地震预测技术主控因素在煤层气富集区的应用研究

    杜泽坤

    摘要：改革开放以来，我国的经济水平迅速提升，社会建设进程日益加快，在国际上，我国所具有的政治、贸易、文化等影响力也越来越大，然而，这一切都建立在能源大量消耗的前提基础上，以致我国目前处于一种能源几近枯竭的严峻局面。我国拥有非常丰富的煤层气资源储备，开发及利用煤层气资源，能够有效地缓解我国当前的能源危机。但是煤层气储层具有非常复杂、多变的特点，而地震预测技术主控因素可以较为准确地对煤层气富集区进行判断，因此具有十分重要的应用意義。本文试分析地震预测技术主控因素在煤层气富集区的应用，旨在为我国今后的能源发展提供理论支持。

    关键词：地震预测技术；主控因素；煤层气富集区；应用

    前言：改革开放以来，我国的经济水平迅速提升，社会建设进程日益加快，人们的生活条件得到了翻天覆地的改善，与之同时，我国在国际上所具有的政治、贸易、文化等影响力也越来越大。诚然，我国始终在发展，然而这一切都建立在能源大量消耗的前提基础上，以致我国正面临着能源几近枯竭的严峻态势。在此背景下，开发及利用新能源便具有着举足轻重的意义，目前，我国拥有着非常丰富的煤层气资源储备，“煤层气，俗称瓦斯，由煤层基质表面的吸附气、煤层裂缝与割理中的游离气、煤层水中的溶解气等组成。”[1]

    1.煤层气预测工作的难点

    “煤层气作为一种新能源，越来越受到人们的重视，世界上已经有29个国家开展了煤层气勘探工作，在美国，煤层气的勘探开发工作已经取得了很大的成果，但是我国煤层气的勘探开发起步较晚，相关技术尚不够成熟。”[2]不仅如此，煤层气预测工作还不同于天然气资源的预测，在实际操作中有许多困难。

    首先，煤层气是一种吸附在煤层基质表面的气体，其自身属性并不稳定，常常会受到外界因素的干扰和影响，比如其所吸附的煤层地质构造发生变化时，其所具有的吸附性也会发生显著的改变。在外界环境的影响下，煤层气的储集量也有着巨大的差异性，如果不仔细判断煤层气的储集量，就容易开采到储集量极低的煤层气区域，这样不仅无法获取丰富的资源储备，还会耗费大量的人力成本与物质资金，得不偿失。

    其次，根据我国地质探究资料可知，煤层的厚度一般不超过二十米，相对而言，地层厚度较薄，而地层厚度将直接影响着预测的准确度与及时性。同地层相比，煤层气的储层厚度更薄，因此，预测煤层气的难度要远远超过煤层，这也给开采煤层气带来了巨大的难度。

    最后，煤层气所具有的识别特征太少，相较煤层而言，煤层气不具备“三低二高”特征（低密度、低伽马、低波阻抗、高声波时差、高电阻），因此煤层气不能像煤层一样对顶底地层的预测产生较为强烈的反应，在开采过程中，其反应强度过小，以至于很难令预测技术人员识别并作出准确判断。

    2.基于主控因素的地震预测技术应用

    2.1基于构造形态因素的预测技术

    在煤层气开采过程中，构造形态因素起着至关重要的作用，因此，分析煤层的构造形态是预测煤层气富集区工作开展的前提基础。在进行了全面、细致的分析探究后，预测人员应对层位有着清晰的定位与跟踪措施，在实际应用时，可以利用测井校正基于时深表质量控制的时深转换技术来获取煤层的构造深度，通过与原有的钻井煤层深度进行对比，可以对探测煤层作出基本的判断，并由此分析出煤层气的储备位置。

    2.2基于煤层厚度因素的预测技术

    煤层气储集量与煤层厚度有着非常密切的联系，要想对煤层气富集区作出准确的预测，就应先利用地震预测技术对煤层厚度进行判断分析。“由于煤层低密度的特点，而围岩的密度值远高于煤层，二者具有较大的物性差异。”[3]因此技术人员可以采取地震波阻抗反演技术勘测出煤层厚度的数据值，一般来讲，煤层厚度如果超出五米，则意味着在其厚度变化的过渡区域将储集着较为丰富的煤层气资源。

    2.3基于煤层裂缝因素的预测技术

    由于煤层气的吸附性会受到煤层裂缝的严重影响，所以煤层裂缝因素将直接关系到煤层气的储集量，煤层裂缝越大，煤层气越少，煤层裂缝越小，煤层气储集量越丰富。因此，技术人员应采取积极应对措施尽可能地为煤层气创造一个良好的储层空间，在地震预测技术中，相干技术、曲率技术等都可以对煤层的裂缝进行有效地预测，通过分析结果，技术人员可以最大限度地改善煤层裂缝，继而为煤层气的吸附提供重要前提。

    2.4基于煤层顶板岩性因素的预测技术

    煤层顶板岩性不同，将对煤层气储集量造成不同的影响，对于煤层气而言，顶板岩性密度越高，致密性越好，越有利于其在煤层表面的吸附，因此，技术人员可以利用顶板岩层与煤层密度的差异性，采取地震波阻抗反演技术进行预判，继而分析出煤层顶板岩层的基本构成，如果煤层顶板岩层致密性良好，就意味着煤层气的储集量极为丰富，属于煤层气富集区。

    结论：能源储备的开发应用关系到我国未来的经济建设进程，关系到人们日常生活的方方面面，目前，我国处在能源几近枯竭的危急状态，有效地开采并利用煤层气等新能源，对我国今后的可持续发展战略实施与社会主义和谐社会构建有着极其深远的现实意义。就现状而言，我国在煤层气富集区的预测开采工作中尚处于不成熟阶段，仍具有很大的发展空间，且煤层气的预测工作存在一定的难度，然而，地震预测技术与方法的应用将积极有效地改善这一局面，相信随着今后技术水平的不断提高，我国在地震预测技术领域将取得新的发展成果，进一步促进煤层气富集区的预测与开发工作，为国家建设进程的加快奠定坚实基础。

    参考文献

    [1] 李春旭.煤层气富集区地震预测应用研究[D].四川：成都理工大学，2013.

    [2]陈勇，陈洪德，关达，蔡玉华，刘玉琦，郑四连.基于主控因素的煤层气富集区地震预测技术应用研究[J].石油物探，2013（04）：426-431.

    [3]杨振邦，周卉丽，于卫东.三维地震资料波阻抗反演技术及其应用[J].全国煤炭地质及勘查技术论坛，2012（08）：66-69.