[發(fā)明專利]煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112378738A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳結(jié);姜德義;任奕瑋;范金陽;劉文浩;文光才;張志剛;孫海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50218
• 代理人: 吳彬

本發(fā)明公開了一種煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法，其包括：1)確定目標工作面，并獲取目標工作面水文地質(zhì)條件、上覆巖層巖樣和開采工藝；2)對目標工作面的上覆巖層巖樣進行相關(guān)力學實驗，獲得上覆巖層巖樣的巖性參數(shù)；3)搭建煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層的物理相似模型；4)模擬工作面回采過程，以圖片形式記錄上覆巖層裂隙發(fā)育的信息；5)對圖片進行二值化處理，以記錄上覆巖層裂隙信息的圖片和裂隙密度量Φ綜合表征儲層裂隙。本發(fā)明可以直接的、更符合實際的顯示采動穩(wěn)定區(qū)儲氣層裂隙分布情況，能簡單、明了的量化穩(wěn)定區(qū)儲氣層裂隙情況，有利于對采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲存空間范圍的劃定及煤層氣開發(fā)設(shè)計。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙的表征方法，可直接應用在煤礦采動穩(wěn)定區(qū)儲氣層范圍界定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙是煤層氣儲層評價的重要內(nèi)容之一,是進行煤層氣開發(fā)設(shè)計的基本依據(jù)，對采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲存空間范圍的劃定有積極作用。但是如何直觀的、準確的、更符合實際的表征煤層氣儲層裂隙，以方便煤層氣開發(fā)設(shè)計，還是一個未能很好解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法，以解決如何簡單的、直觀的、更符合實際的表征煤層氣儲層裂隙的技術(shù)問題。

本發(fā)明煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法，其包括以下步驟：

1)確定目標工作面，并獲取目標工作面水文地質(zhì)條件、上覆巖層巖樣和開采工藝；

2)對目標工作面的上覆巖層巖樣進行相關(guān)力學實驗，獲得上覆巖層巖樣的巖性參數(shù)；

3)根據(jù)目標工作面現(xiàn)場數(shù)據(jù)和步驟2)獲得的上覆巖層巖樣的巖性參數(shù)，選用合適的相似常數(shù)以及配比號，搭建煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層的物理相似模型；

4)根據(jù)工作面開采信息以及確定的相似常數(shù)，模擬工作面回采過程，并以圖片形式記錄每一個開挖步時，上覆巖層裂隙發(fā)育的信息；

5)對步驟4)獲得的記錄上覆巖層裂隙信息的圖片進行二值化處理，統(tǒng)計每開挖步中破斷裂隙、離層裂隙數(shù)量以及垮落體高度，定義裂隙總量除以垮落高度為裂隙密度量Φ，裂隙總量為破斷裂隙和離層裂隙之和，以記錄上覆巖層裂隙信息的圖片和裂隙密度量Φ綜合表征儲層裂隙。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法，通過設(shè)置物理相似模擬實驗，并利用二值化圖片記錄上覆巖層裂隙信息，可以直接的、更符合實際的顯示采動穩(wěn)定區(qū)儲氣層裂隙分布情況；并且通過離層裂隙單寬裂隙總量Φ來量化表征儲層裂隙情況，使得能更簡單、明了的從量上了解穩(wěn)定區(qū)儲氣層裂隙情況。本發(fā)明煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法對采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲存空間范圍的劃定、煤層氣開發(fā)設(shè)計有積極作用。

附圖說明

圖1為模擬工作面回采過程中的記錄覆巖裂隙的圖。

圖2為對圖1中的覆巖裂隙圖進行處理后的二值化圖。

圖3為裂隙密度量Φ統(tǒng)計圖。

具體實施方式

本實施例煤礦采動穩(wěn)定區(qū)煤層氣儲層裂隙表征方法包括以下步驟：

1)確定目標工作面，并獲取目標工作面水文地質(zhì)條件、上覆巖層巖樣和開采工藝。

2)對目標工作面的上覆巖層巖樣進行相關(guān)力學實驗，如單/三軸壓縮試驗，巴西劈裂等，以獲得上覆巖層巖樣的巖性參數(shù)。上覆巖層巖樣的巖性參數(shù)包括抗壓/拉強度、彈性模量、泊松比、內(nèi)摩擦角等。