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《中国矿业大学》 2012年
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煤储层各向异性波场模拟与特征分析

李东会  
【摘要】:在煤层气勘探中,煤层孔隙裂隙和层理的存在将导致煤层的各向异性。本文利用交错网格高阶有限差分地震数值模拟和AVO正演模拟相结合的方法,对煤储层各向异性的地震波场特征和波传播规律进行了详细的研究。 首先,从山西寺河矿区井下实际采取煤样,测试了煤样不同方向的纵横波速度,计算了煤的弹性常数和Thomsen各向异性系数。讨论了纵横波速度与不同围压的关系分析,分析了孔隙度和Thomsen各向异性系数的关系,并通过对煤样进行显微分析和扫描电镜岩石微形貌的研究定性地对煤层的各向异性形成机理进行了分析。 其次,采用高阶交错网格有限差分方法模拟分析了煤储层不同介质模型的波场响应。通过分析波场快照以及正演的共炮点记录,研究煤层在不同围压下以及不同厚度和不同裂隙流体的煤层对各向异性弹性波波场特征的影响。研究表明,含有裂隙的煤层,在地震记录上有明显的影响,主要表现在反射波的时差、能量特征上,而且Vx和Vz分量具有不同的特征。但这种差异在薄煤层地震波场记录上反映并不明显。 然后,针对基于Zoeppritz方程的AVO分析在煤层中存在的问题,提出对于薄煤层要利用层状介质公式进行AVO分析的方法。然后从Berkhovski建立的适用于层状介质的公式出发推导了薄煤层中弹性波传播的简化公式,并利用该薄煤层公式研究了薄煤层不同模型的AVO曲线特征,分析了入射子波频率、煤层厚度以及介质的吸收对薄煤层AVO曲线的影响。由Carcione的粘弹性动力学理论推导了薄煤层的粘弹性层状介质的公式,并利用该公式分析了粘弹性各向异性薄煤层模型的AVO曲线特征,并且分析了在煤层裂隙不同流体情况对各向异性薄煤层AVO曲线的影响。 最后,根据煤样测试的数据和收集到相关的各种地质资料,建立了煤层各向异性层状模型,采用方位AVO正演方法模拟分析该矿区顶板和底板不同围压的方位各向异性,并通过煤层最大振幅方位各向异性正演模拟证明该矿区的煤层存在方位各向异性,为用P波方位各向异性探测提供理论依据。 该论文有图81幅,表16个,参考文献159篇。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P631.4;P618.11

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 祁雪梅;煤层气储层地震属性响应特征及应用[D];中国矿业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王德利,何樵登;裂隙型单斜介质中弹性系数的计算及波的传播特性研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2002年02期
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3 董良国,马在田,曹景忠,王华忠,耿建华,雷兵,许世勇;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法[J];地球物理学报;2000年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王建花;叠前弹性参数反演新方法[D];中国海洋大学;2006年
2 王恩利;基于各向异性的复合介质弹性波场模拟与特征分析[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 于静芳;川东南官渡下沙溪庙组储层AVO正演模拟研究[D];成都理工大学;2011年
2 王晓欢;TTI介质中地震波传播特性研究[D];吉林大学;2006年
3 王春燕;高阶交错网格有限差分地震波场计算[D];成都理工大学;2007年
4 刘庆敏;高阶差分数值模拟方法研究[D];中国石油大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 许江;鲜学福;王鸿;;循环载荷作用下周期充水岩石变形规律的研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期
3 尹学爱;马国利;;双相各向同性介质中弹性波方程的有限差分解法及波场模拟[J];滨州学院学报;2011年03期
4 王者江;何樵登;王德利;;基于BISQ模型的三维双相各向异性介质数值模拟(英文)[J];Applied Geophysics;2008年01期
5 黄捍东;张如伟;慎国强;郭飞;汪佳蓓;;叠前弹性参数一致性反演方法研究(英文)[J];Applied Geophysics;2011年04期
6 祁雪梅;张绍聪;;基于D-S证据理论的地震多属性融合方法在煤层气富集区预测中的应用(英文)[J];Applied Geophysics;2012年01期
7 杨宝俊;频率域中有限元素法的探讨[J];长春地质学院学报;1986年04期
8 张中杰 ,何樵登;N个薄层介质组合引起的视各向异性[J];长春地质学院学报;1990年02期
9 张中杰,何樵登;2-D与3-D横向各向同性介质中波慢度面研究[J];长春地质学院学报;1991年02期
10 徐中信,张中杰;2-D横向各向同性介质中地震反射波几何运动学研究[J];长春地质学院学报;1991年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 管西竹;符力耘;陶毅;于更新;;复杂地表边界元-体积元波动方程数值模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
2 兰海强;刘佳;白志明;;VTI介质起伏地表地震波场模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
3 刘礼农;崔凤林;张剑锋;;三维复杂构造中地震波模拟的单程波方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第三卷(油气·矿产·水资源)[C];2004年
4 黄伟传;杨长春;范桃园;麻三怀;;岩石物理分析技术在储层预测中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
5 李斌;刘洪;朱国同;付志方;;油气勘探中的地震速度泡沫(Fizz)现象[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
6 尚永生;杨长春;王真理;范桃园;;塔里木盆地卡4区块AVO研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
7 程冰洁;李小凡;龙桂华;;基于广义正交多项式褶积微分算子的地震波场数值模拟方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
8 ;APPLICATION OF THE WEAKNESS RATIO IN FLUID DETECTION IN FRACTURED MEDIUM[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
9 王赟;石瑛;杨德义;;弱度比在裂隙含流体检测中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
10 ;Comparison of different BEM+ Born series modeling schemes for wave propagation in complex geologic structures[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(上)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
2 童思友;[D];中国海洋大学;2010年
3 童思友;南黄海地震资料多次波形成机理及压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 梁盛军;复电阻率法三维正反演问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 陈强;高瓦斯矿井三维地震勘探技术应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
7 邓居智;可控源音频大地电磁法三维交错采样有限差分数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 巩向博;金属矿地震高精度成像与数据处理方法研究[D];吉林大学;2011年
9 单刚义;复杂地质条件地震多波照明及地震采集方法研究[D];吉林大学;2011年
10 廉玉广;庐枞盆地金属矿地震波场精细模拟及属性应用研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
2 吴淼男;双相介质中导波问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 侯鹏;基于双曲型方程RKDG法在流场及声场中的数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘自丽;基于改进免疫算法的弹性参数反演[D];中国海洋大学;2010年
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7 贾超;腾冲火山构造二维反射地震探测正演模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 陈聪;叠前逆时偏移及成像[D];中国地质大学(北京);2011年
9 许楠;孔隙地层井孔声场模拟与斯通利波衰减拾取渗透率[D];吉林大学;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋雯;张安;杨奇;;一种基本概率指派的模糊生成及其在数据融合中的应用[J];传感技术学报;2008年10期
2 胡国艺,关辉,蒋登文,杜平,李志生;山西沁水煤层气田煤层气成藏条件分析[J];中国地质;2004年02期
3 张虹,胥菊珍,杨宏斌,王瑞霞,李红;华北地区煤储层渗透率的外在影响因素分析[J];大庆石油地质与开发;2002年03期
4 常锁亮;杨起;刘大锰;刘洋;李国发;索重辉;;煤层气储层物性预测的AVO技术对地震纵波资料品质要求的探讨[J];地球物理学进展;2008年04期
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6 彭苏萍,高云峰,杨瑞召,陈华靖,陈信平;AVO探测煤层瓦斯富集的理论探讨和初步实践——以淮南煤田为例[J];地球物理学报;2005年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邓帅奇;全空间弹性波场数值模拟与逆时偏移成像方法研究[D];中国矿业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王者江;何樵登;王德利;;基于BISQ模型的三维双相各向异性介质数值模拟(英文)[J];Applied Geophysics;2008年01期
2 王泽利,何樵登;用邦德矩阵法推导各向异性介质的弹性常数[J];长春科技大学学报;2000年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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2 董敏煜;汪和杰;;EDA介质中弹性波VSP模拟和横波双折射分析[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 孙鹏远;多属性AVO分析及弹性参数反演方法研究[D];吉林大学;2004年
2 王建花;叠前弹性参数反演新方法[D];中国海洋大学;2006年
3 陈建江;AVO三参数反演方法研究[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 项宝卫;结构优化中的模拟退火算法研究和应用[D];大连理工大学;2004年
2 常君勇;交错网格有限差分法地震数值模拟[D];中国地质大学(北京);2007年
3 杨立伟;AVO属性分析[D];大庆石油学院;2007年
4 雍运动;三维粘弹随机介质地震波场并行模拟研究[D];吉林大学;2007年
5 秦雪霏;地震波多次散射波场属性分析[D];吉林大学;2007年
6 王春燕;高阶交错网格有限差分地震波场计算[D];成都理工大学;2007年
7 刘厚军;叠前地震数据储层AVO参数反演及应用研究[D];成都理工大学;2007年
8 覃思;煤层气AVO研究与应用[D];成都理工大学;2008年
9 朱权;P-P波AVO截距—梯度交绘图分析与应用[D];大庆石油学院;2008年
10 韩虹;ZZ地区下沙溪庙组有利储层预测研究[D];成都理工大学;2009年
【相似文献】
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1 石玉梅,谢桂生;储集层参数对地震波传播特征的影响波场模拟法[J];西南石油学院学报;1996年04期
2 吴国忱,王华忠;波场模拟中的数值频散分析与校正策略[J];地球物理学进展;2005年01期
3 Hsui-lin Liu ,王咸彬;倾斜界面的三维声波波场[J];勘探地球物理进展;1995年04期
4 孟凡顺,郭海燕,和转,王渝明;复杂地质体粘滞弹性波正演模拟的有限差分法[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2000年02期
5 戴志阳,孙建国,查显杰;地震波场模拟中的褶积微分算子法[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年04期
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2 李博;李敏;;时间高阶显式有限差分波场模拟[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
3 段永红;陈浩维;刘志;繁计昌;李坤松;;长白山火山区地壳结构和岩浆房的二维时间域有限差分波场模拟[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
4 杨顶辉;;含流体多孔隙各向异性介质中的有限元波场模拟[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
5 杨宽德;杨顶辉;王书强;;各向同性介质中基于BISQ方程的波场模拟[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
6 牛滨华;沈操;余钦范;孙春岩;;与自由界面有关的多次波的波场模拟[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
7 谭未一;赵兵;张中杰;;粘弹性VTI介质地震波模拟特征分析[A];纪念中国地球物理学会成立60周年专辑[C];2007年
8 李一琼;李小凡;俞言祥;汪文帅;;基于辛格式奇异核褶积微分算子的弹性波场模拟[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
9 罗明秋;刘洪;李幼铭;;用于波场成像的谱法LU分解[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
10 ;地球深部结构与过程研究室[A];中国科学院地质与地球物理研究所2009年度学术论文汇编[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 宋国杰;并行WNAD算法及其波场模拟[D];清华大学;2011年
2 熊高君;复杂构造波动方程波场模拟及成像新方法研究[D];电子科技大学;2000年
3 郭智奇;粘弹各向异性介质波场模拟与储层信息研究[D];吉林大学;2008年
4 高永新;地震电磁场—基于动电效应的波场模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李东会;煤储层各向异性波场模拟与特征分析[D];中国矿业大学;2012年
6 何晓;横观各向同性地层声波测井波场模拟与地层渗透率反演[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 何晓;横观各向同性地层声波测井波场模拟与地层渗透率反演[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 王恩利;基于各向异性的复合介质弹性波场模拟与特征分析[D];吉林大学;2008年
9 卢建旗;多道面波分析方法及其应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张剑飞;起伏地形下弹性波波场模拟[D];中国地质大学(北京);2010年
2 刘旭洋;相移法波场模拟与成像关键技术研究与应用[D];成都理工大学;2013年
3 王美霞;双相及黏弹性介质中波传播方程的保辛算法及其波场模拟[D];清华大学;2012年
4 孙小芳;天然气水合物地震波场数值模拟与属性研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 王月;三维复杂介质的单程波算法[D];大连理工大学;2003年
6 宋国杰;三维弹性波方程的改进近似解析离散化方法及波场模拟[D];清华大学;2008年
7 王荣东;多相介质地震波场模拟与AVO属性分析[D];中国地质大学(北京);2007年
8 郭旭光;基于屏方法的波场模拟及弹性波叠前深度偏移[D];中国石油大学;2008年
9 韩颜颜;双相粘弹EDA介质地震波场数值模拟与特征分析[D];吉林大学;2011年
10 李佳;组分型横观各向同性介质波场模拟研究[D];中国地质大学(北京);2007年
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