⑴ 三塘湖盆地侏羅系煤成油初次運移
摘 要 基於對差異演化導致顯微組分「分期生油」和「早生早排」是煤成油得以有效聚集的先決條件之一的認識，在對成烴演化過程中三塘湖盆地侏羅紀煤系有機岩物理性質變化的研究基礎上，探討了其煤成油的初次運移機理。有機岩的脫水作用與煤成油的排驅不存在較佳的時間耦合，依靠內在水分排出攜帶的水溶形式運移是不現實的。而在過壓作用下有機岩中連續的「瀝青網路」形成機制和較早的初次運移歷史可能是產生三塘湖盆地侏羅系煤成油的必要條件。
任德貽煤岩學和煤地球化學論文選輯
煤系中發育的烴源岩有煤、碳質泥岩和暗色泥岩等類型。石油的初次運移特徵與烴源岩的有機質類型和有機質豐度有較大的關系，煤和碳質泥岩主要是沼澤相的產物，都以腐殖型有機質為主; 又據 Rudkiewicz 等( 1994［1］) 研究，有機碳含量大於 10% 的烴源岩排驅石油的能力和特點相似，而與有機碳含量較低的烴源岩有很明顯的區別。因而以有機碳含量10% 為界劃分碳質泥岩與暗色泥岩，有機質豐度高的煤和碳質泥岩作為同一類烴源岩———有機岩。
有機岩中富氫顯微組分普遍存在，其生烴潛力是肯定無疑的，但由於其孔隙結構特徵及強吸附性，使得人們對於石油能否從中有效排出仍心存疑慮。為此，選取三塘湖盆地侏羅紀煤系有機岩為研究對象，在對其孔隙結構特徵的研究基礎上，探討其煤成油的初次運移機理。
一、有機岩的物理性質
與烴類排驅有關的有機岩的物理性質有孔隙結構和內在水分含量等，其中最主要的是孔隙結構特徵。孔隙結構的基本特徵包括孔徑結構、孔容、孔比表面積、孔隙度和孔喉直徑等，這些參數可以通過汞置換法測試，利用孔隙性質與進汞壓力之間的關系求取。
孔隙的分類因實驗方法和研究目的的不同而有別。按孔隙直徑大小劃分孔隙類型是汞置換法通常採用的，可以把孔隙分為4級:大孔(孔隙直徑d>1000nm)、中孔(d=1000～100nm)、過渡孔(d=100～10nm)和微孔(d<10nm)［2］。
一般認為，有機岩的大孔多由岩石中的微裂隙和微節理構成，中孔是有機顯微組分構成的內孔和外孔，微孔與有機質大分子結構單元的間隙和空隙有關，過渡孔則是有機顯微組分的孔隙向分子結構單元構成的孔隙的過渡。
三塘湖盆地侏羅系有機岩的孔隙分布以大孔和過渡孔為主，中孔和微孔相對較少，大孔占孔隙總體積的13%～43%，微孔僅佔2%～23%;孔比表面積的分布情況與此相反，微孔一般占總孔比表面積的40%以上，大孔不足1%。由於孔比表面積與孔隙直徑呈冪指數關系負相關，因而，幾乎在任何時候，有機岩中微孔的孔比表面積都是最大的。
令人感興趣的是，三塘湖盆地侏羅系有機岩的視孔隙度與平均孔隙直徑呈現良好的正相關關系( 圖1) ，平均孔隙直徑越大，視孔隙度越高，這表明有 機岩視孔隙度的變化反映了較大孔徑的孔隙分布的變化。
而孔比表面積與孔隙直徑負相關，孔隙直徑越小，孔比表面積越大，毛細管阻力就越大，對烴類物質的吸附能力也就越強。以氣體的運移為例，在大孔中以層流和紊流方式，在中孔中以緩慢層流方式，而在過渡孔和微孔中可能產生毛細管凝結和物理吸附現象，主要是以擴散方式。因此，大孔、中孔的發育有利於烴類的排驅。
圖 1 視孔隙度與平均孔隙直徑的關系
二、成烴演化過程中有機岩物理性質的變化
有機岩(尤其是煤)是復雜的多孔固體，其顯微組分組成中占絕大多數的鏡質組分還具有復雜的凝膠性質。從某種意義上說，成烴演化(煤化作用)過程中有機岩物理性質變化的最直觀表現就是鏡質組膠體屬性的改變，由未成熟階段的水凝膠轉變為成熟階段的瀝青凝膠(Stach等，1982［3］;Cook等，1986［4］)。值得注意的是，與上述膠體屬性轉變過程相應的是有機岩的脫水作用、視孔隙度的轉折性變化(圖2)，大致以鏡質組反射率Ro為0.6%～0.7%為界，此前，內在水分含量和視孔隙度的降低極為迅速，內在水分含量由13%以上銳減至2.5%左右，視孔隙度由16%以上銳減至5.5%左右;此後，內在水分含量和視孔隙度平穩降低。
圖 2 三塘湖盆地侏羅系有機岩內在水分( a) 和視孔隙度( b) 隨成熟度的變化
從視孔隙度與平均孔隙直徑的關系(圖1)可以判斷，成烴演化過程中孔隙度的變化可能與孔隙結構中大孔、中孔的減少有關。事實上，孔隙分布特徵的演化正是如此，大孔+中孔的孔隙體積分數呈減少趨勢，且在Ro為0.4%～0.6%降低極為迅速(圖3);顯然，過渡孔+微孔的孔隙體積分數的變化規律與此相反，反映隨成熟度增高，有機岩中微孔和過渡孔愈加發育。
大孔+中孔的孔隙體積分數隨成熟度的演化與內在水分含量的變化規律基本一致，這意味著有機岩孔隙結構的演化與流體的排出可能有密切的聯系。
三、煤成油的排驅機理
理論上講，烴類的運移形式有:①分子溶液狀態;②膠體和膠束溶液狀態;③單一油相或氣相。但一般認為，受壓力驅動的不連續的烴相可能是最主要的初次運移形式，它對於各類烴源岩都適用，與岩性無關［5］.對於煤這樣的有機岩而言，由於富含氧基團和傾氣性較強等原因，Cook認為液態烴是以水溶形式在成烴演化早期隨大量的內在水分一起排出的［6］。
吐哈盆地侏羅系煤中富含木栓質體等易於早期生油的顯微組分，煤的脫水作用與煤成油的排驅有較佳的時間耦合，「早生早排」是一種必然結果［7，8］。而三塘湖盆地侏羅系有機岩中主要生烴母質為角質體和孢子體，缺乏有利於形成未熟—低熟油的木栓質體、樹脂體等組分 ［9］，其初次運移機理應該是怎樣的呢?
(1)三塘湖盆地侏羅系絕大多數樣品的烴轉化率高峰在Ro為0.6%～0.9%，這個階段已是有機岩的脫水作用由急轉緩、處於平穩降低的時期(圖2)，顯然，依靠內在水分排出攜帶的水溶形式運移是不現實的。
(2)有機岩大量脫水的直接結果是其膠體屬性的改變，由水凝膠轉變為瀝青凝膠。從另一角度講，這種膠體屬性的改變也是煤化過程的瀝青化作用產生大量瀝青物質並滯留在有機岩中的結果，使得水凝膠的分散介質(水)逐漸被瀝青置換，形成均一的「瀝青相」。均一化的連續的「瀝青網路」的存在可能是三塘湖盆地侏羅系煤成油發生初次運移的烴源岩的基本前提之一。Allan等從同一煤樣不同顯微組分抽提物的化合物分布的相似性，論證了有機岩中形成連續的「瀝青網路」的可能性，指出層內運移作用是有機岩成烴演化過程中的一個活躍過程［10］。
(3)烴類的排驅還有一個烴源岩生烴能力與其容納能力的比較問題。如果生烴量太小，則無論烴源岩允許流體通過的性質如何，都不可能發生有意義的排驅;相反，如果生烴量遠大於其容納能力，「滿則溢」是必然的。
圖 3 孔隙體積分數隨成熟度的變化
三塘湖盆地侏羅系有機岩在Ro為0.6%～0.9%抽提物量一般為20～60mg/g·TOC，假定煤的密度為1.4g/cm3，瀝青的密度為0.9g/cm3，則約3%～9%的煤體積被瀝青充填，由圖2可知，這意味著在成熟階段初期有機岩的孔隙已基本被石油飽和。而實際上，根據相對滲流理論，排烴門限飽和度僅為50%左右［11］。
(4)上述特徵表明，三塘湖盆地侏羅系煤成油可能是通過有機岩中的連續「瀝青網路」在層內運移，以油水彼此分開的二相流形式排出。這樣，有機岩中產生的過壓將是排驅的動力。通常的泥質烴源岩(暗色泥岩)由於顆粒細小及礦物的可塑性使得礦物基質具有可壓縮性，其中的流體不易流動，因此，一部分載荷便由流體承受，過壓隨之產生，進而導致流體排驅。有機岩(尤其是煤)比暗色泥岩具有更高的可塑性［12］，這曾經被認為是不利於煤成油排驅的物性之一。事實上，沒有任何理由認為有機岩對上覆載荷的反應會與暗色泥岩的有根本不同，卻正是由於有機岩的高壓縮性將上覆載荷傳遞到流體，從而產生較大的排驅壓力［13］。
聲波測井資料反映出三塘湖盆地侏羅系明顯存在欠壓實現象，整個生油高峰階段對應的深度范圍均在異常高壓帶內①，由此可知，過壓可作為三塘湖盆地侏羅系有機岩的排驅動力條件。
(5)特別值得注意的是，三塘湖盆地侏羅系有機岩中主要生烴母質為角質體和孢子體，這是對煤成油排驅十分有利的顯微組分。
首先，角質體、孢子體生成石油是從固相中產生出液相，這將在鏡質組「基質」中產生較大的孔隙(圖4a);其次，三塘湖盆地侏羅系有機岩中角質體、孢子體往往富集成微層，呈平面展布，由於不同顯微組分個體之間的接觸邊界相對較軟弱，甚至可能本來就存在一定的間隙，因而在生油高峰階段過壓的作用下，很容易使先前在鏡質組中產生的孔隙連通，形成連續的「瀝青網路」(圖4b)，進而排出石油。壓力釋放後，這種單向延伸的縫隙可能會關閉，待壓力聚集後再次張開，周而復始，與有機岩中可能發育的其他類型的微裂隙系統共同作用，脈動式排驅石油。過壓的產生，既可以是有機岩壓塑性傳遞的載荷，也可能是烴類生成增壓作用的結果。
(6)雖然三塘湖盆地侏羅系煤成油可能以單一油相通過連續的「瀝青網路」在層內運移、最後排出有機岩的方式發生初次運移，但較早的初次運移歷史可能是其得以有效聚集的充分條件之一。
圖 4 「瀝青網路」形成示意圖
隨成熟度增高，有機岩中微孔和過渡孔愈來愈發育，重質瀝青將被吸附滯留其中，僅有輕質油和凝析油分子、或者瀝青進一步裂解成氣體分子才能夠克服這種「色譜」效應排出。
三塘湖盆地侏羅系有機岩的瀝青化作用比較強烈，幾乎在成熟階段初期有機岩由水凝膠向瀝青凝膠轉變的同時( Ro約 0. 65%) ，就已經達到了排烴所需的含油飽和度，而此時有機岩中仍有相當的大孔和中孔，加之圖 4 所示的機理，重質瀝青才得以排驅出有機岩。否則，重質瀝青將被瀝青凝膠中的微孔和過渡孔吸附同化，直至熱裂解階段才可能以氣態烴形式釋放。
四、結語
由於有機岩的孔隙結構特徵及強吸附性所導致的「色譜」效應，一般認為煤成油以輕質油和凝析油為主［14 ～ 16］。但三塘湖盆地侏羅系煤成油油質偏重、含蠟量高、凝固點高、粘度高［17］①，這固然與其特定的生烴母質、較低的成熟演化程度有關，而特殊的連續「瀝青網路」形成機制和較早的初次運移歷史亦與其密切相關。
參 考 文 獻
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Primary migration of Jurassic coal derived oil in Santanghu Basin
ZHANG Wei-biao1，ZHONG Ning-ning2，REN De-yi1
( 1. Department of Resource Exploitation Engineering，CUMT，Beijing 100083，China;
2. Department of Geosciences，University of Petroleum，Beijing 102200，China )
Abstract: It is known that the differential evolution of the multiple macerals results in「oil generation by stage」，and that「early generation，early expulsion」is one of the preconditions for the efficient accumulation of the coal-derived oil. Based upon the study on the evolution of the physical properties，related to the hydrocarbon expulsion，of the Jurassic organic rock in San- tanghu basin ring the course of maturation，the mechanism of the primary migration of its coal-derived oil w as discussed. The rapid loss of the inherent moisture in the organic rock w as not accordant w ith the main generation stage of the coal-derived oil，so it w as unrealistic that the oil migrated by dissolution in the expelled w ater. It is thought that the special forming mech- anism of the continuous「bitumen netw ork」under the condition of the overpressure and an earlier history of the primary migration may be essential to the Jurassic coal-derived oil in Santanghu basin.
Key words: Santanghu basin; Jurassic coal measures; organic rock; coal-derived oil; primary migration; bitumen network
( 本文由張衛彪、鍾寧寧、任德貽合著，原載《中國礦業大學學報》，2000 年第 29 卷第6 期)
⑵ jiffy 的基質既（壓縮營養塊）哪裡能買
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⑶ 常見的花卉栽培介質有那些
五色紫砂陶粒
選用優質紫砂礦材料，手工製作成蜂窩式異型結構，經高溫燒制而成，酸鹼度pH6～7。在栽培花卉時，可有效減少澆水的次數與用水量。
峨眉山仙土
是盆栽蘭花天然的培養基質，微粒及粉狀「仙土」為各種花卉通用。pH5.5～6.5；含多種微量元素。具凝結、不鬆散，良好的保水、透氣性，不板結，無細菌，不傷根。用其栽培植物兩年內不用施肥，3～5年可略施薄肥。
椰糠磚
新型種花基質，其壓縮塊是容器育苗、扦插床、種子催芽播種床與盆栽的優良無土栽培基質。不含蟲、雜質，透氣性好，運輸方便，含氯量低，保水性好；還含有花卉所需的多種微量元素，再生性好；呈弱酸性。
適合大多數植物，尤其是熱帶和亞熱帶植物的需求。可替代泥炭土、苔蘚草、蛭石、珍珠岩、木屑、甘蔗渣等基質材料。
復合樹皮（也稱炭化樹皮）
具良好的保水、保肥、透水、透氣性能。使用中充分澆水，可避免在使用水苔栽培花卉過程中因水分控制不好而造成爛根。
可直接用於蝴蝶蘭、大花蕙蘭、文心蘭、卡特蘭、安祖花等多種名貴花卉的栽培。
蛇木屑
排水、通氣良好，耐用性甚佳。但養分不易附著，增加了施肥的難度。
非常適合栽培蘭花或攀緣性植物。
水苔
具良好吸水性和通氣性，且其纖維狀物理特性不易散開。常與蛇木屑搭配使用，以彌補蛇木屑養分不易附著、施肥難的缺點。
水苔與蛇木屑搭配使用，適合栽培蘭科、鳳梨類植物。
樹皮
能部分代替泥炭作為盆栽介質。但要注意樹皮需粉碎後使用。新鮮樹皮中含碳、氮較高，栽培花卉時需施入適量長效緩慢釋放氮的肥料。有些樹皮對花卉生長有抑製作用，應通過堆腐或淋洗降解等措施消除。
珍珠岩
具封閉的多孔性結構。透氣性良好，無營養成分，質地均一，不分解，pH7.0～7.5，可消毒。含有鈉、鋁和少量可溶性氟；較輕，易浮在混合介質的表面。
硅石
呈中性至鹼性，蒸氣消毒後能釋放出適量鈣、鎂。長期栽培植物後，通氣和排水性能變差。最好不要用作長期盆栽植物的介質。
蛭石
可改善土壤結構，提高土壤的透氣性和含水性，使酸性土壤變為中性土壤；還可緩沖pH的迅速變化，使肥料在植物生長介質中緩慢釋放。稍過量地使用肥料，對植物沒有危害；還可向植物提供微量元素。有保肥、儲水、透氣和礦物肥料等作用。
購買蛭石應選擇較粗的薄片狀蛭石。即使是細小種子的播種介質和作為播種的覆蓋物，都以較粗的為好。
陶粒
具有適宜的持水量，在盆栽介質中能改善透氣性。無致病菌，無蟲害，無雜草種子，不會分解，可長期使用。一般作為盆栽介質只用占總體積的20%左右的陶粒。
日本火山土
廣泛用於植物容器栽培和土壤改良。具有優良的透氣性和保水性，且能長時間保持良好介質性狀，清潔美觀，不會分解，呈微酸性，適合植物根系發育，是高檔的無機介質。非常適用於蘭花、多漿植物、盆景等生長周期長的植物。
岩棉
新岩棉的pH較高，加入適量酸即可降低pH。有兩種製品，一種是能排水的格羅丹藍，另一種是能吸水的格羅丹綠。岩棉適合配製盆栽土壤用。
砂石（土）
質量重、吸收及排熱性佳、排水力強。顆粒較大者稱砂石，較細者稱沙土。通常作為特殊需要，如耐旱型植物（仙人掌）栽種或大型植物的固定。砂石（土）的流失性強，對施肥不利，可用少量、多次或長效性肥料。
焦糠（又稱熏碳）
孔隙度高，pH呈微鹼性，但經幾次澆水後可呈中性，吸收養分能力較差，可與等量泥炭混合作育苗的盆栽介質。
刨花
在組成上和木屑近似，個體較大，可提供更高的透氣性。持水量和代換量較低。盆栽介質中如含有50%刨花，植物能生長良好。
煤渣
用煤渣作盆栽花卉介質時，呈鹼性反應。適合栽培北方鹼土地區分布的花卉，以及植物扦插基質用。
谷殼灰（也稱礱糠灰）
是谷殼燃燒後形成的灰，呈中性或弱酸性，含較高的鉀，摻入土中可使土壤疏鬆、透氣。是南方改良強酸土壤、栽培北方花卉常用的材料。
椰糠
是椰子殼、皮及其他棕櫚植物的果殼、皮等經過加工、打碎後的材料。含少肥力，釋放緩慢。在土壤中會慢慢被分解，是良好的保水、透氣介質。
⑷ 油氣藏的裂縫儲層參數求取
（一）發育垂直裂縫的儲層參數
假設垂直裂縫具有有限導流時，其儲層滲透率計算公式為：
基岩潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法
式中：φ、K——岩石的總孔隙度、滲透率；L——雙對數圖中直線的截距（lgK）。
（二）雙重介質儲層
對於雙重介質儲層，從試井曲線上可以得到竄流系數（λ）、彈性容積系數（ω）和地層系數（Kh）等參數，利用這些參數可以確定地下儲層的裂縫參數。
1.裂縫滲透率
理論上地下儲層滲透率K=Km+Kf，其中Km為岩塊滲透率，Kf為裂縫滲透率。
如果Kf>>Km，由試井得到的儲層滲透率K就近似地認為是裂縫滲透率，其計算公式為：Kf=21.91QBoμo/m·h。
如果Km較大，但是仍小於Kf（Kf>Km），這時Km不忽略，而應當利用岩心分析得到的岩塊滲透率，按照岩石基質壓縮系數，將其折算到地下儲層中去，從而得到油藏條件下的Km值，再計算地下儲層滲透率（Km+Kf）。
2.裂縫孔隙度
對於雙重介質儲層，試井得到的彈性容積系數是下式定義的：
基岩潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法
那麼裂縫孔隙度為：
基岩潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法
式中：ω——彈性容積系數（無因次）；Cm、Cf——分別為岩塊孔隙和裂縫的壓縮系數（1/MPa）；φm——岩塊孔隙度（小數）。
彈性系數常用下式計算：ω=exp（-2.3ΔPw/m）
3.立方體模型的岩塊特徵長度
立方體模型中岩塊的長度L可由下式計算出：
基岩潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法
式中：n——流動方向數（一般取2）；λ——竄流系數，計算公式：λ=0.56（1-ω）e-2.3ΔP/m。
⑸ 波阻抗反演在樊庄-鄭庄區塊煤孔滲特徵研究中的應用
何靈芳 劉大錳 姚艷斌 李鵬 張百忍
基金項目:國家科技重大專項課題(2010ZX05034-001),國家重大基礎研究計劃課題(2009CB219604),國家自然科學基金項目(40972107),中石油創新基金資助(2010D-5006-0101)。
第一作者:何靈芳,碩士研究生,石油與天然氣工程專業,主要從事煤層氣勘探與開發研究。
Email:[email protected];Tel:010-82320892
(中國地質大學北京能源學院 北京 100083)
摘要:從地質—地球物理角度看,煤層孔隙或裂縫發育帶的存在勢必引起地震波速度或(和)密度的變化,因此波阻抗數據體能很大程度上反映煤層氣儲層孔滲特徵。文章利用約束稀疏脈沖反演對樊庄-鄭庄區塊3#煤層進行了孔滲特徵的研究。研究區3#煤層孔隙度相對較小,分布范圍1%~7%,主要受煤變質程度控制;鄭庄區塊的滲透率均值為0.12mD,而樊庄區塊滲透率均值則為0.49mD,相對鄭庄區塊要高一些。研究區滲透率非均質性較強,受孔隙發育影響較大,同時也受埋深等其他因素的影響。
關鍵詞:樊庄-鄭庄 波阻抗反演 煤儲層 孔隙度 滲透率
Application of Wave Impedance Inversion on Porosity and Permeability Characteristics in Fanzhuang-Zhengzhuang Block
(HE Lingfang Liu Dameng YAO Yanbin LI Peng ZHANG Bairen)
(School of Energy Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, china)
Abstract: According to geological-geophysical theories, the existence of pore-fracture belt in coal seam can cause the changes in speed or (and) density of seismic wave. Thus, the wave impedance data cube largely re- flects the characteristics of coal reservoir porosity and permeability. In the paper, the constrained sparse spike in- version (CSSI) was used to study porosity and permeability characteristics of No. 3 coal seam in Fanzhuang- Zhengzhuang block. The No. 3 coal porosity in the study area is small (ranging from 1% to 7% ) and mainly con- trolled by the coal metamorphism grade. The averaging permeability value of coals is 0. 12 mD in Zhengzhuang block and is relatively higher in Fanzhuang (0.49 mD). The coal permeability in the study area is intensely het- erogeneous, and is mainly influenced by the pore development and burial depth etc.
Keywords: Fanzhuang-Zhengzhaung; wave impedance inversion; coal reservoir; porosity; permeability
1 前言
煤儲層既是生氣層又是儲氣層,因而煤的儲氣性能在煤層氣評價中起著至關重要的作用(胡寶林等,2003)。孔隙、裂隙性質直接受控於自身的物質組成和結構特徵,是煤層氣的儲存和滲流空間,煤儲層孔滲發育好壞直接影響煤層氣開采效果,因此煤層氣儲層孔隙度、滲透率的研究有著重大意義。
沁水盆地是我國典型的高煤階含煤盆地,在沁水盆地南部發現了沁水高煤階煤層氣田,雖然煤層氣資源豐富,但儲層非均質性強,儲層物性差異大。趙賢正等(2011)研究發現沁水南部高煤級煤儲層含氣性、滲透率在水平空間展布及垂向尺度分布上均具有明顯的差異。Yao等(2008;2009)將煤基質孔隙可分為吸附孔和滲流孔,認為吸附孔的非均質性對煤吸附甲烷具有顯著影響,而滲流孔的非均質性能顯著影響煤的滲透性。前人都是通過壓汞實驗和低溫氮吸附等實驗對煤樣進行分析,從而研究煤儲層的孔滲特徵(唐書恆等,2008;趙興龍等,2010),但是由於煤儲層的強非均質性,實驗的研究結果對於全區的孔滲特徵預測有一定的局限性。因此,筆者運用地震資料進行波阻抗反演對樊庄-鄭庄區塊的孔滲性進行預測。
近年來,地震技術在儲層研究中應用較多,但是由於帶限地震子波的干涉效應以及地震剖面無法提供地層的岩性特徵和物性特徵,地震資料解釋面臨困難,為了克服上述困難,需要利用地震資料反演技術。崔若飛等(2008)指出波阻抗反演技術是岩性地震勘探的重要手段之一,它能把具有高縱向解析度的已知測井資料與連續觀測的地震資料聯系起來,實行優勢互補,大大提高地震資料的縱、橫向解析度和對地下地質情況的勘探研究程度。張永升(2000)認為以波阻抗為基礎進行的油藏參數估計(如孔隙度、滲透率等)比用地震振幅方法得到的更可靠、更准確。因此,基於波阻抗反演的煤儲層孔滲特徵研究是可行的。
2 波阻抗反演技術
2.1 波阻抗反演原理
裂隙的發育也會對煤層的體積密度和速度造成影響,含氣裂隙使得體積密度和層速度降低,而充填裂隙使得體積密度和層速度增加。煤層波阻抗的變化程度(即波阻抗梯度)可以反映煤儲層的裂隙發育程度,從而反映出煤儲層的滲透性。因此,沿煤層提取的煤層波阻抗梯度數據可以反映煤層含氣裂隙發育情況及滲透性。
稀疏脈沖反演建立在一個趨勢約束的脈沖反演演算法上,其基本出發點是地下的強反射系數界面不是連續分布的而是稀疏分布的。約束稀疏脈沖反演的主要目的是利用約束井資料及地震反射系數建立聲波阻抗數據體(王權鋒等,2008)。稀疏脈沖反演認為地震反射系數是由一系列大的反射系數疊加在高斯分布的小反射系數的背景上構成的,大的反射系數相當於不整合界面或主要的岩性界面。它的目的是尋找一個使目標函數最小的脈沖數目,然後得到波阻抗數據。
2.2 波阻抗反演步驟
2.2.1 初始波阻抗模型
初始波阻抗模型是測井約束反演的基礎,為了減少其最終結果的多解性,提高研究成果的可靠性,建立盡可能接近實際地質條件的波阻抗模型是關鍵。測井資料在縱向上詳細揭示了岩層的波阻抗細節,地震記錄則連續記錄了波阻抗的橫向變化,二者的結合,為精確地建立空間波阻抗模型提供了必要的條件。建立波阻抗模型的過程實際上是將橫向上連續變化的地震界面信息與高解析度測井信息相結合的過程。地震層位是建模的基礎,可以根據測井曲線標定的結果,在地震剖面上自動或手動拾取目的層位。首先通過井旁地震道與合成記錄的相關性對測井曲線進行縱向的拉伸和壓縮,當相關系數達到一定的標准時,就可以獲得井的初始波阻抗。然後在地震層位和地質模式的約束下,選取適當的插值方法,對井的初始波阻抗進行內插和外推,建立初始波阻抗模型。
2.2.2 絕對波阻抗反演
經過前期大量的准備工作,處理獲得合理的時深關系曲線,運用校正過的測井數據及精細的解釋層位,建立地質框架模型,通過調整模型與相對波阻抗高低頻分量,使模型數據體與相對波阻抗數據體進行疊加,得到最終的絕對阻抗體。
反演處理的過程是不斷修正完善的過程,當反演出一次結果後,處理、解釋人員就緊密結合在一起,根據掌握的地質、測井、生產等資料對反演效果進行仔細的對比分析,反復循環處理,直到獲得符合本區地質儲層變化規律的波阻抗剖面為止。
3 波阻抗反演技術應用實例
3.1 區域地質概況
本項目研究區域位於沁水盆地的南部(簡稱為沁南),主要分布在屯留—安澤一線以南地區,西起寺頭斷層,東、南以煤層露頭為界,包括樊庄和鄭庄兩個區域。構造上,研究區位於沁水盆地復向斜南部的翹起端。區內主要斷裂為寺頭斷層,自南向北,走向由近NE向轉為近SN向,傾向NW-NWW,傾角70°,斷距最大350m左右,性質為正斷層,受區域構造應力的作用,該斷層具有張扭性特徵,斷裂兩側伴有羽狀張性小斷裂。全區斷層數量較少,規模小。只有寺頭斷裂橫穿整個區域,其餘均為小型的正斷裂。與鄭庄相比,樊庄小斷層較發育(圖1)。研究區內沁水盆地沉積地層有長城系下部、寒武系、奧陶系中統、石炭系中上統、二疊系、三疊系和新近系地層,含煤層系主要位於上石炭統的太原組和下二疊統的山西組,共含煤6~11層,其中太原組主要發育8#、9#和15#煤層,山西組主要為2#和3#煤層,本次研究的目標層位為3#煤層。
3.2 波阻抗反演結果
3.2.1 孔隙度
孔隙度是煤儲層物性的重要參數,研究區探井顯示3#煤儲層孔隙度最低為3%,最高為6.49%,一般在5%以下。在波阻抗反演模型的基礎上,將反演波阻抗數據體與探井上的孔隙度數據做交匯圖進行相關性分析,可以得到波阻抗與孔隙度的對應關系(表1)。
通過以上方法得到的孔隙度與波阻抗的對應關系,結合其他沒有探井資料的測線上的波阻抗數據,可以得到每個測線的孔隙度,最後通過插值法得到整個區域的孔隙度的平面圖(圖2)。
3.2.2 滲透率
試井顯示沁南地區3#煤層的滲透率,大多分布在0.5~3.0mD之間,其次在0.1~0.5mD和3.0~10.0mD之間,表明沁水盆地南部煤層具有相對較好的滲透性。
本次研究同樣根據波阻抗數據,製作交匯圖顯示其與滲透率的相互關系,並得到波阻抗與滲透率的轉換關系(表2)。最終通過插值法運用到全區,預測全區的滲透率分布情況。
圖1 樊庄-鄭庄區域地質圖
表1 波阻抗和孔隙度轉換關系數據表
表2 波阻抗和滲透率轉換關系數據表
圖2 3#煤層波阻抗預測孔隙度平面圖
4 孔滲發育主控因素分析
4.1 孔隙度
依據波阻抗反演預測結果與實測結果相結合,做出沁南鄭庄-樊庄區塊煤層孔隙度圖(圖4)。圖中可以看出研究區沁南孔隙度相對較小,分布范圍1%~7%。劉大錳等(劉大錳等,2010)統計發現,華北晚古生代煤的孔隙發育主要與煤的變質程度有關。隨著煤的鏡質組平均隨機反射率(Ro,r)的增高,煤的氦測孔隙度呈高—低—高的變化規律。分析全區的預測結果發現,孔隙度大於3.75%的區域約佔全區面積的20%,孔隙度低於2.5%的區域約佔全區面積的35%。
4.2 滲透率
鄭庄3#煤層滲透率普遍較低(圖3),煤層滲透率平均約為0.12mD,樊庄區塊的煤層滲透率稍高,平均為0.49mD,即使在同一地區,煤層滲透率差別也比較大,鄭庄區塊,最大滲透率為2.96mD,最小為0.01mD;樊庄區塊最大為2.00mD,最小為0.02mD。
裂隙是煤層氣運移的通道,是煤層滲透性的主要影響因素。據Palmer等(1998)的研究,煤儲層滲透率是孔隙度的三次冪的函數,孔隙度的大小對煤儲層的滲透性意義重大。對比圖2和圖3可以看出,孔隙度發育良好的區域對應的滲透率也比較大,因此,研究區滲透率受孔隙度影響很大。
煤體結構與煤層的滲透性密切相關,一般認為,原生結構煤和碎裂煤是煤層氣開發比較理想的煤體結構類型;而碎粒煤和糜棱煤由於煤體破碎,裂隙形態破壞,煤層滲透性差,而被視為非滲透性煤層。寺頭斷層周邊地區由於斷層使得煤層破裂,滲透率較其他地區更低(圖3)。
圖3 3#煤層波阻抗預測滲透率平面圖
圖4 鄭庄-樊庄區塊煤層孔隙度
煤層埋藏深度對滲透率的制約機理是應力問題。隨著煤層埋藏深度的增大,煤層所承受的地應力增大,地應力增大會導致煤層裂隙閉合,使得煤層滲透率降低。因此煤層滲透率具有隨埋藏深度增大而逐漸減小的趨勢。鄭庄-樊庄區塊煤層埋深由東向西逐漸增加,鄭庄區塊3#煤層可達1200m以上(圖5)。但從鄭庄-樊庄區塊3#煤層的實際情況來看,鄭庄的滲透率要普遍好於樊庄,可能的原因是鄭庄區塊後期的斷裂活動。斷層等構造的發育使得煤層的物性發生了較大改變。
煤儲層不僅受上覆岩層的壓力作用,而且還受水平地應力的作用。垂向地應力對儲層壓力的影響主要是由煤層上覆岩層厚度的增加引起的。而在水平方向上,煤儲層處在區域性的構造應力場中,受水平構造應力的作用,因此,水平主壓應力越大,儲層壓力也就越高。同時,煤層滲透率是一種應力敏感性儲層參數,注入/壓降試井測試以及研究表明,煤層滲透率與地應力呈負相關關系。由於煤層是一種典型的雙重介質、雙孔隙度的儲層,裂隙孔隙度是決定煤層滲透性的關鍵因素,地應力增大帶來的直接後果就是煤層裂隙寬度變小甚至閉合,從而降低煤層的滲透性;另一方面,煤層本身塑性較強,地應力增大使煤體被壓縮,導致基質壓縮,基質滲透率降低。煤層地應力自研究區四周向內部增大,其變化趨勢與煤層埋深等值線一致。在研究區東南部煤層埋藏較淺的地區,地應力也普遍較低,多在10MPa以下,在西部及北部,煤層埋藏深,地應力高,多超過10MPa。鄭庄區塊煤層地應力要大於樊庄區塊(圖6),這也合理的解釋了鄭庄滲透率高於樊庄的原因。
5 結論
沁南鄭庄-樊庄區塊3#煤層孔隙度相對較小,分布范圍1%~7%。煤的孔隙度發育主要與變質程度有關,一般肥煤和焦煤的孔隙度最低,瘦煤以上有所增高。構造發育會影響煤的孔隙度發育。
沁南鄭庄-樊庄區塊3#煤層滲透率較低,並且受到多種因素的影響。鄭庄區塊滲透率平均值為0.12mD,而樊庄區塊滲透率均值則為0.49mD。滲透率具有較高非均質性,即使在同一地區,滲透率差異也很大。影響滲透率的主控因素以孔隙度發育程度最為顯著,其他因素如埋深,地應力以及媒體結構對滲透率也有一定的影響。
波阻抗反演在研究區內的應用取得的較好的成果,說明在勘探程度比較低的地區,約束稀疏脈沖反演技術能較好的將測井、地震資料相結合,較准確的預測煤儲層的孔滲特徵。
圖5 鄭庄-樊庄區塊煤層埋深圖
圖6 3#煤層地應力等值線圖
參考文獻
崔若飛,孫學凱,崔大尉.2008.地震反演—煤田地震勘探的新進展.中國煤炭地質,20(6),49~52
胡寶林,車遙,楊起等.2003.吐哈盆地煤儲層物性特徵研究及煤層氣資源前景.煤炭科學技術,31(4),50~53
劉大錳,姚艷斌,蔡益棟等.2010.華北石炭—二疊系煤的孔滲特徵及主控因素.現代地質,24(6),1198~1203
唐書恆,蔡超,朱寶存等.2008.煤變質程度對煤儲層物性的控製作用.天然氣工業,28(12),30~33
王權鋒,郭科.2008.約束稀疏脈沖反演在儲層預測中的應用.測井技術,32(1),33~37
張永升.2000.新疆塔里木盆地沙雅隆起蘭尕地區三維地震.勘探成果報告
趙賢正,桑樹勛,張建國等.2011.沁南煤層氣開發區塊煤儲層特徵分析及意義.中國煤層氣,8(2),3~7
趙興龍,湯達禎,許浩等.2010.煤變質作用對煤儲層孔隙系統發育的影響.煤炭學報,35(9),1506~1511
Palmer I., Mansoori J.1998.How permeability depends on stress and pore pressure in coalbeds: a new model.SPE Reser- voir Evaluation & Engineering. 539～544
Yao Y B, Liu D M, Tang D Z, et al.2008.Fractal characterization of adsorption-pores of coals from North China: An in- vestigation on CH4 adsorption capacity of coals.International Journal of CoalGeology, 73, 27～42
Yao Y B, Liu D M, Tang D Z, et al. 2009.Fractal characterization of seepage-pores of coals from China: an investigation on permeability of coals.Computer & Geosciences, 35, 1159～1166
⑹ 波阻抗反演在樊庄鄭庄區塊煤孔滲特徵研究中的應用
何靈芳劉大錳姚艷斌李鵬張百忍
(中國地質大學北京能源學院北京100083)
摘要:從地質—地球物理角度看，煤層孔隙或裂縫發育帶的存在勢必引起地震波速度或(和)密度的變化，因此波阻抗數據體能很大程度上反映煤層氣儲層孔滲特徵。文章利用約束稀疏脈沖反演對樊庄－鄭庄區塊3#煤層進行了孔滲特徵的研究。研究區3#煤層孔隙度相對較小，分布范圍1%～7%，主要受煤變質程度控制;鄭庄區塊的滲透率均值為0.12mD，而樊庄區塊滲透率均值則為0.49mD，相對鄭庄區塊要高一些。研究區滲透率非均質性較強，受孔隙發育影響較大，同時也受埋深等其他因素的影響。
關鍵詞:樊庄鄭庄波阻抗反演煤儲層孔隙度滲透率
基金項目: 國家科技重大專項課題 ( 2010ZX05034 －001) ，國家重大基礎研究計劃課題 ( 2009CB219604) ，國家自然科學基金項目 ( 40972107) ，中石油創新基金資助 ( 2010D －5006 －0101) 。
第一作者: 何靈芳，碩士研究生，石油與天然氣工程專業，主要從事煤層氣勘探與開發研究。
Email: bqgcan@ 126. com; Tel: 010 － 82320892
Application of Wave Impedance Inversion on Porosity and Permeability Characteristics in Fanzhuang-Zhengzhuang Block
( HE Lingfang Liu Dameng YAO Yanbin LI Peng ZHANG Bairen)
( School of Energy Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，china)
Abstract: According to geological-geophysical theories，the existence of pore-fracture belt in coal seam can cause the changes in speed or ( and) density of seismic wave. Thus，the wave impedance data cube largely re- flects the characteristics of coal reservoir porosity and permeability. In the paper，the constrained sparse spike in- version ( CSSI) was used to study porosity and permeability characteristics of No. 3 coal seam in Fanzhuang- Zhengzhuang block. The No. 3 coal porosity in the study area is small ( ranging from 1% to 7% ) and mainly con- trolled by the coal metamorphism grade. The averaging permeability value of coals is 0. 12 mD in Zhengzhuang block and is relatively higher in Fanzhuang ( 0. 49 mD) . The coal permeability in the study area is intensely het- erogeneous，and is mainly influenced by the pore development and burial depth etc.
Keywords: Fanzhuang-Zhengzhaung; wave impedance inversion; coal reservoir; porosity; permeability
1 前言
煤儲層既是生氣層又是儲氣層，因而煤的儲氣性能在煤層氣評價中起著至關重要的作用(胡寶林等，2003)。孔隙、裂隙性質直接受控於自身的物質組成和結構特徵，是煤層氣的儲存和滲流空間，煤儲層孔滲發育好壞直接影響煤層氣開采效果，因此煤層氣儲層孔隙度、滲透率的研究有著重大意義。
沁水盆地是我國典型的高煤階含煤盆地，在沁水盆地南部發現了沁水高煤階煤層氣田，雖然煤層氣資源豐富，但儲層非均質性強，儲層物性差異大。趙賢正等(2011)研究發現沁水南部高煤級煤儲層含氣性、滲透率在水平空間展布及垂向尺度分布上均具有明顯的差異。Yao等(2008;2009)將煤基質孔隙可分為吸附孔和滲流孔，認為吸附孔的非均質性對煤吸附甲烷具有顯著影響，而滲流孔的非均質性能顯著影響煤的滲透性。前人都是通過壓汞實驗和低溫氮吸附等實驗對煤樣進行分析，從而研究煤儲層的孔滲特徵(唐書恆等，2008;趙興龍等，2010)，但是由於煤儲層的強非均質性，實驗的研究結果對於全區的孔滲特徵預測有一定的局限性。因此，筆者運用地震資料進行波阻抗反演對樊庄鄭庄區塊的孔滲性進行預測。
近年來，地震技術在儲層研究中應用較多，但是由於帶限地震子波的干涉效應以及地震剖面無法提供地層的岩性特徵和物性特徵，地震資料解釋面臨困難，為了克服上述困難，需要利用地震資料反演技術。崔若飛等(2008)指出波阻抗反演技術是岩性地震勘探的重要手段之一，它能把具有高縱向解析度的已知測井資料與連續觀測的地震資料聯系起來，實行優勢互補，大大提高地震資料的縱、橫向解析度和對地下地質情況的勘探研究程度。張永升(2000)認為以波阻抗為基礎進行的油藏參數估計(如孔隙度、滲透率等)比用地震振幅方法得到的更可靠、更准確。因此，基於波阻抗反演的煤儲層孔滲特徵研究是可行的。
2 波阻抗反演技術
2.1 波阻抗反演原理
裂隙的發育也會對煤層的體積密度和速度造成影響，含氣裂隙使得體積密度和層速度降低，而充填裂隙使得體積密度和層速度增加。煤層波阻抗的變化程度(即波阻抗梯度)可以反映煤儲層的裂隙發育程度，從而反映出煤儲層的滲透性。因此，沿煤層提取的煤層波阻抗梯度數據可以反映煤層含氣裂隙發育情況及滲透性。
稀疏脈沖反演建立在一個趨勢約束的脈沖反演演算法上，其基本出發點是地下的強反射系數界面不是連續分布的而是稀疏分布的。約束稀疏脈沖反演的主要目的是利用約束井資料及地震反射系數建立聲波阻抗數據體(王權鋒等，2008)。稀疏脈沖反演認為地震反射系數是由一系列大的反射系數疊加在高斯分布的小反射系數的背景上構成的，大的反射系數相當於不整合界面或主要的岩性界面。它的目的是尋找一個使目標函數最小的脈沖數目，然後得到波阻抗數據。
2.2 波阻抗反演步驟
2.2.1 初始波阻抗模型
初始波阻抗模型是測井約束反演的基礎，為了減少其最終結果的多解性，提高研究成果的可靠性，建立盡可能接近實際地質條件的波阻抗模型是關鍵。測井資料在縱向上詳細揭示了岩層的波阻抗細節，地震記錄則連續記錄了波阻抗的橫向變化，二者的結合，為精確地建立空間波阻抗模型提供了必要的條件。建立波阻抗模型的過程實際上是將橫向上連續變化的地震界面信息與高解析度測井信息相結合的過程。地震層位是建模的基礎，可以根據測井曲線標定的結果，在地震剖面上自動或手動拾取目的層位。首先通過井旁地震道與合成記錄的相關性對測井曲線進行縱向的拉伸和壓縮，當相關系數達到一定的標准時，就可以獲得井的初始波阻抗。然後在地震層位和地質模式的約束下，選取適當的插值方法，對井的初始波阻抗進行內插和外推，建立初始波阻抗模型。
2.2.2 絕對波阻抗反演
經過前期大量的准備工作，處理獲得合理的時深關系曲線，運用校正過的測井數據及精細的解釋層位，建立地質框架模型，通過調整模型與相對波阻抗高低頻分量，使模型數據體與相對波阻抗數據體進行疊加，得到最終的絕對阻抗體。
反演處理的過程是不斷修正完善的過程，當反演出一次結果後，處理、解釋人員就緊密結合在一起，根據掌握的地質、測井、生產等資料對反演效果進行仔細的對比分析，反復循環處理，直到獲得符合本區地質儲層變化規律的波阻抗剖面為止。
3 波阻抗反演技術應用實例
3.1 區域地質概況
本項目研究區域位於沁水盆地的南部(簡稱為沁南)，主要分布在屯留—安澤一線以南地區，西起寺頭斷層，東、南以煤層露頭為界，包括樊庄和鄭庄兩個區域。構造上，研究區位於沁水盆地復向斜南部的翹起端。區內主要斷裂為寺頭斷層，自南向北，走向由近NE向轉為近SN向，傾向NWNWW，傾角70°，斷距最大350m左右，性質為正斷層，受區域構造應力的作用，該斷層具有張扭性特徵，斷裂兩側伴有羽狀張性小斷裂。全區斷層數量較少，規模小。只有寺頭斷裂橫穿整個區域，其餘均為小型的正斷裂。與鄭庄相比，樊庄小斷層較發育(圖1)。研究區內沁水盆地沉積地層有長城系下部、寒武系、奧陶系中統、石炭系中上統、二疊系、三疊系和新近系地層，含煤層系主要位於上石炭統的太原組和下二疊統的山西組，共含煤6～11層，其中太原組主要發育8#、9#和15#煤層，山西組主要為2#和3#煤層，本次研究的目標層位為3#煤層。
3.2 波阻抗反演結果
3.2.1 孔隙度
孔隙度是煤儲層物性的重要參數，研究區探井顯示3#煤儲層孔隙度最低為3%，最高為6.49%，一般在5%以下。在波阻抗反演模型的基礎上，將反演波阻抗數據體與探井上的孔隙度數據做交匯圖進行相關性分析，可以得到波阻抗與孔隙度的對應關系(表1)。
通過以上方法得到的孔隙度與波阻抗的對應關系，結合其他沒有探井資料的測線上的波阻抗數據，可以得到每個測線的孔隙度，最後通過插值法得到整個區域的孔隙度的平面圖(圖2)。
3.2.2 滲透率
試井顯示沁南地區3#煤層的滲透率，大多分布在0.5～3.0mD之間，其次在0.1～0.5mD和3.0～10.0mD之間，表明沁水盆地南部煤層具有相對較好的滲透性。
圖1 樊庄鄭庄區域地質圖
表1 波阻抗和孔隙度轉換關系數據表
本次研究同樣根據波阻抗數據，製作交匯圖顯示其與滲透率的相互關系，並得到波阻抗與滲透率的轉換關系(表2)。最終通過插值法運用到全區，預測全區的滲透率分布情況。
表2 波阻抗和滲透率轉換關系數據表
圖2 3#煤層波阻抗預測孔隙度平面圖
4 孔滲發育主控因素分析
4.1 孔隙度
依據波阻抗反演預測結果與實測結果相結合，做出沁南鄭庄樊庄區塊煤層孔隙度圖(圖4)。圖中可以看出研究區沁南孔隙度相對較小，分布范圍1%～7%。劉大錳等(劉大錳等，2010)統計發現，華北晚古生代煤的孔隙發育主要與煤的變質程度有關。隨著煤的鏡質組平均隨機反射率(Ro，r)的增高，煤的氦測孔隙度呈高—低—高的變化規律。分析全區的預測結果發現，孔隙度大於3.75%的區域約佔全區面積的20%，孔隙度低於2.5%的區域約佔全區面積的35%。
4.2 滲透率
鄭庄3#煤層滲透率普遍較低(圖3)，煤層滲透率平均約為0.12mD，樊庄區塊的煤層滲透率稍高，平均為0.49mD，即使在同一地區，煤層滲透率差別也比較大，鄭庄區塊，最大滲透率為2.96mD，最小為0.01mD;樊庄區塊最大為2.00mD，最小為0.02mD。
裂隙是煤層氣運移的通道，是煤層滲透性的主要影響因素。據Palmer等(1998)的研究，煤儲層滲透率是孔隙度的三次冪的函數，孔隙度的大小對煤儲層的滲透性意義重大。對比圖2和圖3可以看出，孔隙度發育良好的區域對應的滲透率也比較大，因此，研究區滲透率受孔隙度影響很大。
煤體結構與煤層的滲透性密切相關，一般認為，原生結構煤和碎裂煤是煤層氣開發比較理想的煤體結構類型;而碎粒煤和糜棱煤由於煤體破碎，裂隙形態破壞，煤層滲透性差，而被視為非滲透性煤層。寺頭斷層周邊地區由於斷層使得煤層破裂，滲透率較其他地區更低(圖3)。
圖3 3#煤層波阻抗預測滲透率平面圖
圖4 鄭庄樊庄區塊煤層孔隙度
煤層埋藏深度對滲透率的制約機理是應力問題。隨著煤層埋藏深度的增大，煤層所承受的地應力增大，地應力增大會導致煤層裂隙閉合，使得煤層滲透率降低。因此煤層滲透率具有隨埋藏深度增大而逐漸減小的趨勢。鄭庄樊庄區塊煤層埋深由東向西逐漸增加，鄭庄區塊3#煤層可達1200m以上(圖5)。但從鄭庄樊庄區塊3#煤層的實際情況來看，鄭庄的滲透率要普遍好於樊庄，可能的原因是鄭庄區塊後期的斷裂活動。斷層等構造的發育使得煤層的物性發生了較大改變。
圖5 鄭庄樊庄區塊煤層埋深圖
煤儲層不僅受上覆岩層的壓力作用，而且還受水平地應力的作用。垂向地應力對儲層壓力的影響主要是由煤層上覆岩層厚度的增加引起的。而在水平方向上，煤儲層處在區域性的構造應力場中，受水平構造應力的作用，因此，水平主壓應力越大，儲層壓力也就越高。同時，煤層滲透率是一種應力敏感性儲層參數，注入/壓降試井測試以及研究表明，煤層滲透率與地應力呈負相關關系。由於煤層是一種典型的雙重介質、雙孔隙度的儲層，裂隙孔隙度是決定煤層滲透性的關鍵因素，地應力增大帶來的直接後果就是煤層裂隙寬度變小甚至閉合，從而降低煤層的滲透性;另一方面，煤層本身塑性較強，地應力增大使煤體被壓縮，導致基質壓縮，基質滲透率降低。煤層地應力自研究區四周向內部增大，其變化趨勢與煤層埋深等值線一致。在研究區東南部煤層埋藏較淺的地區，地應力也普遍較低，多在10MPa以下，在西部及北部，煤層埋藏深，地應力高，多超過10MPa。鄭庄區塊煤層地應力要大於樊庄區塊(圖6)，這也合理的解釋了鄭庄滲透率高於樊庄的原因。
5 結論
沁南鄭庄樊庄區塊3#煤層孔隙度相對較小，分布范圍1%～7%。煤的孔隙度發育主要與變質程度有關，一般肥煤和焦煤的孔隙度最低，瘦煤以上有所增高。構造發育會影響煤的孔隙度發育。
沁南鄭庄樊庄區塊3#煤層滲透率較低，並且受到多種因素的影響。鄭庄區塊滲透率平均值為0.12mD，而樊庄區塊滲透率均值則為0.49mD。滲透率具有較高非均質性，即使在同一地區，滲透率差異也很大。影響滲透率的主控因素以孔隙度發育程度最為顯著，其他因素如埋深，地應力以及媒體結構對滲透率也有一定的影響。
波阻抗反演在研究區內的應用取得的較好的成果，說明在勘探程度比較低的地區，約束稀疏脈沖反演技術能較好的將測井、地震資料相結合，較准確的預測煤儲層的孔滲特徵。
圖6 3#煤層地應力等值線圖
參 考 文 獻
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⑺ 岩石會改變形狀嗎
岩石不但會改變形狀，還會改變性質，這要看作用的方式，比如，岩漿侵入，區域性的變質，會改變它的形態和性質。還有地殼運動，擠壓、拉伸，破裂、充填等都會造成岩石變形。這是地質作用形成的，
如果是人工的，我們處處都會接觸到，就不必多言了。