地震預(yù)測技術(shù)主控因素在煤層氣富集區(qū)的應(yīng)用研究

杜澤坤

摘要：改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)水平迅速提升，社會(huì)建設(shè)進(jìn)程日益加快，在國際上，我國所具有的政治、貿(mào)易、文化等影響力也越來越大，然而，這一切都建立在能源大量消耗的前提基礎(chǔ)上，以致我國目前處于一種能源幾近枯竭的嚴(yán)峻局面。我國擁有非常豐富的煤層氣資源儲(chǔ)備，開發(fā)及利用煤層氣資源，能夠有效地緩解我國當(dāng)前的能源危機(jī)。但是煤層氣儲(chǔ)層具有非常復(fù)雜、多變的特點(diǎn)，而地震預(yù)測技術(shù)主控因素可以較為準(zhǔn)確地對(duì)煤層氣富集區(qū)進(jìn)行判斷，因此具有十分重要的應(yīng)用意義。本文試分析地震預(yù)測技術(shù)主控因素在煤層氣富集區(qū)的應(yīng)用，旨在為我國今后的能源發(fā)展提供理論支持。

關(guān)鍵詞：地震預(yù)測技術(shù)；主控因素；煤層氣富集區(qū)；應(yīng)用

前言：改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)水平迅速提升，社會(huì)建設(shè)進(jìn)程日益加快，人們的生活條件得到了翻天覆地的改善，與之同時(shí)，我國在國際上所具有的政治、貿(mào)易、文化等影響力也越來越大。誠然，我國始終在發(fā)展，然而這一切都建立在能源大量消耗的前提基礎(chǔ)上，以致我國正面臨著能源幾近枯竭的嚴(yán)峻態(tài)勢。在此背景下，開發(fā)及利用新能源便具有著舉足輕重的意義，目前，我國擁有著非常豐富的煤層氣資源儲(chǔ)備，“煤層氣，俗稱瓦斯，由煤層基質(zhì)表面的吸附氣、煤層裂縫與割理中的游離氣、煤層水中的溶解氣等組成。”[1]

1.煤層氣預(yù)測工作的難點(diǎn)

“煤層氣作為一種新能源，越來越受到人們的重視，世界上已經(jīng)有29個(gè)國家開展了煤層氣勘探工作，在美國，煤層氣的勘探開發(fā)工作已經(jīng)取得了很大的成果，但是我國煤層氣的勘探開發(fā)起步較晚，相關(guān)技術(shù)尚不夠成熟。”[2]不僅如此，煤層氣預(yù)測工作還不同于天然氣資源的預(yù)測，在實(shí)際操作中有許多困難。

首先，煤層氣是一種吸附在煤層基質(zhì)表面的氣體，其自身屬性并不穩(wěn)定，常常會(huì)受到外界因素的干擾和影響，比如其所吸附的煤層地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化時(shí)，其所具有的吸附性也會(huì)發(fā)生顯著的改變。在外界環(huán)境的影響下，煤層氣的儲(chǔ)集量也有著巨大的差異性，如果不仔細(xì)判斷煤層氣的儲(chǔ)集量，就容易開采到儲(chǔ)集量極低的煤層氣區(qū)域，這樣不僅無法獲取豐富的資源儲(chǔ)備，還會(huì)耗費(fèi)大量的人力成本與物質(zhì)資金，得不償失。

其次，根據(jù)我國地質(zhì)探究資料可知，煤層的厚度一般不超過二十米，相對(duì)而言，地層厚度較薄，而地層厚度將直接影響著預(yù)測的準(zhǔn)確度與及時(shí)性。同地層相比，煤層氣的儲(chǔ)層厚度更薄，因此，預(yù)測煤層氣的難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過煤層，這也給開采煤層氣帶來了巨大的難度。

最后，煤層氣所具有的識(shí)別特征太少，相較煤層而言，煤層氣不具備“三低二高”特征（低密度、低伽馬、低波阻抗、高聲波時(shí)差、高電阻），因此煤層氣不能像煤層一樣對(duì)頂?shù)椎貙拥念A(yù)測產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，在開采過程中，其反應(yīng)強(qiáng)度過小，以至于很難令預(yù)測技術(shù)人員識(shí)別并作出準(zhǔn)確判斷。

2.基于主控因素的地震預(yù)測技術(shù)應(yīng)用

2.1基于構(gòu)造形態(tài)因素的預(yù)測技術(shù)

在煤層氣開采過程中，構(gòu)造形態(tài)因素起著至關(guān)重要的作用，因此，分析煤層的構(gòu)造形態(tài)是預(yù)測煤層氣富集區(qū)工作開展的前提基礎(chǔ)。在進(jìn)行了全面、細(xì)致的分析探究后，預(yù)測人員應(yīng)對(duì)層位有著清晰的定位與跟蹤措施，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以利用測井校正基于時(shí)深表質(zhì)量控制的時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù)來獲取煤層的構(gòu)造深度，通過與原有的鉆井煤層深度進(jìn)行對(duì)比，可以對(duì)探測煤層作出基本的判斷，并由此分析出煤層氣的儲(chǔ)備位置。

2.2基于煤層厚度因素的預(yù)測技術(shù)

煤層氣儲(chǔ)集量與煤層厚度有著非常密切的聯(lián)系，要想對(duì)煤層氣富集區(qū)作出準(zhǔn)確的預(yù)測，就應(yīng)先利用地震預(yù)測技術(shù)對(duì)煤層厚度進(jìn)行判斷分析。“由于煤層低密度的特點(diǎn)，而圍巖的密度值遠(yuǎn)高于煤層，二者具有較大的物性差異。”[3]因此技術(shù)人員可以采取地震波阻抗反演技術(shù)勘測出煤層厚度的數(shù)據(jù)值，一般來講，煤層厚度如果超出五米，則意味著在其厚度變化的過渡區(qū)域?qū)?chǔ)集著較為豐富的煤層氣資源。

2.3基于煤層裂縫因素的預(yù)測技術(shù)

由于煤層氣的吸附性會(huì)受到煤層裂縫的嚴(yán)重影響，所以煤層裂縫因素將直接關(guān)系到煤層氣的儲(chǔ)集量，煤層裂縫越大，煤層氣越少，煤層裂縫越小，煤層氣儲(chǔ)集量越豐富。因此，技術(shù)人員應(yīng)采取積極應(yīng)對(duì)措施盡可能地為煤層氣創(chuàng)造一個(gè)良好的儲(chǔ)層空間，在地震預(yù)測技術(shù)中，相干技術(shù)、曲率技術(shù)等都可以對(duì)煤層的裂縫進(jìn)行有效地預(yù)測，通過分析結(jié)果，技術(shù)人員可以最大限度地改善煤層裂縫，繼而為煤層氣的吸附提供重要前提。

2.4基于煤層頂板巖性因素的預(yù)測技術(shù)

煤層頂板巖性不同，將對(duì)煤層氣儲(chǔ)集量造成不同的影響，對(duì)于煤層氣而言，頂板巖性密度越高，致密性越好，越有利于其在煤層表面的吸附，因此，技術(shù)人員可以利用頂板巖層與煤層密度的差異性，采取地震波阻抗反演技術(shù)進(jìn)行預(yù)判，繼而分析出煤層頂板巖層的基本構(gòu)成，如果煤層頂板巖層致密性良好，就意味著煤層氣的儲(chǔ)集量極為豐富，屬于煤層氣富集區(qū)。

結(jié)論：能源儲(chǔ)備的開發(fā)應(yīng)用關(guān)系到我國未來的經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程，關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫壳埃覈幵谀茉磶捉萁叩奈＜睜顟B(tài)，有效地開采并利用煤層氣等新能源，對(duì)我國今后的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施與社會(huì)主義和諧社會(huì)構(gòu)建有著極其深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。就現(xiàn)狀而言，我國在煤層氣富集區(qū)的預(yù)測開采工作中尚處于不成熟階段，仍具有很大的發(fā)展空間，且煤層氣的預(yù)測工作存在一定的難度，然而，地震預(yù)測技術(shù)與方法的應(yīng)用將積極有效地改善這一局面，相信隨著今后技術(shù)水平的不斷提高，我國在地震預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域?qū)⑷〉眯碌陌l(fā)展成果，進(jìn)一步促進(jìn)煤層氣富集區(qū)的預(yù)測與開發(fā)工作，為國家建設(shè)進(jìn)程的加快奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李春旭.煤層氣富集區(qū)地震預(yù)測應(yīng)用研究[D].四川：成都理工大學(xué)，2013.

[2]陳勇，陳洪德，關(guān)達(dá)，蔡玉華，劉玉琦，鄭四連.基于主控因素的煤層氣富集區(qū)地震預(yù)測技術(shù)應(yīng)用研究[J].石油物探，2013（04）：426-431.

[3]楊振邦，周卉麗，于衛(wèi)東.三維地震資料波阻抗反演技術(shù)及其應(yīng)用[J].全國煤炭地質(zhì)及勘查技術(shù)論壇，2012（08）：66-69.