[发明专利]一种获取煤岩的速度特征的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤田勘探领域，尤其涉及一种获取煤岩的速度特征的控制方法。

背景技术

随着煤炭资源开采深度的加大，深部高温热害和深层煤岩与瓦斯突出等动力学灾害的危险程度逐渐提高，对煤田地震勘探精度的要求也逐渐提高。目前，煤田勘探不仅要求地震勘探预测小断层，还要求对深层煤顶底板岩性、构造煤分布、瓦斯富集程度等情况进行定性或定量的预测。随着煤层气资源勘探开发力度的加大，水平井技术得以广泛的应用，煤层气开发方案的确定需要提前精确预测煤厚和煤岩中裂缝的发育程度与发育方向。因此，煤田地震与测井约束反演方法逐渐在煤田勘探中得到应用与推广。正如油气田地震反演技术应用一样，煤田地震的反演也需要煤岩密度、速度及其相互换算的定量关系支持，以降低地震反演中的不确定性与多解性。

由于煤岩是典型的软岩，因此取芯和制样难度较大。而且由于以前煤田地震勘探主要以构造勘探为主，对于煤岩的声学弹性模量并无要求，使得国内外对于煤岩的声学特征的研究相对较少。在煤岩弹性参数测量的两种方法中，以静态法较多，主要是利用三轴应力—应变测试技术进行煤岩变形测量与弹性模量计算，目的是通过煤岩的力学参数的测量服务于井下巷道开采工程。由于动态法可以方便地模拟地层条件，从而使得动态法测量的弹性参数对实际地球物理勘探的指导意义更为明显。

由于煤炭并非国外的主要能源，加之国外的煤田构造简单，国际上对煤岩的弹性测量研究较少,而主要通过与测井数据的对比和合成地震记录重点分析煤系地层的地震反射特征及其对油气储层反射特征的影响。

对于国内煤田勘探而言，随着阻抗反演的推广应用，对于煤岩弹性模量特征的研究需求越来越多。但目前通过实验室进行超声测试才能得到煤岩的速度特征，由于涉及设备过多且过程复杂，这样对于国内在野外的实际煤田勘探来说是不现实的，而煤岩的速度特征对于煤田勘探来说是十分重要的参数。

因此当前需要一种获取煤岩的速度特征的技术方案来解决当前国内不能在野外的实际煤田勘探中，获取国内不同变质程度煤岩的速度特征的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种获取煤岩的速度特征的控制方法，解决了当前国内不能在野外的实际煤田勘探中，获取国内不同变质程度煤岩的速度特征的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种获取煤岩的速度特征的控制方法，包括：

获取需要勘探的煤岩的密度ρ并进行存储；

根据获取的煤岩的密度ρ，通过下述方式计算得到该煤岩的垂直层理方向纵波速度V_P：

V_P=aρV_P+b，

其中ρ为密度，单位g/cm³；V_P为垂直层理方向纵波速度，单位m/s；a与b为统计系数，对于中国国内煤岩，a=0.416，b=791。

进一步地，上述方法还可包括：所述获取需要勘探的煤岩的密度是通过钻孔取芯进行质量和体积测量，获得煤岩的密度；或者是通过野外现场的地球物理密度测井直接获得煤岩的密度。

进一步地，上述方法还可包括：根据得到的垂直层理方向的纵波速度，通过下述方式计算得到垂直层理方向的横波速度：

V_P=a+bV_S，

其中V_P为垂直层理方向的纵波速度，V_S为垂直层理方向的横波速度，单位m/s；a与b为统计系数，对于中国国内煤岩，a=-490，b=2.23。

进一步地，上述方法还可包括：根据获取的煤岩的密度ρ，通过下述方式计算得到该煤岩的垂直层理方向横波速度：

V_S=aρV_S+b，

其中ρ为密度，单位g/cm³；V_S为垂直层理方向横波速度，单位m/s；a与b为统计系数，对于中国国内煤岩，a=0.342，b=575。

与现有技术相比，应用本发明，通过测得的煤岩的密度，可以较精确地得到煤岩的纵横波速度，不再需要利用煤岩样品进行实验室的超声测量，本发明适合野外的实际煤田勘探的需求；从实际测试中可以看出，对于国内不同变质程度煤岩弹性参数的预测精度较高。

附图说明

图1是本发明实际煤岩测试中煤岩测速示意图；

图2是基于本发明实际煤岩测试的纵波速度与密度关系的示意图；

图3是基于本发明实际煤岩测试的横波速度与密度关系的示意图；