煤礦瓦斯突出部位高分辨探測技術及其應用(二)
作者：彭蘇萍，長江學者特聘教授
2006-07-28 00:00
來源：不詳
2.不同突出危險程度煤體的測井響應
對研究區常規測井曲線和VSP測井進行統計與綜合研究，得到了不同突出危險程度煤體的測井響應特征（如表2所示）。不同突出危險程度的煤體測井響應具有明顯的差異性，測井響應的差異可以作為劃分突出煤體結構和預測瓦斯突出的依據。
表 2 不同突出危險程度煤體的測井響應參數
物性響應參數
非突出煤體
過渡煤體
突出煤體
嚴重突出煤體
密度ρ/g·cm-3
>1.65
1.55-1.65
1.45-1.55
<1.45
孔隙度nv/%
<1.5
1.5-3.5
3.5-5.5
>5.5
揮發分Vdaf /%
>36
32-36
28-32
<28
彈性模量E50/GPa
>4
3-4
2-3
<2
泊松比μ
<0.2
0.2-0.3
0.3-0.4
>0.4
抗拉強度Rc/MPa
>0.45
0.35-0.45
0.25-0.35
<0.25
抗壓強度Rt/MPa
>12
8-12
4-8
<4
縱波速度Vp/m·s-1
>2050
1850-2050
1650-1850
<1650
視電阻率電位DLW/Ω·m
<100
100-150
150-200
>200
伽瑪伽瑪HGG/γ·mc-1
<490
490-580
580-670
>670
自然伽瑪HG/γ
>14
10-14
6-10
<6
聲波時差SV/us·m-1
<400
400-450
450-500
>500
隨著煤體突出危險程度的增高，其孔隙度提高，在測井響應參數上主要表現為大的孔隙度和小的揮發分。
構造煤與原生煤的密度和縱波速度也有較大差異。同一煤層中的構造煤彈性參數明顯低于原生煤，構造煤的密度降低幅度為1.4％～8.6％，平均約5％；縱波速度降低幅度為4.8％～25.7％，平均約13％。這些變化反映了構造煤和原生煤結構特征的差異，也為利用地震勘探技術預測煤體結構提供了研究基礎。
（二）礦井瓦斯富集部位的地震反演技術
地震反演技術就是綜合運用地震、測井、地質等資料以揭示地下目標層（儲層、油氣層、煤層等）的空間幾何形態（包括目標層厚度、頂底構造形態、延伸方向、延伸范圍、尖滅位置等）和目標層微觀特征，它是將大面積的連續分布的地震資料與具有高分辨率的井點測井資料進行匹配、轉換和結合的過程。與煤和瓦斯突出密切相關的構造（主要是小斷層及伴生的裂縫發育帶）、煤層的厚度、頂底板巖性等參數也可以利用地震反演的方法進行預測。
由于煤礦采區分布有數量較多的鉆孔資料，它可以作為已知的邊界條件，從而減少反演問題固有的多解性。因此，如何將縱向高分辨率的鉆孔資料與橫向穩定的地震高分辨率三維資料結合，來預測煤層厚度空間變化及其頂底板巖性的分布，是本研究所要探索的主要問題。
1．實現高分辨率地震勘探
由于受地震資料分辨率的限制，目前解釋的煤層底板實際上并非真正的煤層底板，可能是煤層的中間甚至是頂板，而煤礦開采對解釋精度要求很高，如果不進行地震資料反演，很難達到其要求的解釋精度(圖3)。從圖中可以明顯看出，常規地震資料解釋中所謂的煤層底板，可能并非真正的底板，只有通過反演技術，才能真正將煤層頂板底板區分開，實現真正的高分辨率勘探。