煤层气(瓦斯)地震勘探技术.doc

羅羂芀蒂蒈芇羆莄莆袁芈羄螃蒃荿芀羈蚈煤层气(瓦斯)地震勘探技术袅薁肈螀蝿蚃羆羃螃腿葿聿螃肂蒆蕿芀螆螅蒄袃节蚆蒀袆薃膈蚁蒆蒅蚃蚁袃膁羃袁蒁蝿蚆中国矿业大学资源与地球科学学院芆蚃芄二零一零年十月蒂袈羃螅莃羈芀芀莇膅膄肃莁莈肃1煤层气(瓦斯)勘探的意义袈袄莈煤层气(瓦斯)是由煤化作用形成的赋存于煤层中以甲烷为主的混合气体。莂蒇袅首先,煤层气作为一种新型洁净能源,其开发利用可弥补我国常规能源的不足。我国是煤层气资源大国,居世界第二位。近年来,对煤层气的成因、储层特性、赋存状态、成藏理论进行系统研究,取得了一大批成果。但是,相应的勘探与开发技术相对滞后。今天,地质学家和地球物理学家已经把研究重点放在勘探与开发技术领域。芈蚄肅其次,瓦斯突出问题是长期以来困扰煤矿安全生产的一个灾害性问题。据国家安监总局统计,在一次死亡10人以上的特大煤矿事故中,瓦斯事故起数占69%。问题关键在于煤矿开采前和开采过程中,对地下瓦斯富集的情况一无所知。这样就使煤矿在生产过程中,无法根据瓦斯分布情况制定有针对性的措施。膀衿膃总之,煤层气(瓦斯)的勘探、开发与利用可以改善我国能源结构、促进煤矿安全生产、有效保护生态环境,是一举多得利国利民的大事。蚇莅蝿2瓦斯地质理论芁羈薇影响煤层气(瓦斯)富集的主要地质因素包括煤层埋藏深度、断层及其它构造分布、构造煤(煤层中的软分层)的分布、煤层顶底板的封闭程度(透气性)。瓦斯富集和突出有以下基本规律:膆膅袄(1)瓦斯随着煤层埋藏深度增加而增加;莂莀芃(2)构造煤是典型的瓦斯地质体,所有发生煤与瓦斯突出的煤层都发育一定厚度的构造煤;薆袆膀(3)大多数瓦斯突出都发生在构造破坏带,主要与压性、压扭性断裂有关;膀蒈羅(4)瓦斯突出与褶皱构造关系密切,在向斜、背斜轴部及其附近有利于瓦斯聚集,易于发生瓦斯突出。,根据煤体宏观和微观结构特征,把煤体结构分为四种类型,即原生结构煤、破碎煤、碎粒煤和糜棱煤,后三种类型是煤层中的软煤,统称为“构造煤”,是煤层层间滑动构造的产物。莄肂莇当地应力和瓦斯压力达到一定值时,突出与否的关键取决于地压和瓦斯膨胀对煤壁的侧向压力于煤体抵抗能力的对比关系。如煤壁的煤体结构完好,强度较大,煤体抵抗能力大于侧向压力,突出便不会发生;如煤体结构遭构造应力破坏,煤壁强度变小,侧向压力大于煤体抵抗能力,突出则是必然的。芃罿螇由于构造煤的力学强度降低,减小发生瓦斯突出的阻力;由于构造煤的孔隙增加,有力于瓦斯的富集。因此,构造煤的发育程度是瓦斯突出危险区域预测的重要内容,构造煤的厚度是瓦斯突出危险区域预测的重要指标。,获得构造煤赋存和分布的主要资料室井下实际编录和钻孔取芯。该方法的缺点是井巷编录对未采区的资料无法获得,钻孔取芯常因构造煤松软,取芯率低而难以获得。薇薃螈从20世纪90年代起,地质学家利用测井曲线判识构造煤厚度,取得了良好的地质效果。构造煤是原生结构煤遭受构造运动破坏的煤体,其孔隙和裂隙均较发育,含水性相对增加,与原生结构煤相比存在着明显的物性差异,在不同类型的测井曲线上有以下反映:肁蒀膅(1)电阻率相对减小,在视电阻率曲线上表现为幅值降低;蚂聿莅(2)密度相对减小,在伽玛伽玛曲线上表现为幅值增高;衿芄蒂(3)单位体积内放射性物质的含量减少,自然伽玛曲线上表现为负异常。膂螀腿中国矿业大学提出利用地震反演技术预测煤体结构的设想,利用测井数据对井旁地震资料进行约束,推断构造煤的平面分布和厚度变化,从而达到预测瓦斯突出的目标。蚆蚇袇3煤层气(瓦斯)地震勘探的特点薁薀膄煤层气(瓦斯)地震勘探的目的是利用地震波运动学和动力学特征来研究煤岩层岩性,特别是查明煤层及顶板中裂隙裂缝发育的方向和密度(煤体结构破坏程度)、构造煤的分布和厚度。螇螅薂煤层气(瓦斯)地震勘探将油气勘探中的储层预测理论、双相介质理论、各向异性介质理论与煤田地震资料的特点相结合,把地震属性技术、方位各向异性技术、弹性波阻抗反演技术等作为主要手段。羁芁薀4地震属性技术蝿袃莅地震属性指的是由叠前或叠后的地震数据,经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征。地震属性技术是指提取、显示、分析和评价地震属性的技术,在煤层气(瓦斯)地震勘探中包括地震属性的提取、地震属性的分析、利用地震属性区分构造、岩性并进行目的层预测。,无论是煤层的构造变化或岩性变化都会引起它们的变化。煤层的构造或岩性变化主要反映在密度、速度及其它弹性参量的差异上,这些差异导致了地震波在传播时间、振幅、相位、频率等方面的变化或异常。当煤层产生大的构造变化时,在地震剖面上可以