煤儲(chǔ)層各向異性波場(chǎng)模擬與特征分析.pdf

1、在煤層氣勘探中,煤層孔隙裂隙和層理的存在將導(dǎo)致煤層的各向異性。本文利用交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分地震數(shù)值模擬和AVO正演模擬相結(jié)合的方法,對(duì)煤儲(chǔ)層各向異性的地震波場(chǎng)特征和波傳播規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　首先,從山西寺河礦區(qū)井下實(shí)際采取煤樣,測(cè)試了煤樣不同方向的縱橫波速度,計(jì)算了煤的彈性常數(shù)和Thomsen各向異性系數(shù)。討論了縱橫波速度與不同圍壓的關(guān)系分析,分析了孔隙度和Thomsen各向異性系數(shù)的關(guān)系,并通過對(duì)煤樣進(jìn)行顯微分析和掃描電

2、鏡巖石微形貌的研究定性地對(duì)煤層的各向異性形成機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　其次,采用高階交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分方法模擬分析了煤儲(chǔ)層不同介質(zhì)模型的波場(chǎng)響應(yīng)。通過分析波場(chǎng)快照以及正演的共炮點(diǎn)記錄,研究煤層在不同圍壓下以及不同厚度和不同裂隙流體的煤層對(duì)各向異性彈性波波場(chǎng)特征的影響。研究表明,含有裂隙的煤層,在地震記錄上有明顯的影響,主要表現(xiàn)在反射波的時(shí)差、能量特征上,而且Vx和Vz分量具有不同的特征。但這種差異在薄煤層地震波場(chǎng)記錄上反映并不明顯。

3、r>　　然后,針對(duì)基于Zoeppritz方程的AVO分析在煤層中存在的問題,提出對(duì)于薄煤層要利用層狀介質(zhì)公式進(jìn)行AVO分析的方法。然后從Berkhovski建立的適用于層狀介質(zhì)的公式出發(fā)推導(dǎo)了薄煤層中彈性波傳播的簡(jiǎn)化公式,并利用該薄煤層公式研究了薄煤層不同模型的AVO曲線特征,分析了入射子波頻率、煤層厚度以及介質(zhì)的吸收對(duì)薄煤層AVO曲線的影響。由Carcione的粘彈性動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)了薄煤層的粘彈性層狀介質(zhì)的公式,并利用該公式分析了粘彈