利用弹性波阻抗反演预测构造煤发育

弹性波阻抗反演方法摆脱了常规叠后波阻抗反演基于地震波垂直入射假设前提的局限,保留了反射波振幅随偏移距或入射角度的变化特征,考虑AVO效应,其反演结果对岩性探测更加灵敏。利用弹性波阻抗反演和常规叠后波阻抗反演的结果,构成煤体结构比例因子P。数值模拟分析和实际资料反演结果均表明：当P≥2.5时,构造煤比较发育;P值可以作为有效判别煤体结构的参考依据用以预测构造煤发育带。     

渭北区块煤体结构测井评价及其在射孔段优化中的应用

鄂尔多斯盆地渭北区块地质历史时期受多期构造运动影响,煤体结构复杂。基于研究区钻井煤心和测井资料,分析不同煤体结构的测井响应特征,并按断裂带与非断裂带建立了研究区5号煤层煤体结构的测井识别图版。结果表明,5号煤层纵向上自下而上煤体结构趋于完整;平面上,北区煤体结构主要为碎裂煤和碎粒煤,南区煤体结构相对较完整,局部发育原生结构煤。结合研究区煤层气压裂、排采数据和5号煤层煤体结构及顶板发育情况,分析不同顶板岩性与不同射开比例下的产气效果。结果显示：顶板岩性为砂岩或泥质砂岩时的碎裂煤和碎粒煤储层产气量高于顶板岩性为泥岩或砂质泥岩的产气量。煤体结构越破碎,则顶板射开比例R越高,若煤层顶板岩性为砂岩或泥质砂岩,需增大顶板射开比例。     

地震技术在煤层气勘探开发中的应用现状与发展趋势

地质研究程度欠佳是造成我国煤层气开发投入/产出效率偏低的重要原因之一,当前大量的低产煤层气井是对不利的地质因素认识不清引起的。基于对煤层气富集主控地质因素的地球物理响应特征分析,认为构造、煤层厚度、煤体结构、裂隙系统等在地震弹性参数上均有明确的响应特征,但煤层含气性响应微弱,地震预测难度大。依据当前地震勘探技术发展现状,提出在三个层次上开展煤层气地震技术的研究与攻关:1)充分发挥采集、处理、解释等地震技术在构造勘探中的优势,大幅提高煤层赋存形态及构造的控制精度;2)加强井震联合反演、属性分析等技术研究,开展煤层厚度、围岩(岩性组合)、煤层宏观结构等岩性预测;3)开展煤层含气性、裂隙系统、煤体结构、地应力等煤层储层物性的岩石物理测试及地震预测方法的研究。     

煤体复电性频散响应实验研究

为研究煤体复电性频散响应特征,实测不同测量面积,不同方向煤体的复电阻实部R和虚部X,分析其频散特征,并用不同经典模型进行数据反演对比。结果表明：任意方向煤体的复电参数（R、X的绝对值）与测量面积成反比,频散曲线的特征频率点不发生偏移,X频散度随测量面积增大而减小;相同测量面积,不同方向煤体的复电性频散响应不同,复电频散曲线发生偏移,平行层理方向煤体X的频散度大于垂直层理方向;Debye模型与Cole-Cole模型对煤体复电性频散曲线均可高精度拟合,但前者模型参数精简,物理意义明确,与煤体复电频散曲线开合情况吻合度较高。本研究可为复电性评价法监测煤层裂隙发育及评价煤层渗透率提供实验基础。     

OVT域处理技术在沁水盆地深部煤层气勘探中的应用

沁水盆地中东部煤层埋深大（大于1 000 m）、煤储层薄且煤层各向异性强,构造褶皱强烈、小构造及裂隙发育,煤体结构破碎等,为提高本区薄煤储层、小断裂、裂缝成像精度及满足岩性解释的需求,开展了宽方位三维地震勘探。为了充分发挥宽方位地震数据的优势,在处理中引入先进的OVT域处理技术,通过道集分选、OVT域五维插值、OVT域叠前时间偏移、方位各向异性校正等关键技术,获得了高分辨率、高保真度的地震数据;在解释中充分利用OVT处理形成的全方位和分方位地震数据。实现了深部含煤地层及其断层、陷落柱、挠曲等微小构造的精细刻画,提高了构造解释的精度及准确性,同时为叠前反演和各向异性研究提供了基础资料,为后期煤层气勘探开发部署提供了技术保障。     

一种地震共反射点道集数据的叠前反演方法

叠前地震资料含有地层的纵波、横波速度和密度等信息。利用叠前反演获得隐藏在地震数据中的这些基本参数后,即可揭示大量岩性及孔隙流体性质的信息。这里推导了平面波在层状弹性介质中传播的正演算子,提出了一种基于Brent正交搜索方向组的叠前三参数反演方法．该方法不需要求解庞大而复杂的导数矩阵。通过自适应退火因子和罚函数来处理约束条件,提高了算法的稳定性。将K—L变换引入到方向置换过程,有效防止了搜索方向组的线性相关。经理论模型和油田实际数据的反演结果表明,该反演方法是一种利用叠前地震数据进行储层预测的有效手段。     

新疆库拜煤田煤层与围岩裂隙对应关系研究

以新疆库拜煤田煤层气开发区块近似直立岩层为研究对象,利用地表大比例尺构造裂隙填图和井下煤层对比解剖技术,验证了在同一构造层的地表和井下煤层及围岩中发育相似的裂隙特征,建立了围岩与煤层裂隙发育特征之间的对应关系,包括裂隙发育方向和程度,提出了一种预测煤层裂隙系统和煤体结构的新方法,划分出研究区煤层气布井有利区和不利区。     

利用地震相分析方法圈定煤层变焦区

三维地震数据体中,地震波形的总体变化源于地质体构造、岩性的综合反映,因此地震波形的总体变化是一个很重要的地震属性。然而,传统的岩性解释手段(例如波阻抗反演和地震属性技术等)忽略了地震波形的整体变化及其分布规律。利用地震波形的变化来建立地震相,在一定程度上能够弥补这一缺陷。利用地震波形划分地震相就是通过神经网络分析将地震信号按照波形进行分类,不同的类反映不同的岩性地质体。基于波形划分地震相原理,介绍了利用Stratimagic地震地层解释系统进行地震相划分的一般流程和关键参数的设置,并以淄博矿业集团葛亭煤矿某采区为例,对其3煤层变焦区进行了圈定。     

波阻抗反演在东胜煤田勘探中的应用

东胜煤田为陆相沉积煤田,具有含煤层数多、厚度不均、层间距不稳定等特点,勘探区内地震反射波追踪对比存在多解性,严重影响了煤层的追踪对比。为破解该难题,对东胜煤田地震勘探资料进行了以模型为基础的多井约束岩性宽带反演,即:利用该勘探区的地震数据资料、对煤层反射波解释层位、断层数据,结合测井数据、岩性柱状数据及其它地质资料,进行多井约束下的二维叠后反演,对所得到的反演数据体再依据反演原理,结合已知测井数据进行地震属性反演,最终得到能够反映岩性变化的波阻抗数据。对波阻抗反演数据进行煤层追踪对比解释,准确圈定出区内煤层的赋存范围,并合理解释了煤层分叉、合并、尖灭及厚度变化等地质现象,取得了较为可靠的地质成果。     

地震反演——煤田地震勘探的新进展

地震反演根据数据来源、信息类型、反演结果及实现方法可划分不同种类,地震反演的基本方法可分为基于波动方程的反演和以地震褶积模型为基础的反演二大类。目前国内建立在地震记录褶积模型基础的主要反演软件有STRATA、JASON、ISIS。依托国家重大产业技术开发专项“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”,在阳泉二矿7个钻孔中．应用STRATA和JASON软件对其三维地震资料进行波阻抗反演,其结果不仅可提高纵向分辨率,准确界定煤层顶、底板,提高下组弱反射煤层的连续性,而且通过波阻抗切片,可获得煤层及顶板的岩性信息。另外通过对比STRATA和JASON软件,发现前者的分辨率较高,而后者在波形连续性表现较好。     

三维地震技术在煤层顶板稳定性研究中的应用

龙固井田为全隐蔽的华北型煤田,位于巨野煤田中部,其首采扩大区主采煤层为3号煤层。考虑3煤层顶板稳定性主要受其顶板的构造信息和岩性信息影响,因此首先依据三维地震勘探综合解释成果及波阻抗反演解释成果对二者进行定量化,然后对波阻抗数据进行归一化处理,使得波阻抗数据和量化后的构造数据具有相同的变化范围及等量贡献。在此距离范围内构造和岩性的权值各为0．5,依此生成综合因素煤层顶板稳定性隶属度。分析3煤层顶板以上10m、20m处的综合因素煤层顶板稳定性隶属度图可以发现,该区3煤层顶板稳定性比较好。且其稳定性主要是受构造因素控制,岩性因素相对影响较小。     

山东黄河北煤田岩浆岩特征及其对煤层煤质的影响

论述了山东省黄河北煤田岩浆岩特性特征、空间分布特点及其对煤层煤质的影响。认为三层岩浆岩是由不同时期从两个方向侵入到本区的,对煤层煤质都有不同程度的影响,形成煤的变质分带。     

煤层顶板"两带"高度的微地震监测技术

主要介绍了中国和澳大利亚两个煤矿在长壁开采过程中的微地震监测成果，并进行了深入的理论分析和研究。该监测的主要目的是动态测定煤层开采过程中顶板岩石“两带”（冒落带和裂隙带）的发展规律和高度，以指导相邻采区留设合理的防水或防砂煤柱。观测结果表明：研究区域“两带”的最大高度均没有到达煤层上方的含水层，顶板突水的可能性非常小，这一结果与实际情况符合；同时也表明微地震监测是确定“两带”高度及设计防水和防砂煤柱的一种可靠手段。     

波阻抗反演技术在煤田地震岩性勘探中的应用

在煤田地震勘探中,岩性勘探已成为人们研究的一个热门课题。与其他地震反演技术相比,波阻抗反演技术不仅可提高原始地震资料的垂向分辨率,而且可以将地震波转换为地层信息。介绍了波阻抗反演技术的原理及实现方法,并以平顶山某采区岩性勘探为例,说明波阻抗地震反演方法可以进行岩性勘探,并可用来预测煤层厚度,同时还可以识别煤层中的夹矸。     

龙口矿区瓦斯地质特征及赋存规律研究

龙口矿区是我国东部滨海矿区,主要开采新生代古近纪煤层。生产实践表明,龙口矿区总体瓦斯含量低,但矿区内各矿井开采过程中普遍存在采空区瓦斯含量相对较高的现象。本文在分析矿区地质构造和瓦斯地质特征的基础上,系统总结了瓦斯赋存规律及其主要控制因素,对矿区内各主要矿井瓦斯含量和危险性进行了初步评价,对矿区安全生产具有一定的指导作用。     

岩性反演技术在煤田三维地震勘探中的应用

以开滦集团范各庄矿某采区岩性勘探为例,介绍利用地震反演技术解决煤层顶底板岩性问题。该项技术是以测井资料作为约束条件,对地震资料进行反演,推算出波阻抗资料,进而计算煤层厚度,并对顶底板岩性作出推断。通过对部分资料验证,采用岩性反演技术解释的该采区5煤、7煤、9煤、12煤的深度、厚度及其顶底板岩性,与实际情况基本相符。     

东胜煤田阿不亥勘查区侏罗系主要煤层对比研究

阿不亥勘查区位于东胜煤田东北部,区内主要含煤岩系为侏罗系中下统延安组,主要含5个煤组,含煤9~22层,平均15层。含煤地层岩性空间上变化频繁,给煤岩层对比研究工作带来很大难度。文章通过选取岩性组合对比法、标志层法、层间距法和测井曲线对比法并结合地震剖面成果,对区内煤层进行综合对比研究,共编号煤层18层。其中,可采煤层15层,不可采煤层3层,可采煤层中基本全区可采煤层3层（4-1、4-2中、6-2中）,大部可采煤层9层（2-2上、2-2中、2-2下、3-1、3-2、4-2上、5-1、6-2上、6-2下）,局部可采煤层3层（2-1、3-2下、6-1）。主要可采煤层（基本全区可采和全区大部可采）对比可靠程度相对较高,煤层结构简单,厚度变化较小,属于较稳定煤层。     

首批煤炭国家规划矿区煤田地质特征综述

首批煤炭国家规划矿区位于华北赋煤区鄂尔多斯盆地内,主要可采煤层多达10层,分别位于太原组、山西组和延安组。煤质以焦煤和无烟煤为主,其中太原组、山西组煤层具有横向变化小、垂向呈周期性变化的规律;而延安组横向变化较大,聚煤中心具有明显的由南向北迁移现象。受左旋剪切挤压作用,形成了一系列大型北北东向复式褶皱与断层,根据构造复杂程度,确认9个石炭—二叠纪煤田矿区和5个侏罗纪煤田矿区属简单类型。分析首批煤炭国家规划矿区内的控煤构造、矿床水文地质类型、充水因素以及煤层顶底板岩性特征,认为绝大部分矿区煤层稳定、构造和开采技术条件简单。     

黔西南高砷煤成因研究

根据野外地质特征,结合微量元素和稀土元素分析结果,探讨了黔西南高砷煤的成因。高砷煤的形成,受岩浆岩、岩性、岩相古地理以及地质构造等诸多控矿因素的制约。高砷煤的形成经历了矿源层形成、龙潭煤系形成、含矿热液形成以及沉积-改造成矿等4个阶段。     

The Development Characteristics and Distribution Predictions of the Paleogene Coal‐measure Source Rock in the Qiongdongnan Basin,Northern South China Sea

There are known to be enormous Cenozoic coal-type oil and gas resources located in the basins of the South China Sea,among which the Paleogene coal-measure source rock are one of the main source rock.In order to more effectively analyze the distribution laws of coal-measure source rock in marginal sea basins and guide coal-type oil and gas explorations,the Oligocene coal-measure source rock in the Qiongdongnan Basin were selected as examples in order to systematically analyze the types,development characteristics,control factors,and distribution prediction methods of coalmeasure source rock in marginal sea basins.The Qiongdongnan Basin is located in the northern region of the South China Sea.Previous explorations of the area have determined that the Oligocene coal-measure source rock in the Qiongdongnan Basin have typical"binary structures",which include coal seams and terrigenous marine mudstone.Among those,the terrigenous marine mudstone has been found to greatly expand the scope of the coal-measure source rock.In addition,the coal seams which have been exposed by drilling have been observed to have the characteristics of thin single layer thickness,many layers,and poor stability.Meanwhile,the terrigenous marine mudstone has the characteristics of large thickness and wide distribution.The development of coal-measure source rock is known to be controlled by many factors,such as paleoclimate and paleobotany condition,paleo-structure and topography,paleo-geography,rise and fall of base level,and so on.In accordance with the comprehensive analyses of various control factors of coal-measure source rock,and the changes in water body energy in sedimentary environments,a genetic model of the"energy belt"for the development and distribution of coal-measure source rock was proposed.Also,the development and distribution characteristics of coalmeasure source rock in different types of energy belts were clarified.Then,based on the development and distribution characteristics of coal-measure source rock and their controlling factors,prediction methods of the distribution ranges of coal-measure source rock were proposed from both qualitative and(semi-)quantitative aspects.That is to say,a method for(semi-)quantitative predictions of the distribution ranges of coal-bearing intervals based on model wave impedance inversion and neural network wave impedance inversion,along with a method for(semi-)quantitative predictions of the distribution ranges of terrigenous marine mudstone based on topographical slopes,were introduced in this study.