[发明专利]一种煤体结构预测方法

说明书

本发明提供了一种煤体结构预测方法，适用于煤层气地质领域。选取具有代表性的参考井，获取参考井中不同位置的观测岩心，利用观测岩心信息划分煤层煤体结构类型；获得参考井的多条测井曲线，开展该参考井所有测井曲线对煤体结构响应的敏感性分析，优选响应最强烈的三条测井曲线用于煤体结构预测，并对测井曲线进行标准化处理，计算煤体结构参数、煤体结构预测指标函数及其二阶导数；构建煤体结构预测模型，划分模型的计算值区间，据此预测非参考井煤层的煤体结构。该方法原理科学、步骤简单且效果好，预测结果准确、可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种煤体结构预测方法，尤其适用于煤层气地质领域。

背景技术

我国含煤盆地普遍经历了多期次构造运动，煤层煤体结构是煤层受构造运动影响的具体表现形式，对煤层气赋存与运移具有重要控制作用。因此，准确预测煤体结构，对煤层气的高效勘探开发具有重要现实意义。

通常，对煤层煤体结构的识别主要依据钻井岩心、矿井观测以及测井曲线。由于煤层力学性质弱，钻井岩心获取率低，煤体结构有时无法描述。矿井观测无法获取未开采地区信息。因此，基于测井曲线识别和预测煤体结构成为重要手段。

申请公布号为CN107576772A的发明专利提出了一种利用测井数据定量评价煤体结构类型的方法，主要通过进行主成分分析并提取主成分，建立综合得分系数公式，确定煤体结构评价模型；申请公布号CN111932389A的发明专利提出了一种利用地球物理测井技术定量判别煤体结构的方法，主要运用主成分分析法，利用归一化和主成分分析法处理后获取的数据，建立煤体结构得分系数方程及判识模板；申请公布号CN108061921A的发明专利提出了一种煤体结构的测井识别方法，通过建立采用电阻相对变化率和井径相对变化率来识别碎粒煤和碎块煤的识别标准，进行煤层结构的种类判别。上述方法均没有突显测井曲线对煤破碎程度的响应，导致煤体结构判别准确性差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种步骤简单、可靠性高的一种煤体结构预测方法，其核心在于突显并综合各种测井曲线对媒体结构的响应。

为实现上述目标，本发明提出的一种煤体结构预测方法，选取具有代表性的参考井，获取参考井中不同位置的观测岩心，利用观测岩心信息划分煤层煤体结构类型；获得参考井的多条测井曲线，开展该参考井所有测井曲线对煤体结构响应的敏感性分析，优选响应最强烈的三条测井曲线用于煤体结构预测，并对测井曲线进行标准化处理，计算煤体结构参数、煤体结构预测指标函数及其二阶导数；构建煤体结构预测模型，划分模型的计算值区间，据此预测非参考井煤层的煤体结构。

具体步骤如下：

步骤1，选取研究区内任意一口资料齐全的钻井为参考井，获取该参考井中不同位置的岩心进行观测，依据观测到的煤层的破坏程度，划分煤层的煤体结构类型；

步骤2，在煤层岩心煤体结构类型划分基础上，开展参考井所有测井曲线对煤体结构响应的敏感性分析，优选出响应最强烈的三条测井曲线，利用优选出的测井曲线对煤体结构进行预测；

步骤3，对优选出的三条测井曲线数据使用下式进行标准化处理：

式中：z表示优选的任意一条测井曲线数据体，z_i为优选测井曲线数据体z的数据值，z_max和z_min分别表示优选测井曲线数据体z中的最大值和最小值，Z为z的标准化测井曲线数据体；

步骤4，利用下式计算每条标准化测井曲线的煤体结构参数A和参数B，其中参数B通过求解B²开方获得：

式中：Z是标准化测井曲线数据体，Z(p)和Z(q)表示该数据体Z的数据值，n表示该数据体Z的取样点总数目，u为煤体结构参数计算的取样点数目；