OVT域叠前时间偏移在煤田高密度三维地震勘探中的应用

为了提高沁水煤田某矿煤层陷落柱、断层、挠曲等小构造的探测准确率，将OVT域叠前偏移技术引入了高密度宽方位三维地震资料处理中。通过面元划分、五维规则化、OVT域叠前时间偏移、方位各向异性校正时差校正等处理过程，实现宽方位OVT域叠前时间偏移。研究结果表明，OVT域叠前时间偏移保留了方位角信息，可以反映地层随方位角的变化；方位各向异性校正解决了道集的方位各向同相轴“抖动”问题，提高了剖面的分辨率，使小断层位置、陷落柱边界更清晰，“串珠状”现象更聚焦；OVT域叠前时间偏移剖面波形自然、浅层同相轴连续性低频成分更丰富，频带更宽。     

P波各向异性检测在采空区导水裂隙带探测中的应用

为了研究工作面导水裂隙带发育情况,在陕北某煤矿进行了宽方位角、小面元、高覆盖的三维地震勘探。受地震勘探精度限制,传统方法很难对裂隙发育情况进行描述。引入P波各向异性检测技术对导水裂隙带进行研究。首先,将不同方位角地震数据进行叠加、偏移处理;之后在不同方位角偏移数据上进行蚂蚁追踪,利用蚂蚁追踪数据进行各向异性检测。经各向异性检测认为裂隙发育强度与距煤层顶板距离成反比,裂隙最大发育高度为118 m。通过各向异性数据与地震振幅数据结合分析认为研究区导水裂隙尚未发育到风化基岩面,未导通萨拉乌苏组含水层。应用实践表明,P波方位各向异性裂隙检测方法能够准确预测导水裂隙带的裂隙分布特征及发育高度。     

地震属性技术在煤层气抽采井井位优选中的应用

提高煤层气开采效率的关键在于对煤层气富集区的准确预测。目前,地震勘探是煤层气富集区预测的主要地球物理方法。相干、曲率、蚂蚁体等地震属性对煤层气储层预测较为敏感。通过上述地震属性分析方法研究,可以预测煤层孔渗较好的储气层分布情况,同时可分析裂缝发育方位角,确定区域构造主应力,提供压裂最佳方位角,提高煤层气抽采效率。应用结果表明,地震属性分析技术对裂隙发育预测和提高煤层气开发效率具有较好的适用性。     

基于matlab图像识别王庄矿后备区裂隙发育方位

为更高效、精确地识别王庄矿后备区裂隙发育方位,基于matlab图像识别技术,对王庄矿91-105工作面煤层进行了裂隙统计与分析,并利用数码拍摄了煤层图像,对其阈值进行二值化,识别出不同地质单元的裂隙参数信息,根据生成的玫瑰花图找出裂隙的优势方位.结果表明,裂隙发育方位主要为NEE和NW 2个方向,与现场所测裂隙发育方位大体走向保持一致,表明裂隙发育方位都有一定的规律可循.     

基于OVT域的高密度宽方位地震资料处理技术

高密度宽方位处理是高精度地震勘探一体化技术,随着地震勘探精度要求的提高,应用宽方位地震勘探已经成为地震勘探技术发展的主流方向,宽方位数据采集相对于窄方位数据采集而言,具有能够提高波场采样率,提升目的层照明度,以及改善多次波衰减效果等优势。基于偏移距矢量片(Offset Vector Tile)处理技术是一种有效的宽方位处理方法,能够提供振幅和方位信息保真的叠前道集,以及解决宽方位采集的各向异性问题,因此,对该技术进行深入研究,主要包括OVT道集的抽取、数据规则化、OVT域叠前时间偏移以及方位各向异性校正等技术。通过对H地区高密度宽方位地震资料的应用效果分析,基于OVT域的处理,可以充分利用宽方位地震资料的优势,消除方位各向异性时差,使偏移剖面成像精度得到提高。     

基于扩展有限元的三维水力压裂数值模拟研究

针对坚硬煤层开采过程中出现难以截割及截齿磨损严重等问题,用扩展有限元方法作为工具,考虑围压差与定向射孔方位角对水力压裂的影响,进行坚硬煤层水力压裂裂纹起裂和裂纹扩展规律数值模拟研究。数值模拟结果表明:水力压裂过程分为裂隙萌生、零散发育、均匀扩展和压裂终止4个阶段,起裂压力随着围压差系数和定向射孔方位角的增大而增大。     

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。     

潞安矿区构造裂隙分布特征的实测分析

地下采矿工程中 ,裂隙分布特征对顶板移动冒落规律及巷道稳定性有很大影响。受区域地质构造控制的裂隙分布状况 (组数、间距、倾角和展布方位 ,各组裂隙的相互关系 )决定裂隙的发育程度 ,而裂隙的空间特征、发育程度及其与工作面布置或巷道布置的匹配关系 ,直接影响工作面安全高效生产和巷道收敛变形规律与稳定性程度以及维护难易。本文实测分析了潞安矿区三个矿井的构造裂隙优势展布方位与发育程度差异 ,为今后的巷道稳定性评估及支护控制提供了决策依据。     

潞安矿区构造裂隙分布特征的实测分析

在地下采矿工程中 ,构造裂隙分布特征对回采工作面顶板移动冒落规律与巷道的稳定性有很大影响 ,受区域地质构造控制的裂隙分布状况即裂隙组数、间距、倾角和展布方位 ,各组裂隙的相互关系决定着裂隙的发育程度 ,而裂隙的空间分布特征、发育程度及其裂隙分布与工作面布置或巷道轴向布置的匹配关系 ,将直接影响工作面的快速安全生产和巷道围岩收敛变形规律与维护稳定 ,通过潞安矿区三个矿井的构造裂隙现场实测 ,分析了不同矿井的构造裂隙优势展布方位 ,比较发育程度差异 ,为评价裂隙分布对巷道稳定性的影响程度奠定了坚实基础     

古汉山矿二_1煤层渗透性优势方位及对瓦斯抽采的影响

通过对古汉山矿二1煤层裂隙观测统计,分析了煤层裂隙开启、闭合特征,矿井东区N50°E走向裂隙组受地应力相对拉张作用,矿井西区N30°E走向裂隙组受地应力相对拉张作用,预测矿井东区、西区煤层渗透性优势方位分别为N50°E、N30°E。矿井西区煤层渗透率现场测试表明,沿N55°W方向测试钻孔渗透率数值均远大于其它方向,煤层渗透性优势分布方位为N35°E,现场测试结果与煤层渗透性优势方位预测基本一致。鉴于二1煤层渗透性分布特征,探讨了水力压裂、酸化煤层等措施对煤层渗透性的影响,提出了矿井瓦斯最优瓦斯抽采方案,即东区瓦斯抽采钻孔设计应与N50°E向垂直、西区瓦斯抽采钻孔设计应与N35°E向垂直。     

郑庄煤层气井体积压裂裂缝扩展特征研究

为了有效指导煤层气井体积压裂工程，合理评价体积压裂施工效果，将微地震破裂扫描技术应用于煤层气井体积压裂。通过微地震破裂能量扫描技术监测体积压裂裂缝的分布，结合压裂施工曲线，分析体积压裂裂缝扩展空间和时间特征。以沁水盆地郑庄地区为例，该地区垂直井体积压裂过程显示，破裂不一定严格地随着压裂液推进而在时空上连续发展，可能时间是间歇的，空间上是跳跃的。能量密集区域的集合，连接成线、片、网才是压裂的整体影响面积，即水力压裂扩展的有效区域。与同层位普通压裂的垂直井对比显示，液量大小决定着缝网的有效破裂面积和沟通程度，但压裂液量的大小并没有明显影响裂缝的主长度。     

冀中坳陷孙虎潜山带裂缝发育特征及定量预测

为了明确冀中坳陷孙虎潜山带裂缝发育特征,通过地震、岩心及成像测井等资料归纳裂缝类型,对裂缝参数进行定量表征,分析裂缝主控因素并定量预测裂缝的分布规律。结果表明,研究区碳酸盐岩储层主要发育北东—南西向的高角度构造裂缝,裂缝充填程度较弱有效性高。单井线密度分布在1.0~6.8条/m,裂缝高度主要分布在10~40 cm。构造变形强度大、断层发育程度高的部位裂缝的发育程度越高;白云岩中平均裂缝密度为0.68条/m,裂缝最为发育;埋藏深度越低,裂缝发育强度越大,厘定出风化壳控制优质储层厚度为50~160 m。通过建立分形生长模型预测孙虎潜山带裂缝分布规律,预测结果与测井解释结果一致。     

微地震裂缝监测技术及其进展

水力压裂技术作为非常规油气藏开发的主要技术手段已在油气生产中广泛应用,微地震监测技术是水力压裂过程中压裂缝评价的一种有效手段。介绍了微地震监测技术的原理及该技术在国内外的发展历程,叙述了微震事件的定位方法;评述了2种非常规油气层压裂微地震监测方法,即井中监测技术和地面监测技术,并对其原理、特点和发展进行了阐述和对比,最后论述了微地震监测技术的发展方向。     

暂堵技术在致密砂岩气藏压裂中的应用

鄂尔多斯地区蕴藏着大量的天然气，拥有典型的低渗透、低压、低产、多层系、非均质性较高的致密气资源。常规压裂法开采工艺不佳，无法实现预期的开采效益，为此，提出暂堵技术在致密砂岩气藏压裂中的应用。针对储层地质特征的特点，采用高强度、高封堵性能、易降解的暂堵剂，在纵向上完成多层系统的临时封堵和分层迁移，达到缝内转向的目的，形成新的分支裂缝，使气藏的改型容积和气密性得到明显的改善。该工艺应用后，暂堵区的压力平均提高了3 MPa。断裂的平均长度比普通压裂段增加5.8%,断裂长度增加12.5%,保证复杂缝网的生成结果，可广泛地进行实际应用。     

新疆大倾角煤层多缝和有效支撑压裂技术研究

新疆阜康白杨河矿区煤层具有大倾角、多煤层、大厚度的地质特点,煤层压裂裂缝扩展规律、裂缝形态等与其他地区有较大差异,影响单井产量的因素及规律也不明确,导致在沁水盆地南部及鄂尔多斯盆地东缘成功应用的“套管完井、清水加砂压裂”等改造技术适应性不强,后期部分井压裂后产量较低。因此,攻关低煤阶大倾角厚煤层增产改造优化技术,探索大倾角、多煤层、大厚度煤层气压裂裂缝扩展规律,提高区块煤层气产量,对国内类似特征煤层气增产改造具有重大意义。开展了大尺寸真三轴压裂物理模拟实验,得到了最大主应力沿地层走向方向、地层倾向方向2种地应力条件下的压裂裂缝扩展结果,总结了2种地应力下裂缝沟通规律。研究为国内类似特征煤层气提供了相应的钻井轨迹设计参考。     

变流量缝网压裂技术在松软煤层中的研究与应用

水力压裂是提高煤层瓦斯抽采效率的常用增透措施之一,在常规水力压裂的基础上,根据松软煤层缝网压裂的机理及力学原理,推导出了含天然裂隙的松软煤层产生缝网,需施工裂缝内的净压力大于煤储层水平应力之间的差值,同时对裂缝进行模拟,得出变流量注入可以提高裂缝内净压力,形成缝网结构,并在平煤十二矿己₁₅-31040采面进行水力压裂现场试验。试验结果表明:采用变流量缝网压裂水力压裂保压压力、累计注水量等相关参数以及单孔瓦斯抽采浓度、纯量均高于原始煤层及稳定流量常规压裂,说明变流量缝网压裂增透效果明显较好,该方法可以作为水力压裂增透技术借鉴的一种方法。     

非常规气藏储层改造体积评价方法研究

为精确描述非常规气藏压裂后的复杂流动特征及定量评价储层改造体积（SRV），利用自主研发的缝网重构算法“破裂树生长法”建立压后缝网模型，并以此为基础提出了使用拟稳态流动时特定的压力等值线来确定SRV范围的定量评价方法，最后以长宁201井区为例进行了矿场实例分析。该方法根据微地震监测点的位置，重构出微裂缝网的连通关系。在复杂微裂缝网的基础上建立离散裂缝地质模型并进行生产数值模拟，根据数值模拟结果的压力分布精确划定SRV的范围。利用该方法计算出长宁201井区的SRV体积为0.052 1 km3，以该缝网模型的数值模拟产量预测结果符合实际生产规律，方法实用性较好。     

屯兰矿2号煤层压裂裂缝形态特征

压裂裂隙形态特征是油气藏开发的重要研究内容之一,是压裂方案设计及优化、井位布置及优化、产能预测及评价等的关键技术参数。为了掌握西山屯兰矿2号煤层压裂裂缝的形态特征,文章对矿区内微地震裂缝监测资料进行了分析和研究。研究表明:在压裂工艺相同、压裂规模相近的条件下,屯兰矿2号煤层压裂裂缝的延伸优势方位为NE50°-NE128°;裂缝全长109.5~150.8 m,平均125.13 m;裂缝高度4.9~7.4 m,平均5.9 m。受煤层的极强非均质性和多地质要素影响,不同压裂井的裂缝形态特征有所差异。     

煤矿井下暂堵转向水力压裂技术研究

为更好地提高煤层透气性,结合煤矿井下压裂应用现状和暂堵转向压裂技术原理,本文创造性的提出了将暂堵转向压裂技术应用于煤矿井下水力压裂的思路,目的是着力于转向形成新裂缝并沟通煤层自有天然裂缝以强化煤岩缝网复杂程度,提高压后瓦斯抽采效果。研究结果表明:暂堵转向压裂技术适应性较强,可用于煤矿井下压裂;优选了适合煤矿井下压裂的小粒径水溶性MKZD-1暂堵剂,1.0cm厚滤饼承压可达40MPa,封堵能力强,溶解性好,压后其水不溶物约为4%;设计了煤矿井下实施暂堵转向压裂的工艺流程和暂堵剂加量方法。本文研究成果为煤矿瓦斯治理提供了新手段,开辟了新方向,具有一定的实际运用和推广价值。