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基于地震及测井资料的煤层顶板砂岩富水性预测方法研究

于杰  
【摘要】:煤层顶板砂岩由于孔隙度大,裂隙发育,是地下水储存的有利场所,同时含水砂岩强度弱,在煤炭开采扰动下易发生矿井突水事故,顶板水害是我国煤矿开采主要水害之一。预测与评价煤层顶板砂岩含水性,对煤炭巷道及工作面的合理部署和开发,实现采区的安全高效生产具有重要意义。淮北矿区信湖煤矿81采区,主采煤层8煤层埋深在700m以上,上履盖层多为中厚层砂岩,煤层顶板为砂岩,胶结程度差,渗透性好,可能成为含水与渗透性较好地层。本文介绍了AVO正反演的理论基础与几种适用于砂岩的岩石物理模型,通过煤层顶板砂岩岩样纵横波测试,分析砂岩的纵横波速度随压力变化的变化规律,根据测试结果与双收时差测井建立砂岩的岩石物理模型,应用Gassmann流体替换公式计算不同孔隙度、不同孔隙流体情况下砂岩纵横波速度与对应的AVO属性,分析AVO属性与孔隙度、孔隙流体性质的关系,寻找对砂岩富水性敏感的AVO属性。利用地质与测井资料,综合分析信湖煤矿8煤顶板含水层与隔水层特征,对测井曲线进行归一化处理,利用伽马测井重构孔隙度曲线。在地质钻井、测井标定下,进行煤层顶板砂岩叠前AVO同步反演,提取纵横波速度、密度、泊松比等多种地震属性。为了减少单一属性的多解性,以砂岩视电阻率为判别标准,采用PNN概率神经网络方法进行属性融合,将预测结果与实际井下探水结果对比,证实基于地震及测井资料煤层顶板砂岩富水性预测方法的正确性,为煤矿工作面的安全生产提供借鉴。本论文有图64幅,表7个,参考文献99篇。


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