科技与生活杂志：震资料横向预测煤层 |
| 2012-09-28 22:28 作者：师红权，李保祥 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网9月28日讯】原文载于《科技与生活》杂志2012年第15期，文章称，煤层波的发现是利用煤层波研究煤层的关键，理论和实践均证明了煤层厚度大于1m时就可以产生被识别的煤层波，这是预测煤层的基础。利用计算机软件可以提取煤层波的属性，利用地震波的属性结合测井、钻井资料可以分析研究属性与煤层参数的关系，选取对煤层响应关联度高的属性参数进行综合分析，实现对煤层的横向预测。本文提出预测煤层的方法可以推广到页岩气横向预测中。
关键词地震资料；预测；煤层；横向
煤炭在我国一次能源结构中长期占65%以上。由于我国的地质构造复杂，在古生界、中生界、新生界各个时代均发现了煤炭、煤的变质作用类型与变质程度在各个地区、各个年代均有变化。我国煤炭地质勘探历经几代人的努力，已经形成了物探先行，钻探验证的综合地质勘探技术体系。煤层的横向预测技术主要还是利用地震资料和地质研究相结合的综合研究方法。
1地震横向预测煤层的理论基础
根据地震波传播理论发现了煤层可以形成被识别的煤层波，合成记录和数学物理模型试验证明了煤层波与煤层的关系，在现有地震勘探系统技术参数条件下，对于煤层厚度大于1m的情况下就可以产生被识别的煤层波。当煤层厚度大于1m时，随着煤层的厚度增加煤层波的能量亦增加，实际地震勘探中，煤层反射波往往表现为同相性好、连续性强、波形能量突出和稳定的特点，煤层波的这些特征是识别煤层、研究结构变化的基础。1987年Neidell提出了采用对比地震叠加速度的方法来预测地下岩性地层的变化，主要用来识别储集砂体和碳酸盐裂缝发育带。如果对Neidell提出的方法进行适当修改，就可以用于识别煤层的发育情况。程增庆（1991）提出了利用地震波的振幅预测煤层厚度的方法，同时指出了煤层波的振幅与煤层厚度的关系。
2煤层横向预测的地震技术
地震勘探技术在煤炭勘查中得到广泛应用，资源勘探和采区勘探中用地震勘探探测煤层赋存状态、构造形态、断层发育特征，解释煤层厚度等。预测煤层的主要技术手段为：
提取地震属性，分析预测煤层：用于地震属性分析的属性有振幅类属性、频率域属性、速度类属性等多达几十种。地震将诶是系统中的地震属性分析软件可以提取30余种地震属性，包括最大振幅、最小振幅、瞬时振幅、平均振幅、半幅点振幅、均方根振幅、优势频率振幅、带限振幅、总振幅和能量、总能量以及瞬时频率、主频、频带宽度、瞬时相位等。利用这些属性结合测井、钻井资料可以分析研究属性与煤层参数的关系，选取对煤层响应关联度高的属性参数进行综合分析，实现对煤层的横向预测。
如何选择合适的地震属性将影响反演的分辨率和可信度，选择的内容包括两方面。一方面是地震属性的类型，另一方面是属性的个数。一般来说，属性的个数越多，预测误差也小，呈单调递减关系；但是校验误差与属性个数的关系比较复杂。对于相关性较好的属性组合，校验误差会随着属性个数的增加而减少，但随着相关系数较差的属性的混入，校验误差会出现回升。因此，一般选择校验误差极小值对应的属性组合为佳。
提前均方根速度和层间速度，预测煤层：在预查阶段利用地震资料预测煤层的做法是，首先要找到类似于煤层波特征的放射波，在发现有煤层波特征的地震反射波后，就要看地震波的速度资料，第三系、中生界、古生界底层的速度值是不同的，根据看探区地质资料综合分析，既可以利用地震资料。就可以利用地震资料进行煤层的横向预测。当地层倾角小于15º时，地震波的叠加速度可以解释为均方根速度。可以研究区煤系地层顶、底界面的叠加速度制作层速度剖面，根据速度剖面解释煤层。
进行波阻抗反演和相对波阻抗计算预测煤层：地震反演技术就是综合运用地震、测井、地质等资料以揭示地下目标层（煤层、油气层、储层等）的空间几何形态（包括目标层厚度、顶底构造形态、延伸方向、延伸范围、尖灭位置等）和储层微观储集性能参数（包括孔隙度、渗透率、含油气饱和度、泥质含量等）的展布特征，它是将大面积的连续分布的地震资料与具有高分辨率的井点测井资料进行匹配、转换和结合的过程，而地质知识及指导思想则贯穿于这个过程的始终。因此，地震反演技术是一项综合性应用技术。目前，地震预测技术在国内外得到了广泛的应用，已成为提高煤层预测的重要手段之一。
3煤层横向预测的实例
研究区地质：测区地层属华北型沉积，从总体上讲，地层岩性、岩相、古生物等特征都较稳定，沉积旋回和韵律性明显。地层可与山西及华北其它地区对比。
研究区含煤地层：研究区内含煤地层总厚123.26m，含煤11层，煤层总厚11.74m，含煤系数9.52%，其中山西组厚31.26m，含煤3层即1、2、3号煤层，煤层总厚2.41m，含煤系数7.71%，太原组厚92.00m，含煤8层即5、6、7、7下、8、9、10（9+10）、11号煤层，煤层总厚9.33m，含煤系数10.14%。全井田共
含可采煤层3层，即山西组2、3号煤层和太原组9+10图1煤层横向预测实例
号煤层。
可采煤层：内可采煤层为2、3号和9+10号，9号煤层大部地段与下部10号煤层合并为一层，仅井田西部ZK201号孔和井田东部ZK102、ZK103号孔处局部分叉为独立煤层，11号煤层在本区内仅ZK101、ZK102、ZK202号钻孔揭露可采。
含煤地层沉积稳定，煤层厚度大，形成了同相性好、连续性强、波形能量突出和稳定的煤层波，见图1，据此对全区煤层进行了横向预测。
4结束语
煤炭地震勘探技术这个系统工程日新月异，利用地震资料横向预测煤层的是一项实用技术。应用地震技术横向探测煤层是一种经济实用的技术。在煤炭综合勘探中地震勘探占据十分重要的位置，给出的实例中显示出了他的经济价值。可以在页岩气及其他固体矿床勘探中推广应用。
作者简介
师红权（1964-），男，山西河津人，大学学历，中国矿业大学（北京）煤矿开采技术专业毕业，工程师，长期从事煤炭开采技术与管理工作。
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