呼和湖凹陷煤层气选区顶板岩性预测-论文.pdf

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1、112内蒙古石油化工2014年第7期呼和湖凹陷煤层气选区顶板岩性预测龙隆，杨瑞召，孙志鹏(中国矿业大学地球科学与测绘工程学院．北京100083)摘要：为了准确预测呼和湖凹陷煤层气选区顶板岩性，为评价煤层气有利区做参照。针对选区煤层薄，地层复杂，探井不均的特点，首先采用波形聚类分析进行项板岩性预测，在此基础上，进行基于叠后地质统计学反演的顶板岩性预测和基于稀疏脉冲波阻抗反演相对阻抗的顶板岩性预测。结果显示，波形聚类分析预测结果可以和反演预测结果相互印证，结合两种方法能够准确的预测选区的顶板岩性。关键词：呼和湖凹陷；顶板岩性；煤层气；波形聚类分

2、析；反演；砂岩；泥岩中图分类号：TD83文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)07—0112—04煤层顶板封盖条件对于煤层气的保存与富集具不稳定，只作为参照层，C2—2较C2—1稳定。所在层有十分重要的作用。煤层气是自生自储的非常规天段的煤层发育很好，横向分布比较稳定，累计厚度最然气，煤层既是生气层又是储气层，因此煤层顶板封大达80m以上，单层最大厚度16m，深度多在500～盖性．关系到构造运动过程中煤层气的向外渗流和1500m之间，非常有利于煤层气的形成、保存和开散失程度，以及较高地层压力保持，以便维持最大的发。吸附量，减

3、弱水动力条件对煤层气的影响n]。故而针对煤层气选区的顶板岩性预测就成为了对煤层气选区进行评价的一个重要指标。识另0岩性的方法有很多，测井分析，地震属性分析．神经网络识别．波形分类，波阻抗反演，都是目前公认的岩性识别方法。针对煤层气选区煤层单层厚度小、层数多，砂泥岩与煤层垂向上构成互层式组合，横向上相互交叉错叠，复杂的空间分布形式导致地震资料预测难度大[71；同时，已钻探井分布极不均衡，现有钻井集中分布在工区的西部斜坡，深凹区则因目的层埋深大加之钻井少，没有井资料可用的情况。首先利用神经网络技术对层段内的地震道反射波进行分类，预测顶板岩性，之

4、后为了进一步提高分图1三维地震工区位置图辨率，更好的区分砂泥岩，应用叠后地质统计学反演2顶板岩性分类和稀疏脉冲波阻抗反演进行储层预测，对煤储层顶煤层顶板顶板岩性通常为泥岩、砂岩和少量的板岩性进行分区，得到有利于煤层气保存的顶底板石灰岩，不同岩性的顶底板对煤层气的保存是不相岩性分布。同的。1煤层气选区概况①泥岩作为煤储层常见的顶板岩石类型，其主呼和湖凹陷在构造上位于海拉尔盆地东南部呼要形成于泥炭沼泽相和湖泊相沉积环境，在区域上和湖坳陷西北的次一级负向构造单元，呈北东向展往往表现为具有一定的稳定性和连续性，所以可以布，东与锡林贝尔凸起相邻，西与

5、巴彦山隆起相邻，视为煤储层的区域性盖层。若裂隙不发育，泥岩作为北部与伊敏凹陷相连，向南延伸出国界与蒙古接非渗透性盖层，具有非常好的封盖能力。壤[3]。盖层由上到下分别为第四系、第三系、青元岗②砂岩顶底板总体上不利于煤层气的保存，煤组、伊敏组、大磨拐河组、南屯组及铜钵庙组。煤层气层气含气量一般和上覆砂岩厚呈负指数关系，但因选区位于呼和湖凹陷西南部(如图1粉色方块所其成分结构的不同及成岩后生作用的差异，封盖能示)，三维地震工区面积为576．93km2。力变化较大“]。成岩作用使煤层顶、底板原为渗透层选区煤层为位于大磨拐河组第二段的4套相对(如砂

6、岩)，后期为封盖层(如致密砂岩)，只要与煤层稳定的煤层．分别命名为Cl1、C12、C21和C2生气高峰期匹配，就对煤层气成藏有利，如果匹配不2。C11、C12自西向东减薄，C2—1总体较薄，且好则对煤层气成藏不利。收稿日期：2014一02一06作者简介：龙隆．女．在读硕士，从事地震解释与综合分析。2014年第7期龙隆等呼和湖凹陷煤层气选区顶板岩性预测¨3③灰岩作为煤储层直接顶底板，较常见于华北型煤田的太原组和华南型煤田的合山组，只有在构造运动较弱的地区，溶洞、缝合线不发育的致密灰岩才可形成一定的封盖能力。含煤地层灰岩普遍含有一定数量的生物碎

7、屑，溶洞和缝合线一般较为发育，普遍含水，对煤层气保存十分不利。④粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和泥岩互层是煤储层常见的顶底板岩石组合类型。按泥岩在互层组合中所占的比例，可分为非均匀质围岩和均匀质围岩两类，前者组合中泥岩所占比例少于50％；后者组合中泥岩所占比例为50％～70％。均质围岩的封盖能力显然要强于非均质围岩，在其他条件的有图2利配合下可对煤储层起到一定程度的封盖作用。3顶板岩性预测测井曲线分析岩性只适用于井点附近，普通的地震属性方法可以粗略的预测岩性变化，但其往往会丢失地震信号的总体变化以及这种变化的分布规律。显然，都不适合顶板岩性

8、的预测。本文采用波形聚类分析技术，不同岩性地震剖面上表现为不同的地震相特征，提取和分析地震层序内这些特征参量，将具有大致相同的地震相特征、属于同一类地震相模式的三维单元识别出来，