地震属性技术在煤层及煤层气储层预测中的应用

第３５巷第５期　物探化探计算技术　ｖ　１．３５　Ｎｏ．５　２０１　３年９月　ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ　ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ　ＦＯＲ　ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡ１　ＡＮＤ　ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＩ　ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ　Ｓｅｐ．２０１　３　

文章编号：１０Ｏ１—１７４９（２０１３）０５—０５６８—０４　

地震属性参数在煤层厚度预测中　

的应用对比　

冯跃封　

（河南省煤田地质局　地质二队，河南洛阳４７１０２３）　

摘要：高分辨率三维地震勘探能够获得地下空间三维数据体的大量地质信息，为＿Ｔ－作区煤层　

厚度的确定提供依据。通过常用的三种方法谱：矩法、振幅谱平方比法、地震振幅谱和子波振幅　

谱比法，提取三维地震数据体中地震属性，编制相应的软件程序，对煤层厚度进行预测。研究对　

比了这三种算法的预测效果，为煤田煤层厚度的预测提供了可靠的参考依据。　

关键词：煤层厚度；地震属性；谱矩法；振幅谱平方比法；振幅谱比法　

中图分类号：Ｐ　６３１．４　２３文献标志码：Ａ　Ｄｏｌ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—１７４９．２０１３．０５．１３　

０前言　

煤矿井下瓦斯抽排、矿注浆堵水和大型、超大　

型煤矿井建设，对煤田地质勘查工作提出了许多新　

的更高的要求。煤田高分辨率三维地震勘探，通过　

地Ｆ伞『日Ｊ三维数据体数据的采集和处理，不仅可以　

探明采区内的细微构造，还可提供下赋煤层厚度变　

化的＿卡｝ｊ关信息　。　

通常情况下，采区煤层厚度是由钻孔资料对　

比、内插的方法获得的ｉ引，但在钻孔稀少或钻孔煤　

层资料缺失的地区，仪靠少数钻孔资料来确定采取　

煤炭储琏说服力就明显不足。因此，确定煤矿采区　

内煤层厚度，就显得尤为重要。通过对三维地震勘　

探中采集到的煤层参数的分析，来判断采区煤层厚　

度的变化趋势，这为煤矿矿井设计提供了科学依　

据ｌ。、。　

１煤层厚度研究现状　

根据几何地震学原理，利用时距曲线将某个层或　

段的双程旅行时间，转换为厚度数据来判断大套地层　

的厚度，长期以来一直往煤田地震勘探中普遍使　用Ｉ１　Ｊ，但对厚度小于１０　ｍ（一般为１．０　ｍ～６．０　ｍ）的　

物理学论文

地球物理测井方法在煤层气储层评价中的应用

前言

煤层气储层的测井评价技术总体上可分为煤层气储层定性识别、煤层气储层定量解释和煤层气储层综合评价等3个方面。张松扬[1，2]、陈江峰[3]、HillDavidG[4]等人认为目前国内外煤层气储层常用的主要有4类评价方法，即基于常规天然气储层评价思想的定性识别方法、基于体积模型的储层解释方法、基于概率统计模型的储层评价方法和基于神经网络模型的储层评价方法。其中在利用测井资料识别煤层，国外内学者进行了大量研究工作，在确定煤层位置方面已经发展的相对比较成熟。在含气性和可采性评价方面，潘和平[5]进行了利用测井资料研究煤层含气特性的研究。在含气性和可采性评价方面，测井技术取得一定进展，但有待进一步发挥作用。利用测井进行煤的工业分析取得重要进展，在一些试验区已可以用测井计算值代替化验分析值[6，7]；在处理技术方面，应用现代非线性处理技术处于发展态势，已有一些成功的实例。侯俊胜等将现代最优化技术―遗传算法与复合型最优化法引入煤层气储层渗透性评价，进行了煤层气储层渗透性评价方法及储层综合评价方法的探索，并根据裂缝储层综合评价方法，提出了煤层气储层综合评价的若干指标和方法。吴东平[8]等人研究了利用神经网络技术在煤层技术在在煤层气测井评价中的应用，根据神经网络技术建立的计算模型，进行了煤岩组分的计算。

一、煤层气储层的测井响应特征

通常煤岩测井响应特征为低密度值、高中子值和高声波时差值。由于受煤级、灰份和水份等多种因素的影响，侧向电阻率变化较大；煤层在强还原环境下铀元素的富集，使得自然伽马的测井响应值较高，自然伽马曲线不能准确划分煤层厚度，不能明确反映煤层的灰份含量。不同的煤级测井响应不同见下表[9]。

相同煤级固定碳、灰份、挥发份、水份等含量不同，测井响应也不同。从无烟煤、低挥发物烟煤、高挥发物烟煤到褐煤，固定碳含量逐渐减少，灰份、挥发份、水份含量增加。煤级的确定是解释煤层天然气的关键，决定着煤层各参数的选取，以及煤层各组份含量的计算。因为中子、密度、双侧向电阻率曲线都能很好地反映出煤层的厚度及煤级特征，所以通常用上述曲线对煤层进行解释。 二、煤层气的主要评价参数简介

地震技术在储层预测中的应用1

地震技术在储层预测中的应用

§1 储层地震反演技术

1.1 概述

地震反演是储层横向预测的核心技术，在油气勘探开发的不同阶段，对于不同地质条件及研究目的，地震反演方法均有一定范围的适用性和针对性。

广义的地震反演包括了地震处理解释的全部内容，通常意义上的地震反演系指储层地震反演或波阻抗反演技术，与地震模式识别油气预测或神经网络预测储层参数相比，波阻抗反演具有明确的物理意义，是储层预测的一种确定性方法，这也是所谓的“电阻率反演”或“自然电位反演”到目前为止仍不能为地球物理家所真正接受的根本原因。

储层地震反演于20世纪70年代后期提出，并于20世纪80年代到90年代得到迅速发展。最初人们将地震反演作为地震属性研究的一种手段，即所谓的波阻抗或速度属性。并且一直到现在仍有这种习惯。按这一观点，波阻抗反演应是地震属性研究中迄今为止最受重视、发展最为完善、应用效果最明显的一种属性。并且它不但具有明确的地球物理含义，而且也具有显著的地质意义上的可解释性。在过去的30年中，SEG 、EAGE 等所属刊物或会议刊载地震反演方面的论文有近200篇之多，中文文献亦是如此。与此同时国外先后推出道积分、

seislog 、 v 一 1os 、 G 一 los 、 BCI 、 Pa 即、 Strata 、 Ja * n 、

RM 等多种反演软件或软件包。其中 Seislog 、 Strata 等在国内得到广泛的应用， Jason 近年来也逐步得到推广，这些软件为国内油气勘探工作做出了很大的贡献。 Emerge 及西地所研制的 SEIMPAR 等软件将非线性方法用于储层反演中，取得了较好的效果。与此同时，地震反演的内容也从波阻抗扩展到储层物性估计、多属性综合分析等方面，在面对实际地质问题时，尽管从波动理论上没有令人信服的基础、但非线性算法所带来的实用效果似乎更为重要。

1 . 2 波阻抗反演的主要方法

煤层气地球物理技术研究综述

中国石化石油勘探开发研究院 李辛子

内容提要

1、煤层气岩石物理

2、煤层气测井技术

3、煤层气地震技术

4、其他煤层气地球物理技术

5、小结

1、煤层气岩石物理

测试并确定富气和不富气煤层的岩性和物性特征，及其与测井曲线和地震波场等特征之间的响应关系是煤层气岩石物理研究的重要内容。

1.1 煤密度与煤化作用的关系

关系：

从低煤化度开始，随煤化程度的提高，煤的真密度（TRD）缓慢减小，到碳含量为86-89%之间的中等煤化程度时，煤的真密度最低，约为1.3g/cm3左右，此后，煤化程度再提高，煤的真密度随之提高。

对同一煤样，煤的真密度数值大于视密度（ARD）。根据煤的真密度和视密度还可算出煤的孔隙度。

煤中矿物质组成与含量对煤的密度影响较大，可以粗略地认为：煤的灰分每增加1%，煤的密度增加0.01%。

原因：

煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现，反映了煤分子结构的紧密程度和化学组成的特点。

其中，分子结构紧密程度是影响煤真密度的关键因素。

年轻的褐煤分子结构上有较多的侧链和官能团，在空间形成较大孔隙，难以形成致密的结构，所以密度较低；随煤化程度的提高，分子上的侧链和官能团呈减少趋势，与此同时，分子上的氧元素则迅速减少，虽然侧链和官能团的减少有利于密度的提高，但氧的原子量较碳大，氧的减少造成密度下降占优势，总体上使煤的真密度有所下降；到无烟煤阶段后，煤分子结构上的侧链和官能团迅速减少，使煤分子缩聚成为非常致密的芳香结构，从而煤的真密度也随之迅速增大。

1.2 煤层气对煤岩力学特性的影响

煤层气对煤体强度的影响：

根据大量试验结果表明，煤体吸附煤层气的含量对煤的力学性能的影响是显著的。

一般来说，煤层气含量越高煤体强度越低，向呈塑性变形转化，出现体积膨胀；煤层气含量越低煤体强度越高，煤体压缩性减小，向呈脆性破坏转化。