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。     

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.     

VTI介质构造煤相对波阻抗AVO正演特征分析

由于煤层瓦斯主要富集于构造煤或者具有软分层构造的煤质中,此时煤层气储层分界面的岩性差异很明显,顶底板的AVO曲线存在很大的差异,为此分析构造煤AVO特征,可以较好地探测煤层气的富集分布。鉴于煤储层存在弱各向异性,在各向异性前提下进行AVO特征分析对预测煤层气很有必要,因此首先通过对Zoeppritz方程及其近似公式在煤层各向同性介质中的AVO正演模拟,尤其是对构造煤的AVO曲线进行分析,认为在煤质遭到严重破坏的情况下,在小角度入射(0°~45°)情况下,采用相对波阻抗近似公式来进行AVO正演模拟,才会获得储层顶底板反射相对精确的解。为此,在针对煤层存在弱各向异性的前提下,对各向异性VTI介质进行AVO正演模拟,采用波阻抗近似公式的各向同性介质项结合各向异性项,小角度入射(0°~30°)进行AVO正演模拟,认为在煤质结构遭到剧烈破坏后,尤其是有软分层构造的煤质中,波阻抗近似公式的AVO曲线才能更好地反映顶底板分界面的岩性差异,有利于进行AVO分析。     

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。     

利用瞬变电磁法结合三维地震解释成果进行袁堂断层充水性分析的应用研究

本文利用矿井瞬变电磁方法取得的资料,结合水文地质资料和地震反演结果,对袁堂断层岩溶裂隙发育带的岩性进行解释;并从三维地震数据体中提取对岩溶裂隙发育带反应灵敏的属性参数,对袁堂断层岩溶裂隙发育带的构造进行解释并做充水性分析研究。     

多地震数据在综合分析李村矿瓦斯富集区的应用

煤矿瓦斯富集区往往具有较大危害性,属于矿井安全最为关注的内容之一。由于瓦斯富集区在空间上的分布不固定,极具隐蔽性,常规的边掘边探方式较难进行瓦斯富集区的全面探查,且容易出现漏探、误探,严重影响矿井安全生产。针对这一问题,以李村矿井3#煤层瓦斯富集区为研究对象,通过三维地震数据属性分析获取对裂缝敏感的相干、曲率体属性,采用多属性融合的方法圈定裂缝发育区;利用地质统计学反演获得煤层厚度和顶板岩性,分析瓦斯富集的有利来源和圈闭条件。结合煤层裂缝发育情况、煤层厚度和顶板岩性解释成果,预测瓦斯有利富集区,并划分了Ⅰ型、Ⅱ型富集区域,为矿井后续瓦斯的精准抽采提供参考依据,并对矿井的安全生产有一定的指导意义。     

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.     

煤层气地震勘探技术研究现状及发展趋势

国内外用于煤层气地震勘探的方法主要有:运用地震、测井、地质等资料的地震反演技术;利用振幅随偏移距的变化预测岩石孔隙中流体性质变化的AVO技术;利用纵横波预测煤层中的裂隙发育部位,进而准确预测瓦斯富集部位的三维三分量地震勘探技术等。可以预计:综合利用三维地震、地球物理测井及钻探资料预测煤层气富集区,必将成为今后煤层气地震勘探技术的发展趋势。     

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。     

沁水盆地南部煤层气叠前地震多属性分析

将叠前AVO属性、叠前AVO反演、叠前FVO反演同时应用在沁水盆地南部3#煤层的储层预测中,综合分析叠前地震多属性,确定有利储层分布,预测结果与实际测井解释的含气性结论一致,有效地提高了煤储层预测的准确性,且为沁水盆地南部煤层气及类似储层的预测提供可行的方法。     

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。     

煤层AVO正演模拟

AVO技术是研究反射波振幅随炮检距的变化规律,目前在油气探测中已成为一种十分有效的勘探手段。基于AVO技术在多方领域中的探讨,对在煤层勘探中的应用进行了分析,建立了煤系地层的AVO正演模型,并对其进行了分析研究,认为煤层顶、底板反射波振幅随炮检距的增加而减小。根据不同煤种反射波振幅随炮检距的变化不同还可以估算出煤的种类。     

基于方位AVO正演的HTI构造煤裂隙可探测性分析

通过建立6类HTI构造煤的理论模型,利用Hudson等效介质理论和Schoenberg所定义的传播矩阵,正演煤层顶板的方位AVO记录,最终获得了6类模型的多方位AVO记录。通过对HTI构造煤方位AVO曲线的分析可知：① 不同方位AVO曲线的P值为小于零的常量,G值较大并随方位角φ的增大而减小（φ∈[0,90°\]）;②当裂隙密度增大时,P值减小,G值增大;③ 相对于泥岩顶板来说,砂岩顶板的P值较小,G值较大。通过对HTI构造煤GVAz曲线的分析可知：① GVAz曲线的周期为180°,并在裂隙法向方位取最小值;② 随着裂隙密度的增大,GVAz曲线的波幅相应增大;③ 当裂隙水填充时,GVAz曲线的波幅大于裂隙气填充时的情形。因此,方位AVO的P值可以被用来识别煤层的顶板岩性,GVAz曲线的极值和波幅可分别用来获得裂隙发育法向和裂隙密度信息。就实际地震数据来说,较高信噪比（＞5）是进行方位AVO分析的前提。     

薄煤层P-SV转换波AVO正演研究

研究了EDA（Extensive Dilatancy Anisotropy）介质中的横波分裂现象,在此基础上,对薄煤层的转换波反射系数进行了推导,并建立了含煤地层模型,并对该模型进行了P-SV转换波AVO正演模拟。模拟结果分析发现：入射角为0时,薄层的转换波反射系数为0;随着入射角的增大,反射系数先增大到一个最大值,然后开始减小,薄层的厚度对于薄煤层的转换波反射系数存在较大的影响,裂隙密度和裂隙的填充物对于薄层的转换波反射系数在大角度入射时存在较大影响,这种影响与EDA介质的各向同性背景参数有较大关系,裂隙的开度对于薄层转换波反射系数几乎没有影响。     

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.     

利用地震正演模拟实现高保真AVO处理质量监控

本文介绍了一种利用偶极声波和密度测井资料进行叠前道集正演，对实际地震处理道集振幅随偏移距距变化特征进行对比和监控的方法。通过采用实测偶极声波和密度测井资料，利用Zoeppritz方程及其近似公式计算井的叠前正演道集，选取沉积稳定的区域标志层，分析其截距和梯度属性。通过对比正演AVO道集和井旁实际偏移道集波组特征及AVO属性特征，达到检验处理过程和结果是否保幅的目的，实现了AVO特征定量监控。