CN113138415A - 一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法 - Google Patents

一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113138415A
CN113138415A CN202110430762.5A CN202110430762A CN113138415A CN 113138415 A CN113138415 A CN 113138415A CN 202110430762 A CN202110430762 A CN 202110430762A CN 113138415 A CN113138415 A CN 113138415A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
thickness
rock
time
coal rock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110430762.5A
Other languages
English (en)
Inventor
罗忠琴
刘鹏
刘最亮
郎玉泉
张广宁
孟凡彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Institute of Coal Geophysical Exploration of China National Administration of Coal Geology
Original Assignee
Research Institute of Coal Geophysical Exploration of China National Administration of Coal Geology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Institute of Coal Geophysical Exploration of China National Administration of Coal Geology filed Critical Research Institute of Coal Geophysical Exploration of China National Administration of Coal Geology
Priority to CN202110430762.5A priority Critical patent/CN113138415A/zh
Publication of CN113138415A publication Critical patent/CN113138415A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30—Analysis
    • G01V1/306—Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/62—Physical property of subsurface

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法，包括以下步骤：S1、通过连井剖面井震对比确定煤岩的门槛值；S2、对目的煤层范围进行网格划分；S3、计算每个网格的岩性反演平均值；S4、计算每个地震道目的煤岩的时间厚度；S5、利用钻孔、采掘煤厚计算煤岩速度，将每个地震道的煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度；S6、利用钻孔、采掘煤厚对转化的煤岩厚度进行精细的校正。本发明省去了煤层顶底板界面追踪的繁琐，提高了煤层厚度的预测的速度，有效剥离煤层中夹矸厚度，提高了煤厚预测的精确程度。

Description

一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法
技术领域
本发明涉及煤炭勘测领域，具体涉及一种利用岩性反演数据体快速精确预测煤层厚度的方法。
背景技术
在煤田勘探领域，煤层厚度预测的准确性往往关乎煤矿生产产量与安全。
目前煤层厚度的预测方法主要有三大类：一是利用钻孔、采掘煤厚进行插值；二是利用地震属性与钻孔煤厚回归预测煤层厚度；三是利用岩性反演技术，在岩性反演数据体追踪煤层顶底板界面求取煤层厚度。
其中，利用岩性反演技术预测煤层厚度逐渐形成主流。但是通过顶底板界面追踪求取煤厚的方法一是要在岩性反演剖面上进行煤层顶底界面追踪，耗时长，效率低，二是预测的煤层厚度没有剥离夹矸(目前地质统计学反演结果可以区分煤层和夹矸，但在进行煤层厚度预测时难以将夹矸剔除)，煤厚的预测误差较大，无形中增加了生产成本、风险。
发明内容
针对背景技术的缺陷，本发明的目的是提供一种新型的可以提高效率且可剥离夹矸的基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法，包括以下步骤：
S1、通过连井剖面井震对比确定煤岩的门槛值；
S2、对目的煤层范围进行网格划分；
S3、计算每个网格的岩性反演平均值；
S4、计算每个地震道目的煤岩的时间厚度；
S5、利用钻孔、采掘煤厚计算煤岩速度，将每个地震道的煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度；
S6、利用钻孔、采掘煤岩厚度对转化的煤岩厚度进行精细的校正。
所述煤岩速度即煤厚时深转化的平均速度。
作为优选，所述S1具体包括：通过连井剖面与测井进行对比，在井较少的情况下，通过读取的方式，确定煤岩在岩性反演数据体上的最大值与最小值，在井较多的情况下，通过提取测井处煤层段的岩性反演数据最大值与最小值进行交会分析，确定煤岩在岩性反演数据体上的最大值与最小值。
作为优选，所述S2具体包括：以反演时采用的目的煤层层位数据为基准层位，在研究区内所有目的层煤岩时窗进行网格剖分，根据要求的精度选择线号方向、道号方向、时间的网格大小。
所述S3中，因为地震数据面元是一定的，有5m*5m，5m*10m，10m*10m，如果网格划分与地震的面元一致与地震数据的纵向采样间隔一致，则一个网格里就只有一个数据点。煤田地震资料一般较小，为了提高精度，一般网格划分尽量与地震的面元和地震数据的纵向采样间隔一致。如果网格内只有一数据点可省去此步骤。
作为优选，所述S4具体包括：首先将每个地震道目的煤岩的时间厚度置零，其次计算出每个网格岩性反演数据的平均值，如平均值在S1确定的门槛值范围内，则该道的煤岩的时间厚度加1，如平均值在S1确定的门槛值范围外，则该道的煤岩的时间厚度不变，遍查所有网格后，所得的煤岩的时间厚度*时间步长，该值即为该地震道的煤岩时间厚度。所述的每个地震道目的煤岩：地震数据是由一个个地震道组成的，一个个地震道目的煤层的数据，在区域的面上展示就是目的煤层在区域内的情况。
作为优选，所述S5具体包括：提取S4计算的钻孔、采掘见煤点处煤岩时间厚度，采用公式1：v＝2*h/t求取速度，式中h为钻孔、采掘见煤点煤厚，t为对应点煤岩时间厚度,将公式1求取的速度进行插值，利用公式2：h＝v1*t/2将煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度，式中v1为插值的速度，t为对应点煤岩时间厚度。其中，由于钻孔、采掘见煤点就在地震资料范围内，所以钻孔、采掘见煤点坐标位置对应的每个地震道目的煤岩的时间厚度就是钻孔、采掘见煤点的煤岩时间厚度。
作为优选，所述S1之前还包括：数据准备工作：准备岩性反演数据体、反演时采用的目的煤层层位数据、钻孔与煤巷掘进实见的目的煤层煤厚。所述数据准备工作还可以包括：准备反演时采用的测井曲线与时深关系。
相较于现有技术，本发明具有如下优点：
本发明利用岩性反演数据体快速预测煤层厚度，所述岩性反演数据体可以是任何便于区分煤岩和非煤岩的数据体，如地质统计学反演的岩性概率密度体、叠后反演波阻抗体、概率神经网络反演自然伽马体、叠前反演的波阻抗体、叠前弹性参量体等，可以达到以下效益：
省去了煤层顶底板界面追踪的繁琐，提高了煤层厚度的预测的速度，有效剥离煤层中夹矸厚度，提高了煤厚预测的精确程度。
附图说明
图1为连井剖面确定煤岩的门槛值(井较少的情况)；
图2为连井剖面确定煤岩的门槛值(井较多的情况)；
图3为网格剖分示意图；
图4为每个地震道煤岩时间厚度求取示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明专利进行进一步说明，但并不局限于本发明专利的内容。
1、数据准备工作：准备岩性反演数据体、反演时采用的目的煤层层位数据、反演时采用的测井曲线与时深关系、钻孔与煤巷掘进实见的目的煤层煤厚；
2、通过连井剖面与测井进行对比，在井较少的情况下，通过读取的方式，确定煤岩在岩性反演数据体上的最大值与最小值，如图1所示；在井较多的情况下，通过提取测井处煤层段的岩性反演数据最大值与最小值进行交会分析，确定煤岩在岩性反演数据体上的最大值与最小值，如图2所示；示范区目的煤层煤岩在岩性反演数据体上的最大值为1.82g/cm3，最小值为1.35g/cm3；井数多少的判断，主要根据处理者的时间，发明人是将井超过20口作为井较多方式，采用交会确定门槛值。
3、对目的煤层范围进行网格剖分：以反演时采用的目的煤层层位数据(一般该层位数据在煤层的底界面附近)为基准层位，在研究区内所有目的层煤岩段时窗进行网格剖分，根据要求的精度选择线号方向、道号方向、时间的网格大小，示范区数据较小采用了线间距1(相当于5m)、道间距1(相当于5m)、时间步长0.1ms进行剖分，剖分剖面图见图3；
4、计算每个地震道目的煤岩的时间厚度，如图4所示：首先将每个地震道目的煤岩的时间厚度置零，其次计算出每个网格岩性反演数据的平均值，平均值在步骤2确定的范围内，则该道的煤岩的时间厚度加1，平均值在步骤2确定的范围外，则该道的煤岩的时间厚度不变；遍查所有网格后，所得的煤岩的时间厚度*时间步长，该值即为该地震道的煤岩时间厚度；图4中，地震道的煤岩时间厚度即为43*0.1(ms)＝4.3(ms)；
5、将煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度：提取钻孔、采掘见煤点处步骤4计算的煤岩时间厚度，采用公式1：v＝2*h/t求取速度，式中h为钻孔、采掘见煤点煤厚，t为对应点煤岩时间厚度。将公式1求取的速度进行插值，利用公式2：h＝v1*t/2将煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度，式中v1为插值的速度，t为对应点煤岩时间厚度；
6、煤岩厚度误差校正：提取钻孔、采掘见煤点处步骤5求取的煤岩厚度，煤厚误差＝钻孔、采掘见煤点煤厚H-对应点步骤5求取的煤岩厚度H’，将煤厚误差插值，修正后预测的煤层厚度＝步骤5求取的煤岩厚度H’+煤厚误差插值。
通过步骤1-6获得的煤层厚度预测结果，有效剥离了夹矸，且不用在岩性反演数据上进行目的煤层顶底界面的追踪，提高了煤层厚度预测的效率，同时也提高了煤层厚度预测的准确度，在见煤点处预测煤厚无误差。

Claims (7)

1.一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过连井剖面井震对比确定煤岩的门槛值；
S2、对目的煤层范围进行网格划分；
S3、计算每个网格的岩性反演平均值；
S4、计算每个地震道目的煤岩的时间厚度；
S5、利用钻孔、采掘煤厚计算煤岩速度，将每个地震道的煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度；
S6、利用钻孔、采掘煤岩厚度对转化的煤岩厚度进行精细的校正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1具体包括：通过连井剖面与测井进行对比，在井较少的情况下，通过读取的方式，确定煤岩在岩性反演数据体上的最大值与最小值，在井较多的情况下，通过提取测井处煤层段的岩性反演数据最大值与最小值进行交会分析，确定煤岩在岩性反演数据体上的最大值与最小值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2具体包括：以反演时采用的目的煤层层位数据为基准层位，在研究区内所有目的层煤岩时窗进行网格剖分，根据要求的精度选择线号方向、道号方向、时间的网格大小。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S4具体包括：首先将每个地震道目的煤岩的时间厚度置零，其次计算出每个网格岩性反演数据的平均值，如平均值在S1确定的门槛值范围内，则该道的煤岩的时间厚度加1，如平均值在S1确定的门槛值范围外，则该道的煤岩的时间厚度不变，遍查所有网格后，所得的煤岩的时间厚度*时间步长，该值即为该地震道的煤岩时间厚度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S5具体包括：提取S4计算的钻孔、采掘见煤点处煤岩时间厚度，采用公式1：v＝2*h/t求取速度v，式中h为钻孔、采掘见煤点煤厚，t为对应点煤岩时间厚度,将公式1求取的速度v进行插值，利用公式2：h＝v1*t/2将煤岩的时间厚度转化为煤岩厚度，式中v1为插值的速度，t为对应点煤岩时间厚度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S6具体包括：提取S5求取的钻孔、采掘见煤点处的煤岩厚度，煤厚误差＝钻孔、采掘见煤点煤厚H-对应点步骤5求取的煤岩厚度H’，将煤厚误差插值，修正后预测的煤层厚度＝步骤5求取的煤岩厚度H’+煤厚误差插值。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S1之前还包括：数据准备工作：准备岩性反演数据体、反演时采用的目的煤层层位数据、钻孔与煤巷掘进实见的目的煤层煤厚。
CN202110430762.5A 2021-04-21 2021-04-21 一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法 Pending CN113138415A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110430762.5A CN113138415A (zh) 2021-04-21 2021-04-21 一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110430762.5A CN113138415A (zh) 2021-04-21 2021-04-21 一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113138415A true CN113138415A (zh) 2021-07-20

Family

ID=76813558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110430762.5A Pending CN113138415A (zh) 2021-04-21 2021-04-21 一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113138415A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3858167A (en) * 1971-06-29 1974-12-31 Vedeckovyzkumny Uhelny Ustav Arrangement for determination of the continuity of thickness and of structural-tectonic elements of mineable layers, particularly of coal seams
CN106199725A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 中国石油化工股份有限公司 一种基于正振幅求和属性的煤岩厚度预测方法及装置
CN112147676A (zh) * 2020-08-07 2020-12-29 山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿 一种煤层及夹矸厚度预测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3858167A (en) * 1971-06-29 1974-12-31 Vedeckovyzkumny Uhelny Ustav Arrangement for determination of the continuity of thickness and of structural-tectonic elements of mineable layers, particularly of coal seams
CN106199725A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 中国石油化工股份有限公司 一种基于正振幅求和属性的煤岩厚度预测方法及装置
CN112147676A (zh) * 2020-08-07 2020-12-29 山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿 一种煤层及夹矸厚度预测方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHU HJ,ET AL.: "Application of Multiple Wells -Constrained Sparse Pulse Inversion Technology in Coalfield 3D Seismic Prospecting", 《2011 XI"AN INTERNATIONAL CONFERENCE ON FINE EXPLORATION AND CONTROL OF WATER & GAS IN COAL MINES》 *
左卫华: "测井约束2D地震反演预测煤层及上部砂岩厚度", 《工程地球物理学报》 *
张玉忠: "运用地震岩性反演技术预测煤层厚度", 《煤炭技术》 *
彭苏萍等: "测井约束地震反演在煤厚预测中的应用研究", 《中国矿业大学学报》 *
徐奭等: "利用地震岩性反演技术进行煤层厚度预测", 《西部探矿工程》 *
范亮: "地震反演在煤层厚度预测的应用研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)基础科学辑》 *
袁峰等: "基于地质统计学反演预测煤层厚度", 《中国煤炭地质》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111257926B (zh) 一种利用老旧地震资料进行古河谷铀储层预测的方法
CN108333629B (zh) 一种利用经验模态分解和支持向量机定量预测煤厚的方法
CN112505784B (zh) 一种煤矿井下盾构机掘进路线选择方法
CN105068118A (zh) 一种基于地震信息的岩浆岩侵入煤层范围的解释方法
CN105093304A (zh) 一种地球物理勘探利用测井曲线自动求取岩性曲线的方法
CN112946782B (zh) 一种致密油气储渗体地震精细刻画方法
Li et al. Rockburst monitoring in deep coalmines with protective coal panels using integrated microseismic and computed tomography methods
CN113138415A (zh) 一种基于岩性反演数据体快速预测煤层厚度的方法
CN111983719A (zh) 一种适用于煤田勘查区的砂岩型铀矿快速评价方法
CN102798884B (zh) 巷道顶板二维地震勘探方法及系统
CN108170969B (zh) 浅埋煤层工作面支架工作阻力预测方法及预警系统和方法
CN105866836A (zh) 矿井三维地震全程地质勘探预测方法
CN113848593A (zh) 一种定量预测含煤地层中岩浆岩侵蚀区的方法
CN105204066B (zh) 一种基于谱分解的煤层火成岩侵入位置直接指示方法
CN112147676A (zh) 一种煤层及夹矸厚度预测方法
CN115236740A (zh) 一种基于地震解释成果的导水裂隙带发育高度预测方法
CN113804853A (zh) 煤矿瓦斯含量检测方法及系统
Hardy Jr et al. Study of microseismic activity associated with a longwall coal mining operation using a near-surface array
CN112180430B (zh) 一种存在干扰信号下的矿震p波初至识别方法
CN212460066U (zh) 一种基于trt的隧道施工超前地质预报系统
Briggs et al. Mapping under cover with geochemistry
Reed Formation of lode‐style gold mineralisation during Tabberabberan wrench faulting at Lefroy, eastern Tasmania
CN116068627A (zh) 一种基于正反演的古暗河高度量化校正方法及系统
CN113267827A (zh) 一种利用石油地震及钻孔资料防震减灾的方法与装置
CN112761712A (zh) 一种基于穿层抽采钻孔探测采煤工作面小构造的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination