[发明专利]一种地震岩石物理驱动的煤层气储层含气量预测方法

说明书

本发明提供一种地震岩石物理驱动的煤层气储层含气量预测方法，煤层气储层岩石物理建模：按照煤层气储层的成分属性，设置有机组分包括纯煤和吸附态煤层气；无机矿物组分包括粘土、石英、方解石和黄铁矿；煤层气储层岩石物理模型等效为煤岩基质、煤岩骨架、孔隙填充物及饱和煤岩；煤层气储层含气量预测学习样本构建：截距、梯度、瞬时振幅和瞬时频率属性构成了煤层气储层含气量预测学习样本的输入值，与之对应的煤层气储层含气量则为学习样本的输出值；煤层气储层含气量预测模型的构建；实践煤层气储层含气量预测：提取实际三维地震资料的截距、梯度、振幅和频率属性，作为输入数据，采用含气量预测模型，对目标区煤层气储层含气量进行实践预测。

技术领域

本发明属于勘探地球物理储层预测技术领域，涉及一种煤层气含气量的预测，特别是一种地震岩石物理驱动的煤层气储层含气量预测方法。

背景技术

煤层气是以吸附态为主(少许游离气和溶解气)，储存在煤层中的一种自生自储式的非常规天然气，其甲烷含量大于90％以上，煤矿上俗称为“瓦斯”，是非常规油气中十分重要的洁净能源。我国是仅次于加拿大和俄罗斯的全球第三大煤层气资源国，埋深2000米以浅的煤层气资源量36.8万亿立方米，开发利用前景广阔。煤层气储层的含气量是煤层气勘探开发、选区评价、安全生产和储层研究必不可少的重要参数，根据煤层气储层含气量可以准确地测算煤层气储量，筛选出有利开发区，避免盲目开采带来的巨大经济损失。因此，对煤层气储层含气量进行研究具有重要的理论意义和实际的应用价值。

中国专利公开了一种基于岩石物理建模的致密储层智能化含气性预测方法，申请号：201810657579.7。现有专利包括：步骤1、根据斑块饱和理论对储层物性与弹性参数之间的关系建立岩石物理模型；步骤2、正演模拟建立岩石物理模板；步骤3、利用粒子群算法反演，获得不同频率下的速度体；步骤4、针对不同储层段提取速度频散曲线，与岩石物理模板对比，分析该储层段的含气性特征。现有专利基于岩石物理建模的致密储层智能化含气性预测方法，能够充分利用粒子群体的记忆性和信息共享特征，快速地在整个搜索空间内搜寻最优解，并能够对地下储层的纵波速度频散特征做出较为准确的描述，克服了传统的储层预测技术更多是依赖人为操作，费时费力的缺陷。

目前常用的煤层气含量预测方法可分为直接法和间接法两种。直接法是通过钻孔采取煤样，用解吸法测定煤样的煤层气含量。间接法包括：等温-吸附曲线法、含气量梯度法、测井曲线法、煤质-灰分-含气量类比法、现代数学方法和地质条件综合法等。但各种方法均具有其特点和适用条件。直接法的取芯和装罐过程中，煤样中部分水溶气、游离气，甚至发生解吸的极少部分吸附气被逸散。同时，在储层压力直接降为大气压的解吸过程中，部分气体被“气锁”不能完全解吸。上述原因常导致直接法煤层含气量实测值偏低；间接法中的测井法含气量计算公式具有区域性，不具有广泛性和一般性；等温-吸附曲线法在高阶煤含气量预测中误差较大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种以地震岩石物理理论为桥梁，构建煤层气储层岩石物理模型，利用人工智能方法中的支持向量机算法深入挖掘地震属性与煤层气储层含气量之间的关系，实现地震岩石物理驱动的煤层气储层含气量预测方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种地震岩石物理驱动的煤层气储层含气量预测方法，包括以下步骤：

1)、煤层气储层岩石物理建模

按照煤层气储层的成分属性，设置有机组分85％，包括纯煤和吸附态的煤层气；无机矿物组分15％，包括石英含量40％，粘土含量40％，方解石含量15％，黄铁矿含量5％；煤层气储层岩石物理模型等效为煤岩基质、煤岩骨架、孔隙填充物及饱和煤岩等四个部分；

(1)运用Voigt-Ruess-Hill边界理论将纯煤与石英、粘土、方解石、黄铁矿按照设定比例进行混合，得到不含吸附态煤层气的煤岩基质弹性模量参数；