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沁水盆地构造煤弹性各向异性及裂缝特征研究
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作者 龚飞 王国伟 +3 位作者 康武江 彭苏萍 邹冠贵 张钊基 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3544-3555,共12页
煤的弹性及其各向异性特征是煤层气储层预测的基础,由于煤矿物组成和孔隙结构十分复杂,其弹性及其各向异性性质不够明确.因此,本文选取沁水盆地四组中高阶构造煤,在不同围压条件下对垂直层理、平行面割理、平行端割理和与层理呈45°... 煤的弹性及其各向异性特征是煤层气储层预测的基础,由于煤矿物组成和孔隙结构十分复杂,其弹性及其各向异性性质不够明确.因此,本文选取沁水盆地四组中高阶构造煤,在不同围压条件下对垂直层理、平行面割理、平行端割理和与层理呈45°四个方向的柱塞样开展了超声速度测试,分析煤样的弹性及其各向异性特征.结果表明:煤样速度随围压呈非线性增加,不同方向速度应力敏感性差异较大.煤样速度存在明显的各向异性,垂直端割理方向的速度最大,垂直层理方向最小.煤样在面-端割理方向速度差异均小于5%,远小于平行层理方向与垂直层理方向之间的速度差异,可被近似当作横向各向同性介质.煤样速度各向异性参数与围压呈负相关,压力增加导致的各向异性变化量远小于最高压时速度各向异性,说明层理是煤样各向异性的主导因素,裂缝的存在增强了煤样的各向异性.此外,我们对煤样不同方向的裂缝密度进行了定量表征,并讨论了与弹性及其各向异性特征之间的关系.研究结果可为煤层气储层各向异性反演及面-端割理识别等提供岩石物理支撑. 展开更多
关键词 构造煤 弹性性质 各向异性 裂缝
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岩石孔隙度测量实验装置设计与测试分析 被引量:4
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作者 邹冠贵 彭苏萍 +2 位作者 龚飞 王美娇 佘佳生 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第8期136-140,共5页
为提高岩石孔隙度测试结果的精度、优化实验教学效果,该文改进了基于波义耳定律双室法的孔隙度测试仪,并提出提高测试精度的具体措施。选取山西省赵庄矿煤岩、河北省万年矿页岩和煤岩、河南省永城砂岩和煤岩进行测试分析,结果表明装置... 为提高岩石孔隙度测试结果的精度、优化实验教学效果,该文改进了基于波义耳定律双室法的孔隙度测试仪,并提出提高测试精度的具体措施。选取山西省赵庄矿煤岩、河北省万年矿页岩和煤岩、河南省永城砂岩和煤岩进行测试分析,结果表明装置气密性、温度变化和样品烘干时间是影响孔隙度测试精度的关键因素:孔隙连通性差、孔隙度小的岩石对装置气密性要求更高,需要增加测试时长;实验时环境温度的浮动会对测试值产生影响,需要进行温度校正;煤岩的烘干时间为48 h左右,砂岩、页岩和油页岩的质量达到基本稳定所需要的烘干时间较短。 展开更多
关键词 孔隙度仪 波义耳定律 样品烘干 气密性 温度
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基于LLE和SVM的地震断层自动识别方法 被引量:3
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作者 邹冠贵 丁建宇 +2 位作者 任珂 殷裁云 董青山 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1634-1644,共11页
传统地震资料的断层解释主要依靠解释者的知识和经验,存在工作量大、效率低的问题。基于机器学习的断层识别方法,可以融合已有的地质资料、解释人员的知识和经验,构建高质量的数据集,增加解释的准确率。为了提高机器学习方法断层解释的... 传统地震资料的断层解释主要依靠解释者的知识和经验,存在工作量大、效率低的问题。基于机器学习的断层识别方法,可以融合已有的地质资料、解释人员的知识和经验,构建高质量的数据集,增加解释的准确率。为了提高机器学习方法断层解释的准确率,构建基于局部线性嵌入(LLE)和支持向量机(SVM)算法的断层识别方法。首先,介绍了LLE和SVM算法的基本原理,说明各算法的计算过程和主要参数;然后建立断层正演模型,分析不同属性的断层响应特征,针对训练数据集中多种地震属性之间的信息冗余,分别通过LLE和主成分分析(PCA)2种算法对地震属性数据进行降维,引入的量化指标计算结果表明LLE算法对于非线性数据体有较好的降维效果;利用西上庄井田6条巷道、5口钻井揭露的11854个已知构造信息的数据点,分别训练SVM,PCA-SVM和LLE-SVM断层识别模型;以准确率A、查全率R、查准率P、F作为模型的衡量标准,对比各模型在工区数据上的预测分类性能;其中,LLE-SVM模型综合表现最佳,查准率可达94.4%,远高于其他模型;最后,利用构建的各模型对整个工区进行预测,并结合实际揭露情况和人机交互解释结果进行分析。综合结果表明,基于LLE和SVM的断层识别方法在去除冗余信息的同时能够有效突出断层响应特征,减少主观人为因素的影响,提高断层解释的效率。 展开更多
关键词 断层识别 地震属性优化 煤田三维地震 局部线性嵌入 支持向量机
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深度卷积神经网络目标检测算法在煤矿断层检测上的应用 被引量:2
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作者 张春翔 唐烨锈 +2 位作者 邹冠贵 曾义文 樊卓 《矿业科学学报》 CSCD 2023年第6期733-743,共11页
断层解释技术在煤矿安全开采领域起着至关重要的作用。随着神经网络技术的发展,许多基于神经网络算法的智能化地震资料解释处理方案被提出。首先通过对比不同的深度卷积神经网络目标检测算法,选择适合于识别断层的Faster R-CNN目标检测... 断层解释技术在煤矿安全开采领域起着至关重要的作用。随着神经网络技术的发展,许多基于神经网络算法的智能化地震资料解释处理方案被提出。首先通过对比不同的深度卷积神经网络目标检测算法,选择适合于识别断层的Faster R-CNN目标检测算法;其次建立具有多种地质特征的地震正演模型,分别对AlexNet、残差网络ResNet50和ResNet101三种特征提取网络进行测试,优选得出ResNet101特征提取网络在断层检测方面具有更加优异的表现;最后基于优选的ResNet101特征提取网络和Faster R-CNN目标检测算法构建断层检测模型,对实际地震数据进行断层检测。结果表明:基于深度卷积神经网络的目标检测算法在断层检测上具有很好的泛化能力,提高了断层的解释效率,在实际应用上具有巨大潜力。 展开更多
关键词 深度卷积神经网络 断层检测 地震正演模型 目标检测
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煤层气储层岩石物理建模与脆性正演分析 被引量:2
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作者 张钊基 王国伟 邹冠贵 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期445-446,共2页
煤层气储层煤岩具有定的脆性,容易出现裂缝和破碎,这对于煤层气的开采和生产会产生定的影响和挑战。同时,煤层气具有‘低孔低渗’的特点,实现煤层气的开采依赖于对煤层气储层的水力压裂,脆性是水力压裂至关重要的指标。脆性是岩层的种属... 煤层气储层煤岩具有定的脆性,容易出现裂缝和破碎,这对于煤层气的开采和生产会产生定的影响和挑战。同时,煤层气具有‘低孔低渗’的特点,实现煤层气的开采依赖于对煤层气储层的水力压裂,脆性是水力压裂至关重要的指标。脆性是岩层的种属性,大量研究者采用不同方法表征评价岩石的脆性,有基于岩石强度、硬度、压痕、破裂面、应力—应变、矿物组分和力学参数等多种脆性评价方法。 展开更多
关键词 脆性 煤层气 建模
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煤弹性参数的影响因素分析及其AVO响应特征 被引量:1
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作者 吴雨珊 邹冠贵 +2 位作者 曾葫 佘佳生 赵太郎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期194-208,共15页
研究煤弹性参数的影响因素可以揭示煤层AVO响应的物理含义,有利于指导复杂地质条件下的煤层气勘探。以沁水盆地寺河矿区3号煤层的60块煤样为研究对象,根据煤的工业成分分析、矿物成分分析和地层条件下测试结果,基于BET多层吸附理论(The ... 研究煤弹性参数的影响因素可以揭示煤层AVO响应的物理含义,有利于指导复杂地质条件下的煤层气勘探。以沁水盆地寺河矿区3号煤层的60块煤样为研究对象,根据煤的工业成分分析、矿物成分分析和地层条件下测试结果,基于BET多层吸附理论(The Brunauer-Emmett-Teller theory)和自洽模型构建不同流体饱和的煤层气储层岩石物理模型。主要考虑3种流体饱和情况:1种为完全水饱和,另外2种为不同的含水、吸附气和游离气的多相混合流体。在此基础上,分析煤基质组成、孔隙率和流体饱和情况对煤的弹性参数的综合影响,进一步开展含煤地层在不同孔隙率、不同流体饱和情况下的地震AVO响应特征分析。结果表明:研究区内,煤的孔隙率是引起煤纵横波速度、多相流体饱和煤体积模量变化的主要影响因素,且孔隙率增大引起多相流体饱和煤体积模量的变化较明显;相比于孔隙率,不同煤基质组成对完全水饱和煤体积模量、密度的影响更为显著;不同流体饱和情况引起的煤弹性参数变化相较于孔隙率、煤基质组成小。分析含煤地层的AVO响应特征可以发现,孔隙率与AVO属性呈一定线性关系,含水饱和度与AVO属性呈一定非线性关系;与其他AVO属性相比,横波阻抗属性在不同孔隙率、不同流体饱和情况下的地震AVO响应最为显著。 展开更多
关键词 BET多层吸附 煤的弹性参数 AVO属性 煤层气
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夏店煤矿断层的支持向量机预测研究 被引量:1
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作者 韩成阳 邹冠贵 薛静雯 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期119-120,共2页
近年来夏店煤矿在开采过程中,发现采区内断层特别发育,严重影响了煤矿的高效开采与经济效益。因此亟须通过物探手段来解决当下遇到的困局,不过传统的地震解释周期长,人工多,不能够满足煤矿的迫切需求。不过随着计算机科技的进步,将机器... 近年来夏店煤矿在开采过程中,发现采区内断层特别发育,严重影响了煤矿的高效开采与经济效益。因此亟须通过物探手段来解决当下遇到的困局,不过传统的地震解释周期长,人工多,不能够满足煤矿的迫切需求。不过随着计算机科技的进步,将机器学习技术应用于地震数据解释开始受到关注,例如使用和深度学习方法在弹性波阻抗数据体上,开展地震相分类。 展开更多
关键词 地震属性 支持向量机 断层预测
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煤层冲刷带煤厚三维地震预测研究 被引量:1
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作者 陈豪 邹冠贵 +2 位作者 曾葫 佘佳生 王国伟 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期343-344,共2页
我国“相对富煤、贫油、少气”的资源禀赋状况决定了煤炭作为我国主体能源的地位短期内不会改变,是短期内不可替代的稳定主体能源(霍超等,2022)。河流冲刷导致煤层遭受冲刷及变形,该地质现象不但直接影响到煤层的储量计算,而且威胁到煤... 我国“相对富煤、贫油、少气”的资源禀赋状况决定了煤炭作为我国主体能源的地位短期内不会改变,是短期内不可替代的稳定主体能源(霍超等,2022)。河流冲刷导致煤层遭受冲刷及变形,该地质现象不但直接影响到煤层的储量计算,而且威胁到煤矿的安全开采,因此揭示河流冲刷对煤层影响显得非常重要(张昭等,2022)。地质及地球物理勘探作为当前预测研究河流冲刷最主要的两种方法. 展开更多
关键词 煤层冲刷带 煤厚 地震勘探
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煤弹性参数频率的依赖性测试技术
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作者 曾葫 佘佳生 邹冠贵 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期339-340,共2页
地球物理勘探中,对于弹性参数的获取途径,般有地震勘探,声波测井以及实验室测量三类手段。首先,传统的实验室速度测量是在MHz频率范围内进行的,声波测井在10 k Hz频率范围内进行的,地面地震在0~100 Hz频率范围内进行的。对于常用的弹性... 地球物理勘探中,对于弹性参数的获取途径,般有地震勘探,声波测井以及实验室测量三类手段。首先,传统的实验室速度测量是在MHz频率范围内进行的,声波测井在10 k Hz频率范围内进行的,地面地震在0~100 Hz频率范围内进行的。对于常用的弹性参数数据,不同的获取途径之间有着测量频率的区别。当今具有挑战性的探索要求我们利用所有类型的数据进行更好的综合定量解释。 展开更多
关键词 频散 衰减
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含煤地层灰岩富水性地震频散属性反演研究
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作者 佘佳生 曾葫 邹冠贵 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期397-398,共2页
煤矿水害问题是严重影响煤炭资源安全开采的主要危害之(张超等,2019)。含煤地层中的灰岩层通常岩溶发育,含水量大,对煤矿开采构成严重威胁(田伟等,2017)。地下水的流动也会使灰岩层岩溶不断发育(樊连杰等,2021)。以往地面勘探工作中,通... 煤矿水害问题是严重影响煤炭资源安全开采的主要危害之(张超等,2019)。含煤地层中的灰岩层通常岩溶发育,含水量大,对煤矿开采构成严重威胁(田伟等,2017)。地下水的流动也会使灰岩层岩溶不断发育(樊连杰等,2021)。以往地面勘探工作中,通过钻孔方式揭露含煤地层富水情况。随着三维地震技术以及岩石物理理论方法的发展. 展开更多
关键词 灰岩富水性 频散属性 频谱分解
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非平衡学习的地震断层识别研究
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作者 薛静雯 邹冠贵 韩成阳 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期433-434,共2页
利用三维地震数据开展断层自动识别研究时发现,基于矿区揭露信息的数据集的构建直接影响了机器学习算法对断层识别的最终效果。在实际工作中,可收集到的已揭露的断层点数量往往远小于非断层点的数量,这导致构建的地震属性数据集是不平... 利用三维地震数据开展断层自动识别研究时发现,基于矿区揭露信息的数据集的构建直接影响了机器学习算法对断层识别的最终效果。在实际工作中,可收集到的已揭露的断层点数量往往远小于非断层点的数量,这导致构建的地震属性数据集是不平衡的。在机器学习领域,解决非平衡数据集分类常用的方法主要有三类,主要包括:基于数据集重构的重采样方法;结合多个学习器对数据进行综合判断的集成学习方法. 展开更多
关键词 ADABOOST 随机欠采样 断层识别
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基于弹性波阻抗理论的构造煤预测方法研究 被引量:1
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作者 邹冠贵 李来春 《中国煤炭地质》 2018年第2期80-84,共5页
从弹性波阻抗基础理论出发,通过对不同煤体结构的模型计算和分析,探讨弹性波阻抗对煤体结构变化的敏感性,发现与利用Whitcombe方法进行归一化与未做归一化,其弹性波阻抗都表现为随着角度的增大对煤体结构变化的敏感性下降。研究表明,纵... 从弹性波阻抗基础理论出发,通过对不同煤体结构的模型计算和分析,探讨弹性波阻抗对煤体结构变化的敏感性,发现与利用Whitcombe方法进行归一化与未做归一化,其弹性波阻抗都表现为随着角度的增大对煤体结构变化的敏感性下降。研究表明,纵、横波速度之比(υ_p/υ_s)及泊松比(σ)随煤体破坏程度的增大而增大,具有很好的相关性。通过纵、横波速度之比的平方与泊松比的乘积[(υ_p/υ_s)~2×σ](G属性)能够很好的区分煤体结构。可采用基于弹性波阻抗反演的方法来提取G属性。以寺河煤矿西二盘为例,利用测井曲线计算和分析了各个钻孔中3~#、9~#和15~#煤层的G属性值,最终把G=2.5的区域划分为构造煤发育区域。 展开更多
关键词 弹性波阻抗 泊松比 纵、横波速度 构造煤
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雨汪井田超压含煤地层孔隙特征及孔隙体积模量演变规律 被引量:2
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作者 车玉燕 邹冠贵 +2 位作者 殷裁云 曾葫 佘佳生 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第3期275-285,共11页
煤及煤层气开发中的异常高压现象会对资源开发带来危险,从而威胁到人员和财产的安全。本文选取云南雨汪煤矿的6个煤样,联合CT扫描技术和低温液氮吸附实验方法,分析测试得到超压煤样孔隙半径、孔喉半径、孔容-孔径微分分布的孔隙特征参数... 煤及煤层气开发中的异常高压现象会对资源开发带来危险,从而威胁到人员和财产的安全。本文选取云南雨汪煤矿的6个煤样,联合CT扫描技术和低温液氮吸附实验方法,分析测试得到超压煤样孔隙半径、孔喉半径、孔容-孔径微分分布的孔隙特征参数;基于Gassmann模型的机理,推导了不同围压条件下的干燥及饱和超压煤样孔隙体积模量。结果表明:雨汪煤矿超压地层煤样孔隙率偏大,可达到10%,孔隙形状主要为球形和柱体,孔隙大小以介孔为主。干燥煤样的纵横波速度随围压的施加呈非线性增加。饱和煤样孔隙体积模量随围压的增加而变大,围压相同时,孔隙体积模量在水饱和度大于90%时迅速增加。 展开更多
关键词 异常高压 孔隙率 孔隙特征 孔隙体积模量
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Seismic studies of coal bed methane content in the west coal mining area of Qinshui Basin 被引量:2
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作者 zou guangui Peng Suping +3 位作者 Yin Caiyun Xu Yanyong Chen Fengying Liu Jinkai 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2013年第6期795-803,共9页
The coal bed methane content(CBMC)in the west mining area of Jincheng coalfield,southeastern Qjnshui Basin,is studied based on seismic data and well-logs together with laboratory measurements.The results show that the... The coal bed methane content(CBMC)in the west mining area of Jincheng coalfield,southeastern Qjnshui Basin,is studied based on seismic data and well-logs together with laboratory measurements.The results show that the Shuey approximation has better adaptability according to the Zoeppritz equation result;the designed fold number for an ordinary seismic data is sufficient for post-stack data but insufficient for pre-stack data regarding the signal to noise ratio(SNR).Therefore a larger grid analysis was created in order to improve the SNR.The velocity field created by logging is better than that created by stack velocity in both accuracy and effectiveness.A reasonable distribution of the amplitude versus offset(AVO)attributes can be facilitated by taking the AVO response from logging as a standard for calibrating the amplitude distribution.Some AVO attributes have a close relationship with CBMC.The worst attribute is polarization magnitude,for which the correlation coefficient is 0.308;and the best attribute is the polarization product from intercept,of which the correlation coefficient is-0.8136.CBMC predicted by AVO attributes is better overall than that predicted by direct interpolation of CBMC;the validation error of the former is 14.47%,which is lower than that of the latter 23.30%.CBMC of this area ranges from2.5 m^3/t to 22 m^3/t.Most CBMC in the syncline is over 10m^3/t,but it is below 10m^3/t in the anticline;on the whole,CBMC in the syncline is higher than that in anticline. 展开更多
关键词 Coal bed methane content Amplitude versus offset AVO attribute Correlation coefficient
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