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基于机器学习测井反演的宏观煤岩类型评价——以鄂尔多斯盆地佳县区块本溪组8号煤为例
1
作者 张云骥 李倩 +3 位作者 蔡益栋 王子豪 李彬 魏海鹏 《现代地质》 北大核心 2025年第5期1427-1436,共10页
宏观煤岩类型是煤层特性的重要表征,可揭示深部煤相特征。传统钻井取心及人工观察方法成本高、操作复杂,且受限于样本范围,难以高效覆盖大区域。利用测井资料结合机器学习反演煤岩类型,能显著降低人工识别成本、提高反演精度与效率,并... 宏观煤岩类型是煤层特性的重要表征,可揭示深部煤相特征。传统钻井取心及人工观察方法成本高、操作复杂,且受限于样本范围,难以高效覆盖大区域。利用测井资料结合机器学习反演煤岩类型,能显著降低人工识别成本、提高反演精度与效率,并实现广域反演。以鄂尔多斯盆地佳县区块本溪组8号煤为研究对象,该层段四类宏观煤岩类型均有发育,采用随机森林和BP神经网络等机器学习算法,对测井数据进行反演,来预测宏观煤岩类型并分析煤相特征。研究结果表明:(1)随机森林算法预测结果和实际岩心观察结果最为接近,预测准确率达86.24%;(2)佳县地区中部与南部煤层以光亮煤和半亮煤为主,东北部煤层暗淡煤较多;(3)佳县地区整体以低位的草本沼泽与湿地草本沼泽的过渡相为主,东北部为深覆水的低位草本沼泽。 展开更多
关键词 宏观煤岩类型 鄂尔多斯盆地 测井反演 机器学习
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含水率对不同宏观煤岩类型甲烷吸附/解吸特征的影响 被引量：16
2
作者 高正 马东民 +2 位作者 陈跃 张辉 张林 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期97-105,共9页
为研究低阶煤中含水率对不同宏观煤岩类型甲烷吸附/解吸的影响,采集大佛寺井田延安组4号煤样品并分离光亮煤与暗淡煤样品,分别采用液氮吸附、扫描电镜、接触角测定以及等温吸附/解吸等试验手段,分析煤样的物质组成、孔隙结构特征、润湿... 为研究低阶煤中含水率对不同宏观煤岩类型甲烷吸附/解吸的影响,采集大佛寺井田延安组4号煤样品并分离光亮煤与暗淡煤样品,分别采用液氮吸附、扫描电镜、接触角测定以及等温吸附/解吸等试验手段,分析煤样的物质组成、孔隙结构特征、润湿性特征、吸附/解吸等特征;并基于等量吸附热、表面自由能等热力学参数计算结果,从能量角度分析低阶煤中不同宏观煤岩类型的润湿性对甲烷吸附/解吸特征的影响。结果表明:①光亮煤的灰分、水分及氢、氧、氮元素含量低于暗淡煤,而挥发分及碳、硫元素含量高于暗淡煤;光亮煤的表面结构相对简单,接触角为56.3°,暗淡煤的接触角为51.7°,光亮煤的润湿性较暗淡煤差;②升压阶段,空气干燥基煤样的等量吸附热值大于平衡水煤样,且光亮煤的等量吸附热大于暗淡煤;降压阶段,平衡水煤样的等量吸附热小于空气干燥基煤样,暗淡煤的等量吸附热大于光亮煤。此外,无论光亮煤还是暗淡煤,降压阶段的等量吸附热均大于升压阶段的等量吸附热,表明甲烷解吸还需要从外界环境中吸收更多的能量,且降压不能促使甲烷完全解吸,甲烷解吸存在滞后性,本质是吸附和解吸过程能量的差异;③水分子易与煤基质表面断裂的化学键及煤基质内部的亲水性官能团结合,在一定程度上降低了煤的表面自由能,使甲烷-煤吸附系统达到平衡状态所释放的热量更少,并且,水与煤的分子作用力强于甲烷,可以占据煤表面的有效吸附位,使煤吸附甲烷能力变弱。研究结果可为区内后续煤层气高效开发工作提供理论依据。 展开更多
关键词 大佛寺井田 宏观煤岩类型 润湿性 热力学特征 吸附/解吸
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基于测井的柿庄地区宏观煤岩类型划分 被引量：3
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作者 赵石虎 于腾腾 +3 位作者 何云超 姬松焰 胡银姐 陈彦 《中国矿业》 北大核心 2017年第S1期382-384,共3页
以柿庄地区3号煤层的钻井取心数据为基础,划分了研究区3号煤层宏观煤岩类型,结合测井资料,分析了宏观煤岩类型与补偿密度测井、声波时差测井和自然伽马测井的相关关系,利用多元线性回归方法,建立了柿庄地区3号煤层宏观煤岩类型测井解释... 以柿庄地区3号煤层的钻井取心数据为基础,划分了研究区3号煤层宏观煤岩类型,结合测井资料,分析了宏观煤岩类型与补偿密度测井、声波时差测井和自然伽马测井的相关关系,利用多元线性回归方法,建立了柿庄地区3号煤层宏观煤岩类型测井解释模型,并划分了该煤层宏观煤岩类型。结果表明:该预测模型能较准确地对研究区3号煤层宏观煤岩类型进行划分,为研究区煤层气甜点区预测提供依据。 展开更多
关键词 测井解释 宏观煤岩类型 多元回归 柿庄地区
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煤体结构与宏观煤岩类型对煤体吸附/解吸瓦斯的影响 被引量：12
4
作者 赵方钰 邓泽 +3 位作者 王海超 王泽 孙丕臣 杨胜博 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期170-184,共15页
为研究高阶煤中煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响,收集了沁水盆地南部3号煤层55口煤层气井的79个煤岩样品的煤岩、煤质、等温吸附及解吸资料,对比研究了相同宏观煤岩类型、不同煤体结构煤样和相同煤体结构、不同宏观煤岩... 为研究高阶煤中煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响,收集了沁水盆地南部3号煤层55口煤层气井的79个煤岩样品的煤岩、煤质、等温吸附及解吸资料,对比研究了相同宏观煤岩类型、不同煤体结构煤样和相同煤体结构、不同宏观煤岩类型煤样的兰氏体积(VL)、兰氏压力(PL)、解吸率和解吸速率等的变化规律,探讨了煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响机理。研究结果表明:研究区煤样的VL平均为37.00 m^(3)/t,其中86.61%煤样VL分布在33.00~41.00 m^(3)/t,PL平均为2.82 MPa,其中82.28%煤样PL分布在2.30~3.30 MPa;碎裂煤的吸附、解吸能力均优于原生结构煤,由构造破坏引起的孔隙连通性的差异是导致原生结构煤和碎裂煤解吸、吸附特征差异的根本原因;原生结构煤与碎裂煤的孔裂隙发育程度不同,碎裂煤因孔隙更发育导致其破碎后的甲烷放散效果好于原生结构煤;煤吸附甲烷时表面自由能降低值规律为糜棱煤>碎粒煤>碎裂煤>原生结构煤,反映了不同煤体结构煤吸附甲烷能力的差异;3种宏观煤岩类型煤的吸附能力和解吸能力均表现为光亮煤>半亮煤>半暗煤,一方面是由煤的比表面积大致按照光亮煤、半亮煤和半暗煤的顺序逐渐减小反映的煤基质表面吸附点位差异所致,另一方面是由于镜煤与暗煤中镜质组和惰质组含量的差异所引起。研究旨在进一步揭示高阶煤储层煤层气赋存、产出机理,为煤层气有利区及目标层位优选提供依据。 展开更多
关键词 煤层气 煤体结构 宏观煤岩类型 吸附 解吸
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基于煤层“三结构”的煤岩品质综合评价 被引量：4
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作者 郭广山 柳迎红 +3 位作者 王存武 吕玉民 朱学 申韩刚 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期35-41,共7页
为解决煤层气勘探开发过程中煤岩品质评价问题,梳理出煤岩品质评价关键要素为“三结构”即煤层结构、煤体结构和宏观煤岩类型结构。以沁水盆地SZB区块3号煤层为例,依托27口煤层气参数井煤岩描述和常规测井资料,分别建立了基于测井响应... 为解决煤层气勘探开发过程中煤岩品质评价问题,梳理出煤岩品质评价关键要素为“三结构”即煤层结构、煤体结构和宏观煤岩类型结构。以沁水盆地SZB区块3号煤层为例,依托27口煤层气参数井煤岩描述和常规测井资料,分别建立了基于测井响应的煤岩“三结构”定量表征方法,形成了一套煤岩品质定量化评价体系。依据煤岩品质评价结果,研究区以Ⅰ类优质煤岩和Ⅱ类良好煤岩为主,主要特征表现为夹矸不发育或者发育较薄,以原生结构煤和碎裂煤为主,光亮煤和半亮煤发育,平面上主要发育在研究区东部和中部;Ⅲ类较差煤岩主要发育在研究区西部。该评价方法不仅可应用于煤层气优质储量和可采性评估,还可以用于指导煤层气井位部署、射孔选层以及排采制度制定等。 展开更多
关键词 煤层结构 煤体结构 宏观煤岩类型结构 煤岩品质 SZB区块
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鄂尔多斯盆地东北部斜坡区深层煤层气地质特征与勘探潜力 被引量：1
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作者 赵石虎 刘曾勤 +7 位作者 申宝剑 罗兵 陈刚 陈新军 张嘉琪 万俊雨 刘子驿 刘友祥 《石油与天然气地质》 CSCD 北大核心 2024年第6期1628-1639,共12页
近年来,鄂尔多斯盆地北部大牛地地区深层煤层气勘探取得重大突破。利用区域地质资料、岩心观察、显微组分分析、扫描电镜、工业分析、压汞测试、低温液氮吸附、二氧化碳吸附、甲烷等温吸附以及现场含量测试等多种技术多段,研究大牛地地... 近年来,鄂尔多斯盆地北部大牛地地区深层煤层气勘探取得重大突破。利用区域地质资料、岩心观察、显微组分分析、扫描电镜、工业分析、压汞测试、低温液氮吸附、二氧化碳吸附、甲烷等温吸附以及现场含量测试等多种技术多段,研究大牛地地区深部煤层的空间展布、煤岩煤质、储集性和含气性等地质特征,以明确该区深层煤层气勘探潜力。结果表明,大牛地地区主力煤储层太原组8^(#)煤层:①全区稳定分布,厚度2~14 m,镜质体反射率(R_(o))1.7%,上部层段发育光亮-半亮煤,灰分较低,煤质条件较好,具备煤层气富集的物质基础。②微孔和宏孔都较发育,以微孔为主,占比为67.5%,低灰光亮-半亮煤的总孔容、孔隙比表面积、微孔占比及孔隙度较大。③顶板发育厚层灰岩与暗色泥岩,构造简单,地层含水量低,属于干煤含气系统,总含气量20.3~47.1 m^(3)/t,游离气占比33.2%~66.2%,煤储层具有吸附气-游离气双富特征。④含气面积2003 km^(2),资源量5422×10^(8)m^(3),资源丰度2.71×10^(8)m^(3)/km^(2)。鄂尔多斯盆地北部深部煤层具有有利煤层气地质特征,是重要的勘探开发目的层。 展开更多
关键词 等温吸附 游离气量 宏观煤岩类型 勘探潜力 深层煤层气 大牛地地区 鄂尔多斯盆地
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黄陵矿区西北部薄煤层孔渗特点与CO_(2)封存潜力 被引量：3
7
作者 贺炳伟 薛海涛 +3 位作者 周明明 赵强 杨先阔 郭晨 《西安科技大学学报》 北大核心 2024年第6期1176-1185,共10页
为研究CO_(2)在薄煤层的封存潜力与主控因素,以陕西黄陵矿区西北部薄煤层为例,运用压汞、液氮、核磁共振、CO_(2)等温吸附等试验方法,探讨宏观煤岩类型制约下的煤储层孔裂隙系统与渗透性发育特点,揭示不同含水状态下CO_(2)吸附能力差异... 为研究CO_(2)在薄煤层的封存潜力与主控因素,以陕西黄陵矿区西北部薄煤层为例,运用压汞、液氮、核磁共振、CO_(2)等温吸附等试验方法,探讨宏观煤岩类型制约下的煤储层孔裂隙系统与渗透性发育特点,揭示不同含水状态下CO_(2)吸附能力差异及其内在原因。结果表明:半亮煤样品镜质组含量高,各级孔、裂隙系统发育且连通性好;半暗煤样品惰质组与矿物质含量高,孔隙以微、小孔为主,孔隙连通性差;半亮煤样品孔渗条件好于半暗煤样品,为CO_(2)注入提供了有利条件;煤层总体具有较强的CO_(2)吸附能力,干燥条件下,半亮煤样品对CO_(2)的吸附量大于半暗煤样品,而平衡水条件下,吸附量关系发生反转,源于宏观煤岩类型制约下的润湿性差异;亲水性更强的半亮煤样品在平衡水条件下具有更高的含水率,减少了CO_(2)的吸附空间并堵塞吼道,从而降低了其对CO_(2)的吸附能力;薄煤层条件下CO_(2)封存选址应优先考虑光亮组分含量高、水分含量低的吸附储集优势区域;煤岩组分(类型)与水分含量将是薄煤层条件下CO_(2)封存潜力评价的重要基础参数。 展开更多
关键词 CO_(2)封存 薄煤层 吸附 孔裂隙 宏观煤岩类型
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