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黄土层地区环向水耦合爆破地震勘探技术的振动响应特征研究
1
作者 王雁冰 付代睿 +3 位作者 申有义 冯阿建 郑文海 王健龙 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期449-461,共13页
为解决传统爆炸震源在黄土层等特殊地形条件下获得的地震资料信噪比和结果准确性低的问题,采用环向水耦合爆破方法激发人工地震,开展现场试验。通过爆破测振仪监测地表振动响应,分析质点振动速度随爆心距变化规律,结合希尔伯特黄变换分... 为解决传统爆炸震源在黄土层等特殊地形条件下获得的地震资料信噪比和结果准确性低的问题,采用环向水耦合爆破方法激发人工地震,开展现场试验。通过爆破测振仪监测地表振动响应,分析质点振动速度随爆心距变化规律,结合希尔伯特黄变换分析速度振动信号的时间-频率-能量特征;通过检波器获取环向水耦合单炮地震结果,采用双曲线时窗评价目的层连续性,结合能量、信噪比等指标评价地震资料可靠性。研究结果表明:环向水耦合爆破方法下的地表质点振动速度峰值大,传统爆破质点振动速度峰值为2.29 cm/s,多组水耦合爆破质点振动速度峰值的平均值为3.304 cm/s,提升幅度达44.3%;速度峰值随爆心距增大的衰减速度慢,能在一定程度上缓解地震波在黄土区域传播带来的能量耗散;EMD分解后得到的各阶IMF分量与原信号的相关性及频带能量均呈现正态分布特点,首尾模态低,中间模态高。传统爆破方式振动信号瞬时能量峰值可达3.13(cm/s)^(2)·Hz,环向水耦合爆破则为13.56(cm/s)^(2)·Hz,振动信号瞬时能量远远大于传统爆破方式;环向水耦合爆破在目的层双曲线时窗范围内的地震波主频、能量、信噪比3组指标均大于传统爆破方式,3指标分别提升了55.9%、33.3%和12.11%,水耦合爆破条件下的地震资料质量更高。环向水耦合爆破的质点振动速度峰值大、衰减慢、地震资料双曲线目的层连续性好。 展开更多
关键词 环向水耦合爆破 地震勘探 希尔伯特黄变换 地震波 能量利用效率
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沁水盆地榆社—武乡区块二叠系煤系页岩储层地质建模及“甜点”预测 被引量：5
2
作者 申有义 王凯峰 +3 位作者 唐书恒 张松航 郗兆栋 杨晓东 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期98-108,共11页
沁水盆地煤系页岩气资源丰富,但勘探开发处于初期阶段。基于钻井、测井和地震解释资料,结合有机地球化学与储层物性实验测试数据,通过三维地质建模技术,建立了沁水盆地榆社—武乡区块二叠系山西组底部—太原组上部煤系页岩地质模型,并... 沁水盆地煤系页岩气资源丰富,但勘探开发处于初期阶段。基于钻井、测井和地震解释资料,结合有机地球化学与储层物性实验测试数据,通过三维地质建模技术,建立了沁水盆地榆社—武乡区块二叠系山西组底部—太原组上部煤系页岩地质模型,并预测了煤系页岩气“甜点”区。研究结果表明:(1)沁水盆地榆社—武乡区块石炭系—二叠系煤系地层模型反映了煤系页岩储层的发育主要受控于构造活动,呈“东浅西深、整体连续”的分布格局。(2)基于序贯指示法建立沉积相模型,指示研究区在太原期—山西期由海陆过渡相转变为近海陆相沉积环境,为稳定优质页岩储层的形成提供了有利的沉积环境。(3)通过相控属性建模实现了储层参数空间分布模拟和精细表征,泥地比、孔隙度、含气量、总有机碳含量和镜质体反射率的平均值分别为0.57,10.02%,1.21 m^(3)/t,2.18%,2.45%,揭示了研究区煤系页岩较好的储集能力、含气性、有机质丰度和资源潜力,脆性指数模型指示出页岩压裂后的有利区带。(4)在精细三维地质建模的基础上,将三维网格单元赋值积分,计算研究区二叠系煤系页岩气地质资源量为1 344.98×10^(8)m^(3),运用层次分析法和模糊评价法预测页岩气“甜点”区,Ⅰ类“甜点”区为地质与工程双重甜点,分布于研究区东北部、中部和西北部局部区域。 展开更多
关键词 煤系地层 页岩气 地质建模 储层特征 “甜点”预测 地质资源量 二叠系 榆社—武乡区块 沁水盆地
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径向水耦合爆破爆轰波动效应分析 被引量：2
3
作者 王雁冰 孔维文 +4 位作者 汪东宸 申有义 冯阿建 李杨 郑文海 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期782-799,共18页
为研究不同水耦合系数及耦合形式对爆破效果的影响,通过理论推导和高速纹影实验并结合AUTODYN数值模拟,分析爆轰流场演化过程,推导得到了水介质耦合爆破时同心与偏心2种耦合形式的炮孔孔壁压力;设计了不同水耦合系数和耦合形式下的5种药... 为研究不同水耦合系数及耦合形式对爆破效果的影响,通过理论推导和高速纹影实验并结合AUTODYN数值模拟,分析爆轰流场演化过程,推导得到了水介质耦合爆破时同心与偏心2种耦合形式的炮孔孔壁压力;设计了不同水耦合系数和耦合形式下的5种药包,通过纹影实验并结合数值模拟得到了炸药内部的爆轰波动过程,对比分析5种情况下冲击波的压力变化、冲击波的传播及能量传递效率。结果表明:水耦合系数及耦合形式很大程度地影响了爆炸能量的传递效率,且存在最优不耦合系数,并不能一味地增大水不耦合系数。由于水耦合系数及耦合形式不同,冲击波传递到自由空气场中时蕴含的爆炸能量有所差别,进而影响峰值压力的大小。随着水耦合系数的增大炮孔孔壁压力先增大后减小,能量传递效率先减小后增大再减小;由于水介质的存在,水耦合装药爆破可以有效延长冲击波作用时间,提高能量传递效率;相比于同心水耦合装药形式,偏心水耦合装药存在明显的偏心应力场,可以显著提高耦合侧的孔壁峰值压力,减小能量的衰减效率,提高了能量利用率,耦合侧的爆破效果优于同心耦合时的爆破效果。研究成果对于水耦合装药爆破应用于边坡开挖、隧道周边爆破,改善爆破效果,具有一定的理论指导意义和参考价值。 展开更多
关键词 高速纹影 水耦合系数 偏心水耦合 孔壁压力 能量传递 AUTODYN
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沁水盆地永乐南区块煤储层聚煤前后沉积相预测及其控气作用 被引量：7
4
作者 申有义 任斗金 +4 位作者 常锁亮 张生 刘最亮 刘波 刘晶 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第11期4352-4359,共8页
沉积环境通过控制储盖分布特征进而控制煤层气的聚集成藏,是煤储层开发评价的重要影响因素。含煤岩系中砂岩、泥岩、煤薄互层特征突出,且砂岩分布横向变化快,使得砂体预测难度大。运用地震沉积学方法,建立地震地质等时格架,对目标层序... 沉积环境通过控制储盖分布特征进而控制煤层气的聚集成藏,是煤储层开发评价的重要影响因素。含煤岩系中砂岩、泥岩、煤薄互层特征突出,且砂岩分布横向变化快,使得砂体预测难度大。运用地震沉积学方法,建立地震地质等时格架,对目标层序进行地层切片并优选融合反映岩性、沉积相变化的敏感地震属性,结合单井岩性与微相特征精细刻画聚煤前后沉积相展布特征,在钻测井数据基础上分析顶底板所处沉积相带对含气富集的控制作用,进而划分沉积控气有利区。研究结果表明:地震沉积学可以研究解释研究区含煤岩系四级层序内沉积现象;弧长、瞬时频率属性在该区可有效反映岩性变化;太原组9+10煤聚煤前为障壁-泻湖相,山西组2+3煤聚煤前后为三角洲前缘相;泻湖泥坪相、分流间湾相有利于煤层气保存,障壁砂坪相及分流河道相不利于煤层气成藏。 展开更多
关键词 煤层气 地震沉积学 地震属性 沉积控气
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地震非线性随机反演技术在煤层气储层厚度预测中的应用 被引量：3
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作者 申有义 田忠斌 +2 位作者 王建青 杨晓东 程慧慧 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期177-183,共7页
对煤层气储层进行识别和预测是煤层气勘查工作的一个重要问题。常规的反演方法对储层厚度预测精度不高,不能很好满足实际需要。利用非线性随机反演方法,在充分利用地震资料的基础上,以钻井、测井等已知信息作为约束条件,同时,考虑地下... 对煤层气储层进行识别和预测是煤层气勘查工作的一个重要问题。常规的反演方法对储层厚度预测精度不高,不能很好满足实际需要。利用非线性随机反演方法,在充分利用地震资料的基础上,以钻井、测井等已知信息作为约束条件,同时,考虑地下介质的随机性,通过拾取目的层地震反射波振幅、频率、相位等信息,提高了储层预测的精度。该方法在沁水煤田榆社–武乡煤层气区块得到了良好的应用,与实际地质资料对比发现,预测精度与钻井揭露成果吻合率较高,预测的煤层气储层厚度的分布与地质规律吻合。 展开更多
关键词 煤层气储层 地震资料 非线性反演 储层厚度预测 沁水煤田
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富含煤层气储层的叠前地震反演预测方法研究——以山西晋东南测区为例 被引量：13
6
作者 田忠斌 张胤彬 +5 位作者 王建青 杨晓东 申有义 黄捍东 向坤 薛国强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4494-4504,共11页
叠前地震反演技术能够将地震中振幅、偏移距和入射角等多种有效信息与油气的敏感参数结合起来,在有效识别油气藏"甜点"方面虽发挥了重要的作用,但对于煤层气的有效预测仍需研究.针对煤层气与石油天然气的赋存地质条件不同,本... 叠前地震反演技术能够将地震中振幅、偏移距和入射角等多种有效信息与油气的敏感参数结合起来,在有效识别油气藏"甜点"方面虽发挥了重要的作用,但对于煤层气的有效预测仍需研究.针对煤层气与石油天然气的赋存地质条件不同,本文以山西沁水盆地煤层气地震资料为例,借鉴叠前地震反演技术的多参数预测思想,通过模型正演和实测资料处理,得到纵波、横波速度和密度等不同的数据体,利用数据体和弹性参数关系式,采用Aki&Richard近似公式与叠前宽角度反演联合的方法,寻找出富含煤层气储层的敏感参数.从而实现富含煤层气储层的有效预测.经与测井曲线结果对比,吻合率较高,说明了该方法具有可行性与实用性. 展开更多
关键词 煤层气 含气储层 叠前反演 弹性参数 储层预测 沁水盆地
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基于匹配追踪分解的流体活动因子预测煤层气甜点区 被引量：3
7
作者 董银萍 刘勇 +3 位作者 申有义 朱亚龙 田忠斌 黄捍东 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期90-96,101,共8页
煤层气勘探与开发是我国非常规油气资源勘探的热点之一,近年来已取得了较多突破性进展,但煤层非均质性强,吸附态为主的煤层气识别困难,勘探开发风险大,因此在钻井资料较少及叠后地震资料未充分利用的情况下,充分利用地震资料的横向变化... 煤层气勘探与开发是我国非常规油气资源勘探的热点之一,近年来已取得了较多突破性进展,但煤层非均质性强,吸附态为主的煤层气识别困难,勘探开发风险大,因此在钻井资料较少及叠后地震资料未充分利用的情况下,充分利用地震资料的横向变化特征,精确刻画煤层气"甜点"区分布具有重要意义。常规叠后地震反演能够识别煤层,但无法预测煤层的含气性,而基于地震波衰减理论的流体活动因子能够有效表征储层的渗透性,识别含气煤储层。提出将流体活动因子与高精度匹配追踪算法相结合,充分发掘已有叠后地震数据信息,在高精度地震信号时频分解的基础上,建立含气煤层与地震波衰减的联系,求取流体活动性属性,实现高精度煤层气"甜点"识别。该方法忠实于地震数据,不受构造及层序解释的影响,能客观反映煤层的含气性。理论模型试算和在沁水盆地煤层气勘探中的实际应用证明了该方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 煤层气“甜点” 流体活动因子 时频分析 匹配追踪
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基于流体活动属性的高精度煤层气甜点区识别 被引量：1
8
作者 王建青 董银萍 +3 位作者 田忠斌 申有义 魏书宏 黄捍东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第8期172-177,共6页
基于常规叠后地震反演能够识别煤层,但无法预测煤层的含气性,利用地震波衰减理论的流体活动因子能够有效表征储层的含气性,识别含气煤储层,提出将流体活动因子与高精度匹配追踪算法相结合,在高精度地震信号时频分解的基础上,建立含气煤... 基于常规叠后地震反演能够识别煤层,但无法预测煤层的含气性,利用地震波衰减理论的流体活动因子能够有效表征储层的含气性,识别含气煤储层,提出将流体活动因子与高精度匹配追踪算法相结合,在高精度地震信号时频分解的基础上,建立含气煤层与地震波衰减的联系,求取流体活动性属性,实现高精度煤层气甜点区识别。研究结果表明:匹配追踪方法相比于其他时频分析方法可克服窗函数的限制,能在时间域和频率域同时精细表征信号特征。流体活动属性与高精度时频分析相结合的流体检测方法能够提高流体识别的精度,预测结果与气测录井吻合,由数据驱动,结果与地震数据吻合,不受构造及层序解释的影响,能客观反映煤层的含气性。 展开更多
关键词 煤层气 甜点区 流体活动因子 时频分析 匹配追踪
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OVT域处理技术在沁水盆地深部煤层气勘探中的应用 被引量：12
9
作者 田忠斌 李娟 +3 位作者 申有义 冯阿建 杨晓东 程慧慧 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期93-102,共10页
沁水盆地中东部煤层埋深大(大于1000m)、煤储层薄且煤层各向异性强,构造褶皱强烈、小构造及裂隙发育,煤体结构破碎等,为提高本区薄煤储层、小断裂、裂缝成像精度及满足岩性解释的需求,开展了宽方位三维地震勘探。为了充分发挥宽方位地... 沁水盆地中东部煤层埋深大(大于1000m)、煤储层薄且煤层各向异性强,构造褶皱强烈、小构造及裂隙发育,煤体结构破碎等,为提高本区薄煤储层、小断裂、裂缝成像精度及满足岩性解释的需求,开展了宽方位三维地震勘探。为了充分发挥宽方位地震数据的优势,在处理中引入先进的OVT域处理技术,通过道集分选、OVT域五维插值、OVT域叠前时间偏移、方位各向异性校正等关键技术,获得了高分辨率、高保真度的地震数据;在解释中充分利用OVT处理形成的全方位和分方位地震数据。实现了深部含煤地层及其断层、陷落柱、挠曲等微小构造的精细刻画,提高了构造解释的精度及准确性,同时为叠前反演和各向异性研究提供了基础资料,为后期煤层气勘探开发部署提供了技术保障。 展开更多
关键词 宽方位地震勘探 深部煤层气 OVT处理技术 各向异性 沁水盆地
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