專利名稱：一種獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及煤田勘探領域，尤其涉及一種獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法。
背景技術(shù)：
煤巖的品質(zhì)因子是衡量煤巖對地震波能量、頻率吸收衰減能力的重要指標。煤巖的品質(zhì)因子Q值對于在井下與地面地震探測中的應用有著重要作用。但由于煤巖制樣困難，關于測量煤巖的品質(zhì)因子，目前大多基于井下巷道的實際地震觀測和信息解譯來探索煤層吸收衰減特征與煤巖結(jié)構(gòu)、物性之間的關系。少量關于煤巖品質(zhì)因子實驗室測量主要以煤樣或相似物理模型的超聲頻譜分析為主。對于目前的煤巖品質(zhì)因子的測量，由于井下多分量地震技術(shù)尚未大規(guī)模開展應 用，對于縱波品質(zhì)因子研究較多，橫波較少；涉及縱橫波品質(zhì)因子及其各向異性的研究更少。理論上，不論對于瓦斯與煤突出的災害預防，還是構(gòu)造與巖性的探測，提高測量煤巖品質(zhì)因子Q值的精度，研究縱波、橫波的吸收衰減特征及變化規(guī)律對于提高煤田地震勘探的精度無疑都是十分有意義的。而當前主要是通過在實驗室進行超聲測試得到煤巖品質(zhì)因子，由于涉及設備過多且過程復雜，這樣對于國內(nèi)在野外的實際煤田勘探來說是不現(xiàn)實的，而煤巖品質(zhì)因子對于煤田勘探來說是十分重要的參數(shù)，如何能在國內(nèi)的野外煤田勘探環(huán)境中得到當時進行勘探的煤巖的品質(zhì)因子是當前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法，解決了國內(nèi)在野外煤田地震勘探中需要得到煤巖品質(zhì)因子的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法，包括獲取需要勘探的煤巖的速度特征并進行存儲；根據(jù)獲取的煤巖的速度特征中垂直煤層層理方向的縱波速度，通過下述方式計算得到該煤巖的垂直層理方向的縱波品質(zhì)因子Qpz QPz=aVPz+b,其中Qpz表示垂直煤層層理方向的縱波品質(zhì)因子，單位dB ；VPz為垂直煤層層理方向的縱波速度，單位m/s ;a、b分別為斜率和截距，對于中國國內(nèi)煤樣，a=0. 01，b=_ll. 42。進一步地，上述方法還可包括根據(jù)獲取的煤巖的速度特征中垂直煤層層理方向的橫波速度，通過以下方式計算得到該煤巖的垂直煤層層理方向的橫波品質(zhì)因子Qsz QSz=aVSz+b,其中Qsz表示垂直煤層層理方向的橫波品質(zhì)因子，單位dB ；VSz為垂直煤層層理方向的橫波速度，單位m/s ;a、b分別為斜率和截距，對于中國國內(nèi)煤樣，a=0. 008，b=_5. O。進一步地，上述方法還可包括根據(jù)得到的煤巖樣品的垂直煤層層理方向的縱波品質(zhì)因子QP，通過以下方式計算得到煤巖樣品的垂直煤層層理方向的橫波品質(zhì)因子Qs
Qs=O. 03QP2-0. 731QP+8. 5。與現(xiàn)有技術(shù)相比，應用本發(fā)明，通過得到的縱橫波速度，可以較精確地得到煤巖品質(zhì)因子，即在沒有鉆孔數(shù)據(jù)和實驗室測量的基礎上，通過已知的速度來估算品質(zhì)因子，不需要通過實驗室進行煤巖樣品的超聲測試，本發(fā)明適合國內(nèi)煤田地震勘探的需求；從實際煤巖樣品的測試中可以看出，本方法對于國內(nèi)不同變質(zhì)程度煤巖品質(zhì)因子Q值的預測具有足夠的精度。


圖I是本發(fā)明實際煤巖測試中煤巖樣品示意圖；圖2是基于本發(fā)明實際煤巖測試的縱波速度與Qp關系的示意圖；圖3是基于本發(fā)明實際煤巖測試的橫波速度與Qs關系的示意圖；
圖4是基于本發(fā)明實際煤巖測試的垂向Qp與Qs線性回歸的示意圖；圖5是本發(fā)明的獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法在具體實現(xiàn)中要通過系統(tǒng)中各設備之間信息交互來進行信息和/或數(shù)據(jù)的收集，并通過其內(nèi)的控制器(可以是CPU等進行控制處理信息和/或數(shù)據(jù)，本發(fā)明對此不作任何限定)，其間還可以通過各種存儲器(可以是內(nèi)存、硬盤或其他存儲設備)進行信息和/或數(shù)據(jù)的儲存和傳送，本發(fā)明對此不作任何限定。本發(fā)明在6種不同變質(zhì)程度煤巖超聲彈性測量的基礎上，重點分析煤巖縱波與橫波的吸收衰減特征與煤巖變質(zhì)程度的關系，并進一步得到它們與縱橫波速度的關系；從多分量地震探測的角度，著重分析縱波與橫波品質(zhì)因子的相互換算關系及存在的規(guī)律，提高對于國內(nèi)的不同變質(zhì)程度煤巖品質(zhì)因子Q值的測量精度，為多分量轉(zhuǎn)換橫波的吸收衰減補償提供試驗與物性依據(jù)。真密度(即真相對密度，True Relative Density，TRD)，指材料在絕對密實狀態(tài)下的體積內(nèi)固體物質(zhì)的實際體積,不包括內(nèi)部空隙。多數(shù)材料為多孔物質(zhì),具有與外部相通的開口孔和不通的閉孔，將含有閉孔材料的密度稱為視密度(即視相對密度，ApparentRelative Density,ARD)。煤的視密度是表示煤物理特性的一項指標,用于煤礦及地勘部門計算煤的埋藏量；在貯煤倉的設計及煤的運輸、磨碎和燃燒等過程的計算中，也都需要這項測值。此外視密度還用來計算煤的孔隙率，作為煤層氣計量基準。本發(fā)明中所指的密度為視密度，又稱視相對密度，即地質(zhì)勘探行業(yè)所使用的密度。下面通過實際煤巖測試對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的測試所采取的樣品來自8個不同的礦區(qū)，代表了 6種不同變質(zhì)程度的煤巖，如表I所示。采樣過程中為測試不同方向的煤巖品質(zhì)因子，分別對采樣煤層標明了垂直層理方向、傾向與走向。為滿足彈性測試的需要煤巖被加工成邊長6cm的立方體，共25塊。煤巖樣品鏡質(zhì)組最大反射率(ROmax)測試結(jié)果如表I所示，其中相同變質(zhì)程度煤巖的參數(shù)給出的是不同巖樣的平均值。
權(quán)利要求
1.一種獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法，其特征在于，包括 獲取需要勘探的煤巖的速度特征并進行存儲； 根據(jù)獲取的煤巖的速度特征中垂直煤層層理方向的縱波速度，通過下述方式計算得到該煤巖的垂直層理方向的縱波品質(zhì)因子Qpz QPz=aVPz+b, 其中Qpz表示垂直煤層層理方向的縱波品質(zhì)因子，單位dB ；VPz為垂直煤層層理方向的縱波速度，單位m/s ;a、b分別為斜率和截距，對于中國國內(nèi)煤樣，a=0. 01，b=_ll. 42。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 還包括根據(jù)獲取的煤巖的速度特征中垂直煤層層理方向的橫波速度，通過以下方式計算得到該煤巖的垂直煤層層理方向的橫波品質(zhì)因子Qsz QSz=aVSz+b, 其中Qsz表示垂直煤層層理方向的橫波品質(zhì)因子，單位dB ；VSz為垂直煤層層理方向的橫波速度，單位m/s ;a、b分別為斜率和截距，對于中國國內(nèi)煤樣，a=0. 008，b=_5. O。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 進一步包括根據(jù)得到的煤巖樣品的垂直煤層層理方向的縱波品質(zhì)因子QP，通過以下方式計算得到煤巖樣品的垂直煤層層理方向的橫波品質(zhì)因子Qs Qs=O. 03QP2_0. 731QP+8. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種獲取煤巖品質(zhì)因子的控制方法，包括獲取需要勘探的煤巖的速度特征并進行存儲；根據(jù)獲取的煤巖的速度特征中垂直煤層層理方向的縱波速度，通過QPz=aVPz+b的方式計算得到該煤巖的垂直層理方向的縱波品質(zhì)因子QPz，其中a=0.01，b=-11.42。本發(fā)明解決了國內(nèi)在野外煤田地震勘探中需要得到煤巖品質(zhì)因子的問題。
文檔編號G01V1/40GK102778695SQ20121025683
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者王赟 申請人:中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所