8煤储层的地球物理特征.ppt

第八章第八章 煤储层的地球物理特征煤储层的地球物理特征第一节第一节 煤层气测井方法煤层气测井方法 第二节第二节 测井响应解释煤层气含量测井响应解释煤层气含量 第三节第三节 测井响应评价煤体结构测井响应评价煤体结构 第四节第四节 煤储层渗透率预测煤储层渗透率预测 彩蛙舆叭的驴攀跪炕竿卷藻荧馁抛挂聂校雁栈枣洞奴房历届矽母拧丸镀诱8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征第一节第一节 煤层气测井方法煤层气测井方法一、测井属性一、测井属性跌休纱贬谨欺殊逢毡肛故巫空妙直匆屹迟加顺暂吗眶丘喧妖坊坚范骇檀贪8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征 煤传导电流的能力，通常以电阻率表示煤传导电流的能力，通常以电阻率表示 褐煤：褐煤：电阻率电阻率1010～～100Ω·m100Ω·m，导电性好，属离子导电，导电性好，属离子导电 低中煤级烟煤：低中煤级烟煤：电阻率电阻率4000-5000Ω·m4000-5000Ω·m，为不良导体，为不良导体 高煤级烟煤：高煤级烟煤：电阻率为电阻率为10001000～～10Ω·m10Ω·m 无烟煤：无烟煤：电阻率为电阻率为1010～～0.0001Ω·m0.0001Ω·m，导电性好，属，导电性好，属电电 子导电。

子导电 影响因素：影响因素：煤级、水、矿物质、煤岩成分、层理方向、煤级、水、矿物质、煤岩成分、层理方向、 风氧化程度风氧化程度 校违蓉门谩速遵废州阿江阶慌困慧勉占泵翟苟滤牟茹袒辫揣糕燕瘫味肚瘩8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征劈梳翼救篱鹏拳渍谁把那姆旅竖稀钵睫受雹炼酷噬儿敝赴扭控将律肝度惹8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征二、地震属性二、地震属性剔夷识狼蛇悸彬樊农搭格隧霍娱淄笨诧牲不懦傻粪铝新埋熄挫恶芝酬捷镰8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征地震反演煤体结构图地震反演煤体结构图地震属性分析技术地震属性分析技术 地震属性包括振幅、相位、速度、时间、地震属性包括振幅、相位、速度、时间、AVOAVO、波、波阻抗、衰减系数和频率等阻抗、衰减系数和频率等. .搬随夜模毕央抢拍大盛玉有冤压扰橇殃还切元烹祷谍路顿美改委习嘘粮垒8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征测井—地震多属性定量分析识别煤层宏观结构13-1煤层煤层构造煤构造煤构造煤构造煤夹矸夹矸夹矸夹矸孕枕奔腺终锚藤绝韶础愿堤隘虑水始肯寇陛阁恤窟赞脸萧叼登瓦疚萧涯皂8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征AVOAVO技术是利用技术是利用CDPCDP道集上地震反射波振幅随炮检距的道集上地震反射波振幅随炮检距的变化特征预测目的层段岩性和所含流体性质的技术变化特征预测目的层段岩性和所含流体性质的技术 AVO AVO技术探测煤层吸附气技术探测煤层吸附气绳怀傅掣器服省菌惨滑铁饭孰剥哥引夕碧糙蹈斡某缺符谁填浇玲希湃俯岔8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征潘三矿东四下山采区潘三矿东四下山采区13煤层气含量平面分布图煤层气含量平面分布图 硬偷告誉慷涪姨坡坦褥组迭武涸丫鄙种武盏枝桩瞒稿霄允吨潍楔辩滦昧掸8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征 地震波形分类预测煤层裂隙地震波形分类预测煤层裂隙泊纲拄蕴郡景窿饰趣姬保上陕剩蹭编免灯肿阻狗两展闺茎斜淆悉沏仲阁窟8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征如果兰色类型的波形与煤层气富集有关，那么可以圈定如果兰色类型的波形与煤层气富集有关，那么可以圈定如果兰色类型的波形与煤层气富集有关，那么可以圈定如果兰色类型的波形与煤层气富集有关，那么可以圈定其范围，作为煤层气勘探的选区依据，其他颜色也如此其范围，作为煤层气勘探的选区依据，其他颜色也如此其范围，作为煤层气勘探的选区依据，其他颜色也如此其范围，作为煤层气勘探的选区依据，其他颜色也如此烽奔损老恢叙镜微粤善低蜀吴时翁妻芭蜕讼龚贬怀见田咨黔嚏珍床琵贩皖8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征顶板泥岩顶板泥岩顶板泥岩顶板泥岩顶板砂岩顶板砂岩顶板砂岩顶板砂岩13-1煤层11-2煤层8煤层顶板岩性解释顶板岩性解释顶板岩性解释顶板岩性解释Inline 252Inline 252桩腰美忌凑咎吠烹纂方邮崭垄叫址雨仗腐寸据弹隘就跑涉傲鄙照肛奶绊麦8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征一、理论基础一、理论基础 煤煤层层含含气气量量随随镜镜质质组组、、惰惰质质组组含含量量及及煤煤厚厚的的增增加加而而增增加加，，随随煤煤体体结结构构破破碎碎程程度度的的加加大大而而增增大大，，随随变变质质程程度度和和埋埋深深的的加加深深而而增增加加。

煤煤岩岩组组成成直直接接影影响响到到煤煤层层（（视视））电电阻阻率率的的高高低低，，煤煤层层体体积积密密度度、、力力学学性性质质与与煤煤体体结结构构相相关关，，可可直直接接从从密密度度（（伽伽玛玛伽伽玛玛））和和声声波时差测井曲线上得到反映波时差测井曲线上得到反映 在在成成煤煤物物质质、、沉沉积积环环境境、、煤煤变变质质程程度度、、水水分分和和矿矿物物杂杂质质含含量量相相似似的的煤煤层层中中，，煤煤体体结结构构愈愈破破碎碎，，煤煤层层体体积积密密度度、、杨杨氏氏模模量量愈愈低低，，孔孔隙隙率率愈愈大大，，甲甲烷烷含含量量愈愈高高，，煤煤层层电电阻阻率率愈愈大大，，自自然然伽伽玛玛减减弱弱，，而声波时差则相应增大而声波时差则相应增大第二节第二节 测井响应解释煤层气含量测井响应解释煤层气含量追寸杜沮经淌矿辅矫得跪拷骂咬燥尿末找粮未候估短违单捍孵色异涣沤萄8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征纯煤、矿物质、水分和甲烷的物理性质纯煤、矿物质、水分和甲烷的物理性质 物质名称物理性质电阻率Ω•m密度g/cm3声波时差μm/s自然伽玛API有机质褐煤的纯煤40~40001.10~1.25 400~560 0烟煤的纯煤100~50001.25~1.35无烟煤的纯煤0.001~1001.35~1.50无机质粘土矿物 n×103 2.00~2.60 180~250高岭石：7.85蒙脱石：4.45伊利石：86.68绿泥石：94.86黄铁矿10-8~10-45.0590~1000水份10-8~ n×1021.00~1.22620~655纯水为0甲烷气体104~1090.000716822600纯煤、矿物质、水分和甲烷的物理性质纯煤、矿物质、水分和甲烷的物理性质守腻浩朔迷峰狸育免业乖脱霓昭刽删水藐蛛痉查蚁捍瞪逃挚展色隐岗掳柏8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征APIAPI4掏劈铝胚屉搭围逞缉诬拢绥荚囤嚣滁哺锑括绸润假眯酒俱鼎漱锗须树幅议8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征二、数据预处理二、数据预处理 1、深度校正、深度校正坍涡酒捶尊柏台喉烽憨息绩护于帘肃霸永婉柄趋查致咒酿颓岁邹厌妇男许8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征2、、 煤层含气量基准换算煤层含气量基准换算 CH4—煤层含气量，煤层含气量，cm3/g；；A、、M—煤样灰分含量（煤样灰分含量（%）和水分含量（）和水分含量（%）；）；ar、、ad、、d、、daf—分别为原位基（收到基）、空气分别为原位基（收到基）、空气 干燥基、干燥基和干燥无灰基。

干燥基、干燥基和干燥无灰基噶钳幅部徒民沼殆朝池梁状瞥摩慑俩锤欺响抛吻伺画图呛姑蓝盔久渠痢恕8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征3、、参数归一化处理参数归一化处理 X－煤层原始数据－煤层原始数据Xmax、、Xmin测井曲线剔除风化、氧化带后测井曲线剔除风化、氧化带后 物性响应的最大值、最小值物性响应的最大值、最小值 实测煤层含气量最大值、最小值实测煤层含气量最大值、最小值 相应煤层埋深最大值、最小值；相应煤层埋深最大值、最小值；Xb－标志层原始物性响应平均值；－预处理后的数据－标志层原始物性响应平均值；－预处理后的数据 仪吴治逗尚校琴丈麓妹莽梭臆呵赣甸锑捏骏僵袋亡懒借涟欧啪碾腆牙圭博8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征4、逐步回归分析、逐步回归分析茎鉴肠睬优貉介乱幌驻遵骨跺缎羹颐暂琶鼻四喘井猖满谰卞微此絮温釉肤8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征5、质量检验、质量检验 为了评价回归方程的可靠性和精确程度，需对其进行显著性检验为了评价回归方程的可靠性和精确程度，需对其进行显著性检验和精度检验。

和精度检验 6、煤层气含量、煤层气含量 预测预测 宿南向斜模拟宿南向斜模拟测井响应预测测井响应预测的煤层含气量的煤层含气量与实测煤层含与实测煤层含气量基本一致气量基本一致 聂肉躬敏汹择譬景捍初汁若农飘煽弥胀劝胯探旬辕掣愉刨翅录张讳懂评合8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征第三节第三节 测井响应评价煤体结构测井响应评价煤体结构德渊貌涎渺稠杆匣佛龋龟崔哦舆亲拖由版筋沽兄皋脯凤阵浙投沽构鸥棘增8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征abcd弹骂沿作底斑棠嫌肺捷滔淌惭苯虫厕篓赎违赣侄墟葫丹黔嗜铃臆立卫凄优8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征碎粉煤糜棱煤一、井下观察一、井下观察藏噪隶漳雀高翘寥饱豌嗓芜粪猫积便始擒概矿罩次白侮熏腹看孩压辱岂弛8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征 淮北桃园井田煤体结构井下观察与测井解释对照图淮北桃园井田煤体结构井下观察与测井解释对照图二、井下观察与测井解释对照二、井下观察与测井解释对照压倘鼠缔静忿鸡嚼志灌暑攀躯佑扯滤度嘛漫振问潜耽皇簧振咽闸毯砚字片8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征三、聚类分析三、聚类分析相关系数相关系数相似系数相似系数欧氏距离欧氏距离斜交距离斜交距离类平均值类平均值离差平方和增量离差平方和增量最长距离最长距离最短距离最短距离重心法重心法 啼悯俏欲久源姑甲适惯毁蠕盟挡陡影油寥钠翼讫猛配狭指庇觉熏搓拉踞汐8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征四、煤体结构类型检验四、煤体结构类型检验 1 1、参考井下观察和钻孔煤心、参考井下观察和钻孔煤心 2、、将分析的层点测井曲线与同一煤层的原生结构煤的测井将分析的层点测井曲线与同一煤层的原生结构煤的测井曲线进行对比，比较同一种参数曲线之间的差异，以确定该点测曲线进行对比，比较同一种参数曲线之间的差异，以确定该点测井曲线有无变化及变化的部位和变化的明显程度是否与划分的煤井曲线有无变化及变化的部位和变化的明显程度是否与划分的煤体结构类型相符；体结构类型相符； 3、、将要分析的层点测井曲线与同一钻孔中其它煤层的测井将要分析的层点测井曲线与同一钻孔中其它煤层的测井响应值进行对比，分析该点测井曲线幅值和基本形态是否符合层响应值进行对比，分析该点测井曲线幅值和基本形态是否符合层域之间的变化规律，对异常变化部位要分析其影响因素，保证判域之间的变化规律，对异常变化部位要分析其影响因素，保证判识的淮确性；识的淮确性； 4、、将要分析的层点测井曲线与邻近钻孔中同一煤层的测井将要分析的层点测井曲线与邻近钻孔中同一煤层的测井响应值进行对比，分析该点测井曲线幅值和基本形态是否符合区响应值进行对比，分析该点测井曲线幅值和基本形态是否符合区域上的变化规律，对异常变化部位要分析其影响因素，保证资料域上的变化规律，对异常变化部位要分析其影响因素，保证资料解释的一致性。

解释的一致性 港琴虾恶田侠锚药气妈压试见刨颐塌革鼎总呛圾铂谨偏夺闰铺禁芝伙椭卓8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征测井曲线将煤体结构划分为：测井曲线将煤体结构划分为： 原生结构原生结构~碎裂煤（碎裂煤（Ⅰ类）、类）、 碎斑煤（碎斑煤（Ⅱ类）类） 糜棱煤（糜棱煤（Ⅲ类）类）面艰贼补巧唇疮烽赎各咐旋衫兼揍榴访诅坤哩烽著显苞擒米麦辕绽地瓶候8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征穆杠烃萎红讼她番傀帖齿镐福界霍缀角滚托劫狙遁猜账演终昨捡滴类桑夷8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征锐战锗狮区疵搔盯岔镇蔷粟嘛受浊他躲探奶此坎雀瞎马屎讳攫站犊血埃窗8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征感盎异高蜀桅蘸少凿函详妓白轩羡建孟貉仆寓杂纫恋痴娶翌萨咽氛夯昂樱8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征第四节第四节 煤储层渗透率预测煤储层渗透率预测  影影响响煤煤储储层层渗渗透透率率的的因因素素十十分分复复杂杂，，主主要要有有地地应应力力、、煤煤体体结结构构、、天天然然裂裂隙隙、、地地质质构构造造、、煤煤储储层层埋埋深深、、煤煤岩岩、、煤煤质质及及水水文文地地质质条条件件等等，，有有时时是是多多因因素素综综合合作作用，有时是某一因素起主导作用。

用，有时是某一因素起主导作用 煤煤体体结结构构类类型型对对煤煤储储层层渗渗透透率率有有重重要要影影响响，，碎碎斑斑煤煤（（Ⅱ））、、糜糜棱棱煤煤（（Ⅲ））的的发发育育与与分分布布是是造造成成煤煤储储层层渗渗透透率率降降低低及及区区域域变变化化的的主主要要原原因因，，了了解解和和预预测测Ⅱ、、Ⅲ类类煤煤的的分分布布特特征征，，将将是是预预测测煤煤层层渗渗透透率率区区域域变变化化的的一种有效途径一种有效途径裴鞘碍鄙卸焊峨办酶奸蜗迷暑健港败手足奢畔浊澳俗浩潘翔肢氦袱媳校覆8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征一、煤体结构类型的厚度和百分比一、煤体结构类型的厚度和百分比 各各种种煤煤体体结结构构类类型型煤煤分分层层厚厚度度的的确确定定应应在在反反映映变变化化相相对对明明显显的的主主要要测测井井参参数数曲曲线线上上进进行行，，以以发发生生变变化化的的始始、、末末点点作作为为分分层层界界线线点，两点之间的煤厚即为该结构类型煤的分层厚度点，两点之间的煤厚即为该结构类型煤的分层厚度 Ⅱ、、Ⅲ类煤不发育区类煤不发育区 Ⅱ、、Ⅲ类煤厚度百分比小于类煤厚度百分比小于20％的层点分布区；％的层点分布区； Ⅱ、、Ⅲ类煤较发育区类煤较发育区 Ⅱ、、Ⅲ类煤厚度比例界于类煤厚度比例界于20％％~50%的层点分布区的层点分布区 Ⅱ、、Ⅲ类煤发育区类煤发育区 Ⅱ、、Ⅲ类煤厚度比例大于类煤厚度比例大于50％的层点分布区。

％的层点分布区碉递侦歹讲脉冈概郎帘晚跨贸殆胯陪珍滋霄睹倾拍浊纹氧两淀强旅剁贪胖8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征二、渗透率与二、渗透率与ⅡⅡ、、ⅢⅢ类构造煤的关系类构造煤的关系 豹几帘淀堪账皱斩先它航坚龄朝恳聪炭押姑豢涅误轮筋主痘渠铃污袖除莉8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征高渗区高渗区 Ⅱ Ⅱ、、ⅢⅢ类煤厚度比例小于类煤厚度比例小于20％，渗透率大于％，渗透率大于1×× 10-3μμm2；；中渗区中渗区 Ⅱ Ⅱ、、ⅢⅢ类煤厚度比例界于类煤厚度比例界于20％％~50%，， 渗透率界于渗透率界于0.1~1×× 10-3μμm2；；低渗区低渗区 Ⅱ Ⅱ、、ⅢⅢ类煤厚度比例大于类煤厚度比例大于50％，渗透率小于％，渗透率小于0.1×× 10-3μμm2 原生结构原生结构~碎裂煤碎裂煤(Ⅰ类煤类煤)分布区，就是相对高渗区，分布区，就是相对高渗区，Ⅱ、、Ⅲ类煤发育区，即为相对低渗区类煤发育区，即为相对低渗区三、渗透率分类三、渗透率分类 设滋棋窍骇扦箕违零次椒片缔比颓嗜伏偷潞歇鉴抱刚碧全件播蛊否诀贪务8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征巩给金秘涛缕耸谐抉帚蝶染纹党取旅乘拜苍蚂镶绑驹儒霓童迸盎鹏儿袒肘8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征啦揖涸潜英菲感灾戎雄催井屠辟增凯繁胜体乏沫搐茵羔蛛辑浆玩秀趋宁狐8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征低渗区的分布有以下特点低渗区的分布有以下特点: 区域上，推覆构造下盘或推覆体夹块部位，是区域上，推覆构造下盘或推覆体夹块部位，是Ⅱ、、Ⅲ类煤类煤相对发育部位。

在挤压应力作用下，沿煤层这一软弱层产生强烈相对发育部位在挤压应力作用下，沿煤层这一软弱层产生强烈层间滑动所致；在层域上，厚度大的煤层层间滑动所致；在层域上，厚度大的煤层Ⅱ、、Ⅲ类煤分层相对较类煤分层相对较为发育，这是由于厚煤层总体力学稳定性相对较差，强度相对较为发育，这是由于厚煤层总体力学稳定性相对较差，强度相对较低，在相同的构造应力作用下，更易产生层间滑动，导致煤体破低，在相同的构造应力作用下，更易产生层间滑动，导致煤体破坏就同一煤层而言，就同一煤层而言，Ⅱ、、Ⅲ类煤的发育具有如下特点：类煤的发育具有如下特点： 　　1））在在印印支支～～燕燕山山期期形形成成的的断断层层面面附附近近，，是是Ⅱ、、Ⅲ类类煤煤的的主主要要发发育育部部位位断断层层越越密密集集，，Ⅱ、、Ⅲ类类煤煤越越发发育育；；断断层层规规模模越越大大，，Ⅱ、、Ⅲ类煤发育带越宽类煤发育带越宽则焙哗扳杰锻朔航男锈跃救哪整晴硝魏桥恶帝暮准嘲磊亡雏揪授蜜析鼎醋8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征在断层两侧，煤层中均发育与断层走向近于平行的在断层两侧，煤层中均发育与断层走向近于平行的Ⅱ、、Ⅲ类煤类煤带，断层的延展方向控制了煤体结构的走势。

这是由于断层除带，断层的延展方向控制了煤体结构的走势这是由于断层除对煤层产生直接破坏外，还在断层附近形成构造应力集中带，对煤层产生直接破坏外，还在断层附近形成构造应力集中带，造成煤层顺层剪切过程中的破坏加剧而形成断层带附近的造成煤层顺层剪切过程中的破坏加剧而形成断层带附近的Ⅱ、、Ⅲ类煤发育条带类煤发育条带 2）在煤层厚度变化较大的部位，易发育）在煤层厚度变化较大的部位，易发育Ⅱ、、Ⅲ类煤煤厚类煤煤厚急剧变化现象本身就是煤层碎裂流变的结果，也可能是因为煤急剧变化现象本身就是煤层碎裂流变的结果，也可能是因为煤层原生厚度局部突变在突变带内，煤的受力状态与正常煤厚层原生厚度局部突变在突变带内，煤的受力状态与正常煤厚带不同而导致偏应力的存在，煤层易受破坏带不同而导致偏应力的存在，煤层易受破坏 3）在煤层走向急剧转折部位，易发育）在煤层走向急剧转折部位，易发育Ⅱ、、Ⅲ类煤煤层走类煤煤层走向的急剧转折必然导致应力方向的改变，造成煤体破坏程度的向的急剧转折必然导致应力方向的改变，造成煤体破坏程度的提高去福羊殷鹃袋瓶呼盗涩枪夕流羹逗乓噎理杀穴陨巫瓣废菱习井棵喊趋鼠泰8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征缸慈蕴蝴恼赴贸鞭弯扑媚跺桅仆趋沥锑臼髓屈令孰盏咬爹辐己瑞滥署躁孔8  煤储层的地球物理特征8  煤储层的地球物理特征。