基于AVO反演技术的赵家寨煤矿煤层瓦斯含量分布预测

为预测赵家寨煤矿14采区煤层瓦斯含量分布,结合赵家寨煤矿14采区勘探地震资料,基于截距和梯度属性,得到纵波阻抗、横波阻抗、极化参数、密度和伪泊松比等地震属性。地震属性与煤层含气量之间具有相关性,瓦斯含量高的煤层一般能形成较强的AVO异常,瓦斯含量低的煤层AVO异常较弱。利用AVO反演技术,建立不同地震属性与煤层瓦斯含量之间的相关关系,从而获得赵家寨煤矿14采区煤层瓦斯含量分布。研究表明,煤层瓦斯含量预测结果与实测瓦斯含量误差小,吻合性好,说明AVO反演技术在一定条件下适用于预测煤层瓦斯含量分布。     

基于叠后反演的煤层含气量预测研究

为了准确对煤层含气量进行预测,以新景矿区3~#煤层为研究区,利用测井岩石物理分析的方法,对煤层含气量与多种物性参数进行交会分析,筛选出与含气量相关性高的参数,并得到与含气量的线性关系。在此基础上,利用叠后反演的方法,得到3~#煤层的纵波阻抗数据体,最后结合含气量与密度和纵波速度之间的线性关系,实现了3~#煤层含气量的预测研究,预测结果与实测值比较吻合。     

三维地震约束反演在煤层气储层含气量预测中的应用

煤层作为煤层气储层,具有强烈的非均质性,含气量差异较大。为寻找煤层气高富集区,利用测区已有的少数钻孔、测井资料和三维地震资料进行约束反演,以及寻找煤层含气量与波阻抗之间的相关性,进行煤层含气量预测,是一条有效的途径。     

深部煤层的AVO属性分析

根据岩石物理理论和深部煤田测井数据,建立了利用AVO属性预测深部煤层岩石物性的方法.由于煤层与上覆岩层一般有较大的阻抗差异,煤层的AVO特性类似于油气勘探中典型的第三类含气砂岩特性.不同于油气勘探的砂岩储层预测,煤层的特性类似于泥岩.在此基础上,通过建立AVO梯度截距交汇图,可以很好地将多数煤层与炭质泥岩或者泥质炭等岩性识别出来.利用梯度截距的AVO交汇图,还可指示出高孔隙含水砂岩的分布范围.     

HTI煤层AVO响应特征及其影响因素

针对两地层均为HTI介质的界面,根据位移理论,推导出地震纵波、横波分别从界面上方和下方入射情况下的反射纵波、反射横波、透射纵波和透射横波等发散系数精确表达式。推导公式可以解决地层物性差异大和大偏移距造成系数不够准确的问题。利用所推导的公式,得到HTI煤层AVO的发散系数曲线。通过分析发现,HTI煤层AVO响应特征,除了受背景介质物性参数影响外,还与裂隙密度、裂隙开度和裂隙填充物有关。在裂隙填充物为流体时,裂隙密度是影响AVO的最主要因素。     

临兴区块煤储层含气量预测

研究表明:多元回归和复合指数回归预测含气量误差较大,尤其针对低含气量煤层;KIM方程预测结果为饱和状态下含气量,预测效果同样较差;BP神经网络基于非线性方法进行预测,预测效果最佳。总体而言,由于含气量与各测井参数存在复杂的非线性关系,现代数学方法必将成为煤储层含气量预测的主要方法。     

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。     

利用测井参数探讨煤层气含量的方法——以新疆阜康矿区为例

在实测数和实验数据的基础上,采用数理统计、数据分析、线性回归、误差分析等方法,对阜康矿区煤层中的灰分与测井参数相关性进行研究,证明测井资料预测煤层含气量是可行的。以新疆阜康矿区为例,利用测井资料中的自然伽马GR和密度DEN与煤质中灰分Ad进行回归拟合分析,建立了煤层灰分的评价方程,然后根据煤层实测含气量与灰分的负相关关系,从而建立了可靠的煤层含气量与自然伽马、密度的测井评价模型。经过对比,误差在允许的范围内,是适合该矿区的,能够用于预测煤层的含气量,进而可以从平面上预测整个煤田煤层含气性的分布特征。     

利用地震属性预测煤层顶底板含水性研究

文章通过地震属性来预测岩性参数,即选择利用多属性线性回归和概率神经网络技术对纵波速度、密度、视电阻率和孔隙度这些岩性参数进行反演,进而从获得的波阻抗体、视电阻率体和孔隙度体来预测煤层顶底板岩石的含水性。应用实例中,预测含水性相对较强的区域为低波阻抗、低视电阻率和高孔隙度分布的区域,这符合岩石物理的认识,同时与矿区地质认识的含水区也是一致的。煤层顶底板含水性的分析,对于防患煤矿突水事故具有现实意义。     

高丰度煤层气富集区地球物理识别

为预测煤层气富集区,通过地震反演和地震属性分析,获得了煤层含气量、地质构造、煤层厚度、煤层结构、煤层顶、底板岩性和裂隙等地震地质参数,基于地球物理信息融合方法对煤层气富集区进行了预测。研究结果表明:随着埋藏深度增加,煤层厚度增加,煤层含气量呈增加趋势;向斜轴部隆起带煤层含气量大,背斜轴部凹陷区煤层含气量相对较多;构造煤分布区一般煤层气较富集;煤层直接顶底板为泥岩,则煤层含气量一般较高;裂隙的存在会对煤层气含量有一定影响。研究认为,煤层埋深、煤层厚度、结构、构造和顶底板岩性等参数是控制研究区煤层气富集的主要地震地质因素,基于地球物理信息融合对煤层气富集区进行预测,可以避免单一地震地质因素预测的局限性,有助于提高预测精度。     

利用岩性地震反演信息划分煤体结构

常规的煤田地震勘探技术主要解决煤层的构造问题,无法对于瓦斯突出相关的构造煤发育情况、煤岩层的岩性以及煤体结构作出评价。从岩石物理学的角度出发,通过分析对比不同煤体结构的岩性参数差异,提出了煤体结构破坏指示因子的概念。利用三维地震资料、测井曲线进行约束反演获得的波阻抗数据体作为外部属性,并结合其他地震属性,训练概率神经网络对煤体结构破坏指示因子进行反演预测,从而划分煤体结构。结果表明岩性反演结果与矿井瓦斯分布关联度较高。     

煤层尖灭地震正反演技术研究

沉积环境及岩浆岩侵入常常引起煤层厚度的变化,在煤矿开采过程中,煤层厚度的变化常常困扰着煤矿的巷道布设及安全生产,尤其是煤层尖灭影响更为严重。作为煤炭勘查主要手段之一的地震勘探,其数据中蕴含了大量的岩性信息,通过分析提取煤层、顶底板等岩性物性信息,构建地质模型,进行正反演模拟,以证实煤层变薄乃至尖灭时,其对地震反射波的频率、振幅、相位等地震属性的影响较为明显,并在此基础上总结出约束反演的分辨率受地震子波主频及频宽的制约。     

薄煤层中垂直裂缝地震响应特征模拟分析

通过定义一个简单的薄煤层模型,在不断增加煤层中垂直裂缝数量的条件下,利用基于分裂节点的有限元数值方法模拟了含有不同条数裂隙煤层的地震反射波场;通过与不含裂缝、各向同性薄煤层反射的多波波场对比分析发现:裂缝的存在会对煤层的反射产生影响,但裂缝密度低时影响微弱,裂缝密度增加到一定程度后会出现类似调谐作用的反射能量干涉加强;裂缝密度进一步升高,对煤层反射的影响主要反映在高频成分的增加,对振幅影响较弱,说明煤层的反射强度主要受薄层的干涉作用影响较大;从理论地震波场分析的角度证明了薄煤层含裂缝的不可忽视性及反演的可能性。     

基于测井约束的煤田物性参数反演

煤层的物性参数反演是煤田地震勘探的重要技术手段,用于指导煤炭资源的生产与开发。该方法使用地震数据预测煤层物性特征,并刻画煤层的空间变化。但是常规煤层物性参数反演方法因缺乏高低频信息,降低了煤层反演精度。为了提高煤层物性参数反演精度,将测井数据用于地震数据反演方法,提出了基于测井约束的煤层物性参数反演方法。以准噶尔盆地为研究对象,利用实际地震数据和测井数据对反演方法进行应用分析。实际地震数据应用结果表明,基于测井约束的煤田物性反演方法能够取得较好的反演效果。     

基于AVO技术与伪泊松比属性预测灰岩富水性的方法

为得到羊东矿区灰岩富水性情况,首先分析了矿区内钻井与测井资料,表明研究区内的灰岩与薄煤层界面存在反射波,通过测井资料建立了符合矿区实际的地球物理模型;然后结合流体替换方法以及Shuey近似公式对模型进行了AVO正演模拟。结果表明:在石灰岩含水饱和度低时,石灰岩顶界面伪泊松比属性值变化极小;当石灰岩含水饱和度高时,该界面伪泊松比属性值骤然增大。对羊东矿区而言,伪泊松比属性值在富水性较强的区域呈现高值,在富水性较弱的区域呈现低值;最后对矿区三维地震资料进行AVO反演,并使用伪泊松比属性对矿区内伏青灰岩和大青灰岩岩溶含水层进行富水性预测。     

构造煤的地震可识别性特征

为了研究构造煤的地震特征及可识别性,根据常温常压条件下超声测量所揭示的原生结构煤与构造煤的弹性特征,建立了3种典型的煤层夹构造煤地震地质模型;利用反射率法计算了这3种模型的PP波与PS波地震响应;在不同频率下对比分析了构造煤所处位置及厚度大小对煤层反射的影响及其AVO特征。结果发现:构造煤夹层的存在使煤层反射系数增大;频率越低、构造煤厚度越大,增加的倍数越高;相同条件下PP波反射系数的增幅高于PS波;在低频情况下,构造煤在煤层中的空间位置变化在煤层反射的相位上存在异常。从而从理论上证明利用现有的纵波地震反演技术,理论上可以预测构造煤的存在;PS波信息的加入有助于提高单纯PP波预测的精度,尤其对构造煤空间位置的确定,PS波相位具有优于PP波的敏感性。     

沁水盆地榆社—武乡深部煤层地震相控反演及煤层气甜点预测

随着勘探程度的不断提高和新技术的不断应用,深部煤层成为重要的关注目标。地震相控反演在地震相界面的控制下提供低频背景约束,保证反演结果可靠性的同时使得反演结果具有明显地质意义。针对沁水盆地榆社—武乡区块深部煤层厚度薄、资料信噪比低、甜点预测困难等问题,在沉积相精细划分、储层物性分析、成藏条件、测井信息约束下,应用地震相控反演精确反演弹性参数及流体敏感因子,预测山西组、太原组3号及15号煤层气"甜点"分布,在中部及北部划分出2个甜点区。预测结果表明,反演结果可较好地预测煤体发育特征,拉梅系数乘密度的煤层气指示因子能可靠预测煤层气甜点区,明显提高了深部煤层气"甜点区"预测精度。     

地震反射波属性在煤层厚度预测中的应用研究

在煤炭资源勘探中,对煤层厚度的预测有着重要的意义。介绍了应用地震属性技术预测煤层厚度变化的方法。基于陇东某矿区8号煤层的地震资料,提取地震属性数据;通过对地震属性的分析,优选出最大振幅、均方根振幅、平均能量、中值振幅4种地震属性作为煤层厚度预测模型基本参数,构建地震反射波属性多元回归分析和神经网络模型,对模型进行误差分析和实际结果对比分析,取得了较好的应用效果。     

利用AVO属性研究构造煤的分布规律

现行的煤田地震勘探技术主要解决煤层构造问题,不能对与瓦斯突出相关的构造煤分布、煤层和围岩的透气性做出评价,即无法评价煤岩层的岩性。近年来,国内外地球物理学家提出了利用AVO技术研究煤岩层岩性,查明构造煤发育区和瓦斯富集带。笔者首先对构造煤模型进行正演模拟,获得三维数据体;然后利用不同Zoeppritz近似方程对三维数据体进行AVO反演,得到多种AVO属性,通过对AVO属性的分析研究,提出利用Aki和Richards近似公式AVO反演得到的B值数据体、Shuey近似公式AVO反演得到的G值和Δσ值数据体作为AVO解释的基础;最后利用煤田实际三维地震资料进行AVO反演,尝试利用AVO属性圈定构造煤发育区和瓦斯富集带。