供参考。