基于双孔介质模型的煤层气富集区地震预测技术研究

发布时间：2020-11-17 01:22

　　煤层气(瓦斯)是一种重要的清洁能源,也是危害煤矿安全生产的重要因素,因此进行煤层气富集区预测方面的研究具有重要意义。作为一种广泛应用于油气勘探、煤田地质勘探的地球物理手段,地震勘探在预测煤层气方面的应用越来越受到重视。煤储层是典型的双孔介质模型,即由煤岩固体骨架以及充填在孔隙和裂隙中的流体所组成。在Biot理论基础上,探讨了双孔介质模型波动方程,分析表明双孔介质中存在一种快纵波(P1)、两种慢纵波(P2、P3),以及一种横波(S)。其中慢纵波P2由固体骨架与孔隙流体相互作用产生,P2波在低频时衰减较快,随着频率的增加衰减变弱,高频时可以观测到P2。慢纵波P3为裂隙中的流体与固体骨架相互作用所产生的,P3波在地震勘探频率范围内都会是强衰减的,在实际资料中观测不到。分别建立不同孔隙度以及不同瓦斯含量下的地质模型进行正演模拟,观测地震波响应特征,研究地震波传播规律,结果表明,孔隙度和瓦斯含量增加引起速度的下降,造成反射波具有明显的时间延迟,且反射波的振幅增强。利用地震属性技术研究与煤层气的有关敏感地震属性,通过提取振幅、频率、相位属性以及频谱分解方法研究煤层气富集区的属性特征,结果表明在高瓦斯含量区,反射波振幅增强、主频降低。通过提取层位曲率属性进行煤层裂缝裂隙的预测,进而实现预测煤层气富集区的目的,与已知资料对比分析,取得了较好的效果。因此基于双孔介质模型提取孔隙、裂隙地震属性信息对煤层气富集区的预测具有一定的可行性。
【学位单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TD712;P631.4
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 双孔介质理论的研究现状
        1.2.2 地震正演技术的研究现状
        1.2.3 地震属性技术的研究现状
        1.2.4 煤层气富集区预测技术的研究现状
    1.3 本文的研究思路及研究内容
2 双孔介质地震波传播理论研究
    2.1 双孔介质煤储层模型简介
    2.2 双孔介质模型下的地震波传播规律
    2.3 地震波场正演模拟
        2.3.1 地震波场正演模拟概述
        2.3.2 有限差分法正演模拟的原理
    2.4 地震属性技术的基本原理
        2.4.1 地震属性的选取
        2.4.2 地震属性的提取
3 双孔介质地震波场正演模拟
    3.1 概述
    3.2 正演模拟
    3.3 正演模拟结果分析
4 地震属性技术探测煤层气富集区的应用
    4.1 研究区简介
        4.1.1 研究区地质概况
        4.1.2 研究区地球物理特征
        4.1.3 研究区地震勘探成果
    4.2 地震资料属性分析
        4.2.1 已知地质资料分析
        4.2.2 地质资料属性分析
5 结论
    5.1 工作量及研究成果
    5.2 创新点
    5.3 存在的问题与不足
参考文献
作者简历
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