基于AVO反演技术的煤层含气量预测

为预测煤层气含气量,结合山西寺河煤矿实际资料,在分析不同含气量AVO异常特征的基础上,通过反演得到AVO属性,建立多地震属性与含气量之间的相关关系,从而获得煤层含气量分布。对于含气量不同的钻井,高含气量的煤层一般能形成较强的AVO异常,低含气量的煤层AVO异常很小。基于截距和梯度属性,可获得纵波阻抗、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,其中截距、纵波速度、纵波阻抗、横波阻抗、极化参数、密度、伪泊松比等属性与含气量具有较大相关性。研究表明,井孔处煤层含气量预测结果与实测瓦斯含量预测误差低,吻合性好,表明基于AVO反演技术预测煤层含气量是一种可行的方法。     

煤弹性参数的影响因素分析及其AVO响应特征

研究煤弹性参数的影响因素可以揭示煤层AVO响应的物理含义，有利于指导复杂地质条件下的煤层气勘探。以沁水盆地寺河矿区3号煤层的60块煤样为研究对象，根据煤的工业成分分析、矿物成分分析和地层条件下测试结果，基于BET多层吸附理论(The Brunauer-Emmett-Teller theory)和自洽模型构建不同流体饱和的煤层气储层岩石物理模型。主要考虑3种流体饱和情况：1种为完全水饱和，另外2种为不同的含水、吸附气和游离气的多相混合流体。在此基础上，分析煤基质组成、孔隙率和流体饱和情况对煤的弹性参数的综合影响，进一步开展含煤地层在不同孔隙率、不同流体饱和情况下的地震AVO响应特征分析。结果表明：研究区内，煤的孔隙率是引起煤纵横波速度、多相流体饱和煤体积模量变化的主要影响因素，且孔隙率增大引起多相流体饱和煤体积模量的变化较明显；相比于孔隙率，不同煤基质组成对完全水饱和煤体积模量、密度的影响更为显著；不同流体饱和情况引起的煤弹性参数变化相较于孔隙率、煤基质组成小。分析含煤地层的AVO响应特征可以发现，孔隙率与AVO属性呈一定线性关系，含水饱和度与AVO属性呈一定非线性关系；与其他AVO属性...     

地层条件下煤层顶、底板声波速度与反射特征

采取淮南矿区主采煤层13－1煤及其顶、底板典型泥岩与砂质泥岩样品,通过改变温度与压力来模拟地层条件,测试获得煤岩层声波速度随深度（400～1 200 m）的变化,并分析不同深度下煤层顶、底板反射系数与入射角的变化关系.结果表明：煤岩层声波速度随深度增加而增大,且具有较好的对数相关性;煤层顶、底板反射系数不仅随入射角变化而变化,而且受煤层埋深和顶、底板岩性变化的影响,随着煤层埋深增加,其顶、底板反射系数绝对值均减小,煤层顶、底板岩石波阻抗差异越大,反射系数越大,因此,在进行煤田或矿井地震勘探设计与资料处理时,应综合考虑勘探区内煤层顶、底板岩性分布与赋存深度变化,以便有效地利用顶、底板反射P-P波和P-S波AVO信息来解决诸多矿井地质条件精细探测问题.     

VTI型构造煤AVO正演模拟

通过对原生煤、构造煤、软分层构造煤和VTI型构造煤的P波AVO的正演模拟,探讨上述多种煤层岩性的可探测性.对于厚煤层来说,通过Zoeppritz方程获得了原生煤、构造煤和软分层构造煤的P波AVO曲线.对于厚层的VTI型构造煤,首先利用等效介质理论求出其刚度矩阵,再利用基于各向异性理论的传播矩阵法求解出其P波AVO曲线.在此基础上,通过和地震子波的褶积获得合成地震记录,同时对薄煤层的AVO曲线和合成地震记录进行了正演模拟.发现当煤层为厚煤层时,煤层顶板反射P波的AVO曲线为IV类AVO,并且不同类型煤层间的AVO曲线斜率和截距差别较大.当煤层是薄煤层时,煤层反射波是复合波.此时,原生煤和普通构造煤的反射波振幅较小,AVO曲线具有较明显的IV类AVO特征;而软分层构造煤和VTI型构造煤的反射波振幅较大,AVO曲线变化剧烈.因此,通过AVO技术可以定性识别原生煤、普通构造煤、软分层构造煤和VTI型构造煤.     

浅议山西煤层气储层特征及含气性

本文根据煤田地质勘查资料和煤储层孔、裂隙及等温吸附测试结果,通过对不同煤级煤的等温吸附测试成果、含气性特征、储层压力特征及孔裂隙特征分析研究,阐述了煤的Langmuir体积、Langmuir压力受R_(o,max)密切相关;煤层含气量和含气饱和度随煤层埋藏深度增加而增加;煤中宏观裂隙与宏观煤岩类型相关,显微裂隙在低变质程度煤中发育优于高变质程度煤层;煤储层渗透率受煤层埋藏深度、应力状态等因素制约。     

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。     

沁水盆地南部含气饱和度特征

以沁水盆地南部3#煤层和15#煤层为对象,采用类比法、内插法等方法对该区含气饱和度的空间分布规律及其控制因素进行了研究。结果表明,含气饱和度值由东向西、由南向北递增;含气饱和度与煤储层埋深具有良好的负相关性,即含气饱和度随煤层埋深的增加而降低。3#煤层含气饱和度总体上高于15#煤层。通过对含气饱和度影响因素分析,得出含气量和埋深对含气饱和度影响最大,煤厚影响显著。并根据含气饱和度特征,将沁水盆地南部划分为三个区,其中,Ⅰ区为煤层气开发前景最好的区块,Ⅱ区块次之,Ⅲ区块最差。     

沁水盆地南部含气饱和度特征及控制因素分析

为了查明沁水盆地南部地区含气饱和度的空间分布规律及其控制因素,采用类比法、内插法和综合分析等方法对该地区3煤层和15煤层进行了研究.结果表明:3煤层含气饱和度一般为20.60%～128.01%,平均70.53%,变化范围较大;15煤层含气饱和度一般为11.09%～132.42%,平均59.47%,分布较为集中;3煤层含...     

赵官煤田煤层气赋存特征及其控制因素研究

基于岩浆活动对煤层气赋存的影响,为得出丰富岩浆活动对煤层气富集作用机理的控制规律,在对赵官煤田煤层气资料、构造条件、煤层灰分、顶底板岩性、煤层埋深、水文地质条件和岩浆活动分析之上,对赵官煤田煤层气赋存特征及其控制因素进行了研究。结果表明:上组煤(7煤、10煤)煤层气含量、含气饱和度明显大于下组煤(11煤、13煤);煤层气赋存影响不明显;煤层灰分与煤层含气量呈负相关;上组煤顶底板岩性致密,完整性好,利于煤层气保存,下组煤顶板受岩浆岩侵入,完整性相对较差,利于煤层气逸散;煤层含气量与煤层埋藏深度正相关,上、下组煤含气量梯度分别为3.67、0.53 m~3/(t·hm);地下水滞水区矿化度高,利于煤层气的保存;岩浆岩附近煤层中煤层气逸散严重,是导致上下煤层含气量相差较大的根本原因。     

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。     

正交各向异性裂隙煤层地震波波速响应特征研究

煤层中常发育近似正交裂隙,正交裂隙近似为正交各向异性介质,地震波各向异性响应特征与裂缝介质关系可以利用作为地震波进行裂隙预测,为了研究煤层中地震波传播速度受裂缝介质的影响,选取正交各向异性裂隙煤层(称OA煤层)为研究对象,根据正交各向异性介质弹性矩阵,结合Schoenberg线性滑动理论和Hudson理论,利用正交各向异性煤层裂隙等效方法,并用正交各向异性介质群、相速度公式,实现对正交各向异性煤层群、相速度分析,进一步研究了受正交裂隙参数影响下煤层地震波各向异性参数变化和速度响应规律。研究结果表明:在给定理论模型中,若煤层裂缝中充填不同流体,当裂缝纵横比或裂隙密度恒定时,各向异性参数也会随着充填流体体积模量的变化而变化; OA煤层干裂隙(气充填)和饱和水裂隙模型中纵波都表现出较强的各向异性,P波对OA煤层裂隙中干裂隙(气充填)、饱水都比较敏感,SV波对OA煤层含水裂隙更敏感,而对含气裂隙却不敏感。     

山西不同煤级储层有效渗透率的实验研究

基于山西不同煤级煤岩体气、水双相渗透率实验,探讨了不同煤级储层的有效渗透性特征、影响因素及随含气饱和度的变化规律。实验研究表明,不同煤岩体相对渗透率显示出"一高五低"的特点,即残余水饱和度高、等渗点相对渗透率低、CH4有效渗透率低、含气饱和度低、两相共流时跨度低、束缚水下CH4渗透率低。给出了各煤级煤气、水渗透率与含气饱和度呈幂函数关系。以此为基础,采用多元非线性回归方法,构建了气、水相有效渗透率随含气饱和度变化的响应模型。     

潘庄区块煤层含气性分布规律及地质控制因素分析

基于沁水盆地南部潘庄区块主煤层的含气性特征,从煤阶、显微煤岩组分、构造、水文地质条件等4个方面探讨了影响该区块主煤层含气性的地质控制因素。结果表明:区块煤层含气性具有2个典型特征,太原组15号煤层含气性好于山西组3号煤层,与水力逸散作用对太原组煤层气保存条件破坏相对微弱的特点相关;含气饱和度随埋深加大呈现先减后增的变化,转折点埋深约500 m。同时发现,该区块随煤阶增高,含气量、孔隙度、吸附性均呈先升后降的变化,认为这是第4次煤化作用跃变对煤层气地质条件控制效应的具体体现;煤层含气量显现为次级向斜控气的典型特征。     

煤层气垂直井产能主控地质因素分析

以沁水盆地东南部煤层气垂直井勘探开发资料为基础,采用数值分析方法,分别得出了不同构造部位煤层气资源条件(含气量、资源丰度、煤层厚度)及资源开发条件(储层压力、渗透率、含气饱和度)与平均日产气量的关系.对比结果表明:在小范围内且不考虑开发工艺条件时,资源丰度、含气饱和度对煤层气垂直井产能的贡献最大,因此寻找高资源丰度、高含气饱和度是煤层气垂直井勘探开发成功的重要保证.     

赵庄井田3号煤层气储层物性分析

对赵庄井田3号煤层气储层物性进行分析和研究得出:3号煤层除具有典型的煤层含气量高、煤层含气饱和度低、煤层渗透率低、煤储层压力低等"三低一高"特征外,还具有煤储气空间良好、煤吸附甲烷能力强且吸附量大、煤的吸附时间长等特征。总体而言,3号煤层气储层物性相对较差,对其进行煤层气开发难度较大。     

潘庄区块3号煤层煤层气储层特征分析

从煤层、煤岩、煤层含气性、煤孔裂隙特征、煤储层压力及煤的吸附特性等方面对潘庄区块3#煤层气储层特征进行了分析和研究。结果得出:3#煤层含气饱和度以略欠饱和为主,个别地带可见过饱和现象。煤层气地质储量丰度为中等;煤的孔隙度低,孔裂隙被无机矿物质充填现象较甚,彼此连通性较差;煤储层压力较接近正常地层压力系数,为略为欠压状态;煤中具有大量的储集甲烷空间。     

永陇矿区丈八井田煤层气赋存特征及其控气因素

为了促进丈八井田煤炭和煤层气资源综合开发利用,通过搜集区内瓦斯钻孔及煤层气参数井资料,分析煤层气赋存特征和控气因素。结果表明:丈八井田煤层含气量较低,煤层孔隙特征主要发育为微孔,具有较好的吸附能力,煤储层压力和渗透率都较低。地质构造对煤层的分布控制明显,直接关系到煤层的含气饱和度,同时影响煤层气的保存条件,是影响煤层气赋存的主控因素;煤层变质程度低,处于早期泥碳化作用阶段,生气能力差;影响煤层含气量的含水层富水性弱,地下水运移缓慢,矿化度较低,有利于次生生物成因气的生成和保存,水文地质条件是煤层气成藏的重要因素;煤层埋深和顶底板岩性对煤层气含量影响较小。     

和顺地区15号煤层特征

煤层气是我国重要的非常规天然气能源，山西和顺地区15号煤层具有良好的煤层气勘探开发前景。对和顺地区三口井15号煤层22块样品进行了实验室测试分析，获得了含气量、气体组分、等温吸附线、含气饱和度、煤质及镜质体反射率参数，并分析了三口井15号煤层的常规测井曲线特征。结果表明：该区15号煤层属于高变质程度的贫煤及无烟煤，含气特性较好，常规测井曲线特征明显，具有较高的煤层气开采价值且易于识别。后续应进一步提取15号煤层中不同含气参数的测井响应敏感性特征，探索新的非线性煤层气储层解释技术，达到精确定量评价15号煤层气储层的目的。     

基于等温吸附的临兴地区8 9号煤层含气量预测

煤储层含气量是煤层气勘探开发的重要地质参数,如何准确预测煤储层含气量是煤层气地质研究的关键问题。以临兴地区8 9号煤层为研究对象,基于煤岩等温吸附试验测试数据,分析了兰氏参数与温度、镜质体反射率之间的关系,探讨了含气饱和度与温度、埋深之间的相关关系,基于等温吸附理论建立了临兴地区8 9号煤层含气量预测模型,并对模型进行误差分析。结果表明：兰氏参数与镜质体反射率(Ro<2.5%时)呈指数相关关系,与温度呈线性相关,含气饱和度与埋深、温度具有较好的线性关系;建立的含气量预测模型具有一定的可靠性。     

赵石畔井田煤层气赋存特征分析

煤层气赋存特征研究,对煤层气的开发利用具有非常重要的意义。依据赵石畔井田煤炭资源勘查获得的地层、构造、煤层、煤质、煤层气等成果,通过对3#煤层地质特征、煤储层特征及煤层含气性的研究,结合3#煤层显微煤岩鉴定结果、煤的镜质组反射率、煤层含气量、等温吸附曲线、含气饱和度等参数,计算得到临界解吸压力及地解比。分析认为,3#煤层含气量低,属低饱和气藏,低地解比区,不利于煤层气勘查和独立气田开采,宜结合矿井生产进行抽采。