富含煤层气储层的叠前地震反演预测方法研究——以山西晋东南测区为例

叠前地震反演技术能够将地震中振幅、偏移距和入射角等多种有效信息与油气的敏感参数结合起来,在有效识别油气藏“甜点”方面虽发挥了重要的作用,但对于煤层气的有效预测仍需研究.针对煤层气与石油天然气的赋存地质条件不同,本文以山西沁水盆地煤层气地震资料为例,借鉴叠前地震反演技术的多参数预测思想,通过模型正演和实测资料处理,得到纵波、横波速度和密度等不同的数据体,利用数据体和弹性参数关系式,采用Aki&Richard近似公式与叠前宽角度反演联合的方法,寻找出富含煤层气储层的敏感参数.从而实现富含煤层气储层的有效预测.经与测井曲线结果对比,吻合率较高,说明了该方法具有可行性与实用性.     

沁水盆地南部煤层气储层压裂过程数值模拟研究

储层改造是煤层气井提高产能的重要措施,水力压裂是煤层气储层改造的重要方法.为研究煤层气储层压裂过程及其天然裂缝对煤储层压裂时破裂压力的影响,本文以山西沁水盆地南部高煤级煤矿区为研究区,运用有限元数值模拟方法,计算不同地应力条件下、裂缝处于不同位置时煤储层的破裂压力.结果表明:(1)不同类型地应力场对破裂压力的影响不同.对于均匀应力场,破裂压力随着围压的增大而增大,其增幅约为围压的两倍;对于非均匀应力场,当一个水平主应力不变时,破裂压力会随着水平主应力差的增加而减少;(2)如果地应力条件不变,煤储层破裂压力随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增加而增加,水平主应力差越大煤储层破裂压力增幅也越大;(3)在有天然裂隙的地层中进行压裂,当天然裂缝的方位不同时压裂裂缝既可能是沿着天然裂缝扩展的裂缝,也可能是压裂过程中产生的新裂缝,因此天然裂缝的方位对破裂压力具有一定的影响.     

震源车地震勘探技术在西安地裂缝勘探中的试验研究

为克服巨大的城市环境干扰,采集高质量的人工地震勘探数据,将大吨位震源车引入到西安地裂缝人工地震勘探中,并在真实城市道路环境下对已知地裂缝进行多项试验,包括抗干扰效果、勘探深度、震源工作参数、垂直叠加次数、不同主频检波器接收、勘探排列长度、最佳反射波接收窗口等,最后将人工地震勘探结果与钻探结果进行验证对比。结果表明,大吨位震源车在实际道路干扰环境下可以得到理想的地震反射剖面,剖面中地裂缝异常明显,推测解释的地裂缝在地面的位置可信。     

中国东北地区重力场研究——剩余重力场与重点油气勘探盆地的关系及油气勘探新领域

本文利用基于余弦变换的匹配滤波技术对中国东北地区布格重力异常进行了分离.根据分离的剩余场异常特征,以黑河-齐齐哈尔-白城断裂带和佳木斯-伊通断裂带为分界线,把东北地区分布的主要盆地划分为西部盆地、中部盆地和东部盆地.指出研究区主要盆地的构造样式与剩余场相关的正负异常圈闭呈现一一对应的关系,其地质边界范围与剩余场反应的边...     

滇池盆地东缘白邑-横冲断裂南段的浅层地震勘探研究

本文用浅层地震反射波法对可能穿越昆明新城区东部第四系覆盖区的白邑-横冲断裂南段进行了探测,结果表明:采用浅层地震反射波法探测隐伏断层是有效的,在滇池盆地东缘,白邑-横冲断裂南段东支在隐伏区存在,断面接近直立,视倾角约80°,具有高倾角张性正断性质,基岩垂直错距为10—13m,断裂规模由北向南减小;同时,没有发现西支次级断层存在迹象。据土层测龄结果,东支断裂最新活动时代为第四纪中更新世晚期。     

城市活断层高分辨率地震勘探震源对比试验研究

国内外大量地震震例研究表明 ,巨大的城市地震灾害主要是由隐伏于城市之下的活动断裂上发生的地震造成的 ,因此 ,探测城市活断层是十分必要和紧迫的。高分辨率地震勘探是目前探测城市活断层较为有效的地球物理方法 ,它包括激发技术、接收技术、观测系统、地震数据处理与解释技术等。而震源是地震勘探的首要问题 ,城市特定的人文环境和城市活断层的特点对高分辨率地震勘探的震源提出了特殊的要求 ,较小的断距决定了要有较宽的震源谱 ,城市较严重的干扰决定了震源要有较强的抗干扰能力。通过在福州市跨八一水库断裂进行的可控震源、真空加速落锤、锤击震源、枪震源以及炸药震源的试验研究 ,利用频谱分析技术 ,得到了各种震源谱的特性 ,并给出了可控震源、真空加速落锤和锤击震源叠加时间剖面对比 ,探讨了各种震源在城市活断层探测中的有效性     

T17断块岩性地层油气藏高效勘探开发模式研究

断陷湖盆缓坡带是油气运移的优势指向区,具备形成岩性地层油气藏的优越条件.本文采用地球物理技术与石油地质分析相结合的方法,分析了T17断块岩性地层油气藏的地质特征与油气展布规律,认为：（1）油气成藏受不整合面、岩性及构造因素综合控制;(2)单个含油砂体的油层在上倾部位受储层超覆尖灭线控制,下倾方向受油水界面控制;(3)多个含油砂体叠和构成了岩性地层油气聚集区带,整个区带油气层纵向上呈阶梯状产出,平面上由构造低部位向构造高部位呈条带状展布.据此,总结该区油气藏的高效勘探开发模式,并应用到该断块的勘探开发实践中,取得了较好的效果.     

基于浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测的苏北盆地倪湖庄-七里墩断裂研究

浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测是隐伏断层定位与活动性鉴定的基本手段,需在实际工作中不断总结完善。通过采用浅层地震勘探技术,查明了淮安市区附近隐伏断裂的基本格局,并结合钻孔联合地质剖面探测与第四纪年代学测定,确定了新发现的倪湖庄-七里墩断裂的最新活动时代及活动特征。倪湖庄-七里墩断裂为近南北走向、倾向西的高角度正断层,断层倾角72°～82°,探测断裂长度为43 km。浅层地震勘探揭示其断面具有近直立或呈S形的上下反倾特点,指示具有走滑性质。该断裂错断了北东走向淮阴-响水断裂与北西走向无锡-宿迁断裂,最新活动时代为中更新世中晚期。本次探测工作对技术方法进行了探索,并提出以下建议：针对新发现的隐伏断裂,宜采用从已知点向外逐次探测的方式,即完成上一条测线的设计、施工与解译工作后,根据探测结果布设下一条测线;基于地震时间剖面进行钻探设计时,既要考虑断层两盘反射波组延伸与变形特征,又要考虑物探解译上断点与实际上断点的埋深差异;在河流下游开展钻孔联合地质剖面探测与地层对比时,需充分考虑局部地貌条件差异与第四纪海平面对陆域地表过程的影响。     

煤层气储层裂隙检测的WOA-BP算法及应用研究

煤层气储层中裂隙的发育及空间展布特征对煤层气的勘探、开发和利用具有至关重要作用.煤层气储层裂隙检测的WOA-BP算法是将WOA（Whale Optimization Algorithm）与BP（Back Propagation）有机结合形成优势样本和二次误差控制的稳健而有效的储层裂隙检测方法.在实际地震数据中提取反映煤层裂隙的相干属性、方位角属性、倾角属性、曲率属性、构形张量属性、加权瞬时频率属性,并将其作为WOA改进的BP神经网络的输入数据,进行煤层气储层裂隙综合检测分析.以井数据、已知井产量数据、岩心薄片分析结果综合建立优势样本作为WOA优化算法改进的BP神经网络的输出评判标准,对研究区域煤层气储层裂隙综合检测分析的结果表明：WOA-BP网络能够继承和发展已有属性的优势,获得裂隙发育水平S_evlt值及分级标准,对煤层气储层裂隙发育程度进行了精细刻画,在研究区内,划分出四个裂缝存在区块,获得了优质煤层气储层,取得了很好的地质效果和勘探开发效果.WOA-BP方法促进了微裂缝预测的发展,将微裂缝预测提高到一个新的水平.

     

CSAMT法三维分辨能力及其物理机制

随着CSAMT法探测应用需求的日益增多,其分辨能力及其物理机制的研究成为人们不得不面对的问题.在CSAMT勘探中,几何效应、电流效应和感应效应是引起电磁场变化的三种物理机制,本文详细介绍了与地下电性结构密切相关的电流效应和感应效应.首先,利用CSAMT法对100 m×100 m×100 m的异常体进行了探测,研究表明存在两个畸变区域.利用电流效应对存在的两个畸变区域进行了解释,进一步研究表明当收发距为10 km时电流效应占据主要地位,感应效应位居次要地位,当收发距增大时电流效应比重下降,感应效应比重增大.选取坐标原点位于电偶极子中心,x方向为电偶极矩方向,z轴垂直向下,随后,研究了CSAMT法对异常体沿x、y及z方向长度变化时的探测灵敏度,研究表明CSAMT法对异常体沿x方向的变化最为灵敏、y方向变化次之、z方向最为迟钝,最后对以上现象给出了解析.     

Effective migration system of coalbed methane reservoirs in the southern Qinshui Basin

Effective migration system of coalbed methane(CBM)reservoir,which was controlled by development degree and opening-closing degree of fractures,determines the permeability of coal reservoir and can be characterized by the pore-fracture system in the extrinsic form.In this paper,based on coal matrix elastic self-regulating effect theory and coal reservoir combined elastic energy theory,the fracture opening-closing degree parameterΔand the fracture development degree parameterξare suggested for the quantitative study of the effective migration system of CBM reservoir in southern Qinshui Basin.Further,the control functions ofξandΔto CBM enrichment and high production are discussed.The results show that in present stage the area with highξvalue is located in Anze and Qinyuan,and then Zhengzhuang and Fangzhuang,where fracture development degree is high.The area with highΔvalue is located in Zhengzhuang and Fanzhuang,and then Anze and Qinyuan,indicating where coal matrix elastic self-regulating positive effect dominates and fractures tend to be open.Through the comprehensive analysis onξandΔ,it can be found that their best match area is located in Zhengzhuang and Fanzhuang,with high values for fracture development degree and opening-closing degree probably bringing about high fluid pressure and good permeability of reservoirs,which are advantageous to an abundant CBM production.     

沁水盆地大地热流与地温场特征

分析了20口井的温度数据和39个岩石样品的热导率数据,计算了20个大地热流值.结果表明：沁水盆地具有偏高的大地热流背景,现今热流变化于44.8～101.8 mW/m2之间,平均62.7±15.2 mW/m2,现今地温梯度介于20.9～47.6 ℃/km之间,平均地温梯度28.2±10.3 ℃/km. 热流的分布与本区上、下主煤层含气量的分布特征相似,在一定程度上反映了现代热流继承了煤层气生气期的古地热背景.     

北京市潮白河、怀河地区奥运应急水源地CSAMT勘查研究

为查清奥运应急水源地的地下水赋存情况,应用可控源音频大地电磁法（CSAMT）在北京市潮白河、怀河地区进行了相关的勘查研究工作.通过与已知的地质和钻孔资料对比,CSAMT反演结果与实际资料对应一致,表明CSAMT法在研究地下水赋存方面有着独特之处,为应急水源地的研究工作提供了可靠的证据.     

金沙江龙蟠变形体隐伏构造CSAMT探测与解译

龙蟠变形（岩）体位于金沙江宽谷河段右岸,规模巨大.此处区域主构造线为近SN向的中甸－龙蟠－乔后断裂带,地质构造背景极其复杂.为查清变形体内的隐伏构造,本次运用V6A多功能系统展开了CSAMT法探测研究.通过对CSAMT反演电阻率断面和钻孔、平洞等所获取的工程地质信息的综合解译分析,检验了CSAMT（V6A系统）法在高山峡谷区隐伏构造探测中的有效性和可靠性,解译成果全面清晰地揭示了冲江河断裂等在金沙江宽谷河段的展布格局,同时为龙蟠变形体稳定性评价提供了关键性地质资料.     

地层压力条件下沁水盆地煤岩动静态弹性参数同步超声实验研究

静态弹性参数对储层压裂改造、应力场及裂缝预测具有重要意义,开展地层压力条件下煤岩动、静态弹性参数实验研究,获得动、静态弹性参数之间的关系,为利用动态弹性参数预测静态弹性参数提供了岩石物理依据.本次研究应用MTS岩石物理参数测试系统完成沁水盆地和顺地区的煤岩样在地层压力条件下的动静态弹性参数同步测试.结果表明：动态杨氏模量随压力的增加而增加,而动态泊松比随压力的变化较为复杂;动、静态杨氏模量之间呈线性关系,且动态杨氏模量大于静态杨氏模量;动、静态泊松比之间的相关性较差,大部分煤样的动态泊松比小于静态泊松比.获得的这些关系为动静弹性参数转换提供了基础,进而为利用地震资料进行静弹性参数预测,获得岩石力学性能参数提供了一种途径.

     

用VLF、EH4和CSAMT方法寻找隐伏矿--以赤峰柴胡栏子金矿床为例

VLF、EH4和CSAMT均为基于电磁原理的地球物理手段,但它们在探测深度、测量精度和野外操作的复杂程度上有较大的差异.因而不同探测目标和精度要求,尽可能使用不同的方法或方法组合.VLF一般用于矿区及外围的地球物理扫面,以快速确定和发现覆盖层(不超过50～60 m)之下矿化构造系统的空间展布和基本规模.CSAMT具有探测深度大(＞2000m)、工作效率高和抗干扰能力强等特点,一般用于确定矿化系统的深部的宏观几何形态和产状变化.EH4是这三种方法中对地下地质结构解析度最高、有效探测深度适中(800～1 200m)的一种地球物理测深方法,它可以解析较为精确地探测矿体的三维形态、规模、产状变化和细部结构但采集数据时对近场电磁干扰要求较高.这三种地球物理方法在赤峰柴胡栏子金矿区的联合应用,为寻找覆盖层之下隐伏矿体取得了良好的效果.     

南海北部神狐海域甲烷水合物BHSZ与BSR的比较研究

天然气水合物(主要是甲烷水合物)因其重要的资源、环境意义越来越受人们关注.其在海底沉积物中的稳定存在及分布受温度、压力、甲烷供应量等因素的控制,勘探工作中,经常把似海底反射层(BSR)对应于甲烷水合物的稳定带底界(BHSZ).通过对南海北部地区甲烷水合物BHSZ与BSR的对比研究,我们发现在南海北部部分地区二者并不一致,二者之间的误差较大且呈一定的规律性分布,在神狐地区北部,水深较浅、沉积速率较快,BHSZ与BSR的误差为负,绝对值达192%;而在水深较深、基底为隆起的、沉积速率相对慢的神狐东南部,BHSZ与BSR的误差逐渐过渡到为正值,误差约为45%,我们综合分析了由速度-深度关系、BSR深度处反射时间、海底温度、平均热导率、静水/静岩压力模型、水合物稳定P-T方程等参数、流体活动性等计算参数可导致的的误差范围,最后认为导致BHSZ与BSR之间误差的主要因素可能是对BSR的理论认识上,在南海北部地区地震反射识别的部分BSR对应的可能是游离气带顶界(TFGZ)或古BSR或仅仅是由近水平地层或不整合面封存的含气层,而非传统意义上对应于BHSZ的BSR.而造成BHSZ与BSR规律性分布的基础地质因素则可能为在张裂基底上不同构造部位发育的不同的沉降、沉积过程及其热响应,进而造成不同的甲烷生成量、聚集量以及不同的水合物系统相对沉积物的迁移速率,最后产生不同深度的游离气顶界或不同深度的残留异常"古BSR"或含气层.