煤儲層各向異性波場模擬與特征分析.pdf

1、在煤層氣勘探中,煤層孔隙裂隙和層理的存在將導致煤層的各向異性。本文利用交錯網(wǎng)格高階有限差分地震數(shù)值模擬和AVO正演模擬相結(jié)合的方法,對煤儲層各向異性的地震波場特征和波傳播規(guī)律進行了詳細的研究。
　　首先,從山西寺河礦區(qū)井下實際采取煤樣,測試了煤樣不同方向的縱橫波速度,計算了煤的彈性常數(shù)和Thomsen各向異性系數(shù)。討論了縱橫波速度與不同圍壓的關(guān)系分析,分析了孔隙度和Thomsen各向異性系數(shù)的關(guān)系,并通過對煤樣進行顯微分析和掃描電

2、鏡巖石微形貌的研究定性地對煤層的各向異性形成機理進行了分析。
　　其次,采用高階交錯網(wǎng)格有限差分方法模擬分析了煤儲層不同介質(zhì)模型的波場響應。通過分析波場快照以及正演的共炮點記錄,研究煤層在不同圍壓下以及不同厚度和不同裂隙流體的煤層對各向異性彈性波波場特征的影響。研究表明,含有裂隙的煤層,在地震記錄上有明顯的影響,主要表現(xiàn)在反射波的時差、能量特征上,而且Vx和Vz分量具有不同的特征。但這種差異在薄煤層地震波場記錄上反映并不明顯。

3、r>　　然后,針對基于Zoeppritz方程的AVO分析在煤層中存在的問題,提出對于薄煤層要利用層狀介質(zhì)公式進行AVO分析的方法。然后從Berkhovski建立的適用于層狀介質(zhì)的公式出發(fā)推導了薄煤層中彈性波傳播的簡化公式,并利用該薄煤層公式研究了薄煤層不同模型的AVO曲線特征,分析了入射子波頻率、煤層厚度以及介質(zhì)的吸收對薄煤層AVO曲線的影響。由Carcione的粘彈性動力學理論推導了薄煤層的粘彈性層狀介質(zhì)的公式,并利用該公式分析了粘彈