专利名称：一种获取煤岩品质因子的控制方法
技术领域：
本发明涉及煤田勘探领域，尤其涉及一种获取煤岩品质因子的控制方法。
背景技术：
煤岩的品质因子是衡量煤岩对地震波能量、频率吸收衰减能力的重要指标。煤岩的品质因子Q值对于在井下与地面地震探测中的应用有着重要作用。但由于煤岩制样困难，关于测量煤岩的品质因子，目前大多基于井下巷道的实际地震观测和信息解译来探索煤层吸收衰减特征与煤岩结构、物性之间的关系。少量关于煤岩品质因子实验室测量主要以煤样或相似物理模型的超声频谱分析为主。对于目前的煤岩品质因子的测量，由于井下多分量地震技术尚未大规模开展应 用，对于纵波品质因子研究较多，横波较少；涉及纵横波品质因子及其各向异性的研究更少。理论上，不论对于瓦斯与煤突出的灾害预防，还是构造与岩性的探测，提高测量煤岩品质因子Q值的精度，研究纵波、横波的吸收衰减特征及变化规律对于提高煤田地震勘探的精度无疑都是十分有意义的。而当前主要是通过在实验室进行超声测试得到煤岩品质因子，由于涉及设备过多且过程复杂，这样对于国内在野外的实际煤田勘探来说是不现实的，而煤岩品质因子对于煤田勘探来说是十分重要的参数，如何能在国内的野外煤田勘探环境中得到当时进行勘探的煤岩的品质因子是当前需要解决的问题。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种获取煤岩品质因子的控制方法，解决了国内在野外煤田地震勘探中需要得到煤岩品质因子的问题。为了解决上述问题，本发明提供了一种获取煤岩品质因子的控制方法，包括获取需要勘探的煤岩的速度特征并进行存储；根据获取的煤岩的速度特征中垂直煤层层理方向的纵波速度，通过下述方式计算得到该煤岩的垂直层理方向的纵波品质因子Qpz QPz=aVPz+b,其中Qpz表示垂直煤层层理方向的纵波品质因子，单位dB ；VPz为垂直煤层层理方向的纵波速度，单位m/s ;a、b分别为斜率和截距，对于中国国内煤样，a=0. 01，b=_ll. 42。进一步地，上述方法还可包括根据获取的煤岩的速度特征中垂直煤层层理方向的横波速度，通过以下方式计算得到该煤岩的垂直煤层层理方向的横波品质因子Qsz QSz=aVSz+b,其中Qsz表示垂直煤层层理方向的横波品质因子，单位dB ；VSz为垂直煤层层理方向的横波速度，单位m/s ;a、b分别为斜率和截距，对于中国国内煤样，a=0. 008，b=_5. O。进一步地，上述方法还可包括根据得到的煤岩样品的垂直煤层层理方向的纵波品质因子QP，通过以下方式计算得到煤岩样品的垂直煤层层理方向的横波品质因子Qs
Qs=O. 03QP2-0. 731QP+8. 5。与现有技术相比，应用本发明，通过得到的纵横波速度，可以较精确地得到煤岩品质因子，即在没有钻孔数据和实验室测量的基础上，通过已知的速度来估算品质因子，不需要通过实验室进行煤岩样品的超声测试，本发明适合国内煤田地震勘探的需求；从实际煤岩样品的测试中可以看出，本方法对于国内不同变质程度煤岩品质因子Q值的预测具有足够的精度。


图I是本发明实际煤岩测试中煤岩样品示意图；图2是基于本发明实际煤岩测试的纵波速度与Qp关系的示意图；图3是基于本发明实际煤岩测试的横波速度与Qs关系的示意图；
图4是基于本发明实际煤岩测试的垂向Qp与Qs线性回归的示意图；图5是本发明的获取煤岩品质因子的控制方法的流程图。
具体实施例方式本发明的获取煤岩品质因子的控制方法在具体实现中要通过系统中各设备之间信息交互来进行信息和/或数据的收集，并通过其内的控制器(可以是CPU等进行控制处理信息和/或数据，本发明对此不作任何限定)，其间还可以通过各种存储器(可以是内存、硬盘或其他存储设备)进行信息和/或数据的储存和传送，本发明对此不作任何限定。本发明在6种不同变质程度煤岩超声弹性测量的基础上，重点分析煤岩纵波与横波的吸收衰减特征与煤岩变质程度的关系，并进一步得到它们与纵横波速度的关系；从多分量地震探测的角度，着重分析纵波与横波品质因子的相互换算关系及存在的规律，提高对于国内的不同变质程度煤岩品质因子Q值的测量精度，为多分量转换横波的吸收衰减补偿提供试验与物性依据。真密度(即真相对密度，True Relative Density，TRD)，指材料在绝对密实状态下的体积内固体物质的实际体积,不包括内部空隙。多数材料为多孔物质,具有与外部相通的开口孔和不通的闭孔，将含有闭孔材料的密度称为视密度(即视相对密度，ApparentRelative Density,ARD)。煤的视密度是表示煤物理特性的一项指标,用于煤矿及地勘部门计算煤的埋藏量；在贮煤仓的设计及煤的运输、磨碎和燃烧等过程的计算中，也都需要这项测值。此外视密度还用来计算煤的孔隙率，作为煤层气计量基准。本发明中所指的密度为视密度，又称视相对密度，即地质勘探行业所使用的密度。下面通过实际煤岩测试对本发明作进一步说明。本发明的测试所采取的样品来自8个不同的矿区，代表了 6种不同变质程度的煤岩，如表I所示。采样过程中为测试不同方向的煤岩品质因子，分别对采样煤层标明了垂直层理方向、倾向与走向。为满足弹性测试的需要煤岩被加工成边长6cm的立方体，共25块。煤岩样品镜质组最大反射率(ROmax)测试结果如表I所示，其中相同变质程度煤岩的参数给出的是不同岩样的平均值。
权利要求
1.一种获取煤岩品质因子的控制方法，其特征在于，包括 获取需要勘探的煤岩的速度特征并进行存储； 根据获取的煤岩的速度特征中垂直煤层层理方向的纵波速度，通过下述方式计算得到该煤岩的垂直层理方向的纵波品质因子Qpz QPz=aVPz+b, 其中Qpz表示垂直煤层层理方向的纵波品质因子，单位dB ；VPz为垂直煤层层理方向的纵波速度，单位m/s ;a、b分别为斜率和截距，对于中国国内煤样，a=0. 01，b=_ll. 42。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于， 还包括根据获取的煤岩的速度特征中垂直煤层层理方向的横波速度，通过以下方式计算得到该煤岩的垂直煤层层理方向的横波品质因子Qsz QSz=aVSz+b, 其中Qsz表示垂直煤层层理方向的横波品质因子，单位dB ；VSz为垂直煤层层理方向的横波速度，单位m/s ;a、b分别为斜率和截距，对于中国国内煤样，a=0. 008，b=_5. O。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于， 进一步包括根据得到的煤岩样品的垂直煤层层理方向的纵波品质因子QP，通过以下方式计算得到煤岩样品的垂直煤层层理方向的横波品质因子Qs Qs=O. 03QP2_0. 731QP+8. 5。
全文摘要
本发明公开了一种获取煤岩品质因子的控制方法，包括获取需要勘探的煤岩的速度特征并进行存储；根据获取的煤岩的速度特征中垂直煤层层理方向的纵波速度，通过QPz=aVPz+b的方式计算得到该煤岩的垂直层理方向的纵波品质因子QPz，其中a=0.01，b=-11.42。本发明解决了国内在野外煤田地震勘探中需要得到煤岩品质因子的问题。
文档编号G01V1/40GK102778695SQ20121025683
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者王赟 申请人:中国科学院地质与地球物理研究所