[發明專利]一種氣化腔邊界識別方法

有效

• 申請號: 202110358713.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113031061B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 劉博;王熙明;李彥鵬;徐剛;容嬌君;儲仿東;劉聰偉;王飛;魏路路
• 申請（專利權）人: 中油奧博(成都)科技有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 羅軍

本發明提供一種氣化腔邊界識別方法，包括以下步驟：S1、多波聯合定位算法進行微地震事件定位；S2、提取微地震事件能量屬性；S3、地下原煤氣化腔邊界識別。本發明提供的一種氣化腔邊界識別方法，可以對煤炭燃燒氣化產生的微地震事件波及范圍進行求解，并對氣化邊界范圍進行識別，基于該結果可以對氣化腔體空間邊界范圍進行識別與研究。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探中微地震數據處理的方法，具體為一種氣化腔邊界識別方法。

背景技術

近年來煤炭地下氣化得了有效發展，煤炭在燃燒過程中形成的氣化空間的邊界確定是重點，氣化腔邊界的確定不僅關系到氣化腔的大小，而且邊界的控制還會影響氣化腔的有效性和安全性。

Mellors、Jerald等學者對煤炭地下氣化氣化腔形態擴展進行了理論分析，并利用現場實測和理論分析相結合的方法對氣化腔形態進行了研究；Nourozieh、Prabu等學者對煤炭地下氣化氣化腔形態擴展進行了理論模擬研究，利用數值模擬和物理方法研究了氣化腔形態。G.Perkins等假設氣化腔為圓柱形狀，建立了基于流體力學(CFD)的二維軸對稱氣化腔物理模型。Sateesh利用CFD模型在理論上模擬了大尺度煤塊在燃燒時形成的氣化腔體，得到了腔體的幾何尺寸。Wilk等假設氣化腔體分為2個空間，一個是由煤炭燃燒后產生的煤灰包圍的靠近注氣井的區域空間，該空間屬于低滲透性格區域，另外一個是氣化腔體邊界的空間，該空間屬于高滲透性區域，基于該假設建立了氣化腔模型。調研表明，國外學者都是以理論模型為基礎的研究和模擬，得出的氣化腔體太理想化，并且存在誤差，利用微地震監測技術可以實時有效的刻畫真實的氣化腔形態，國內尚無利用微地震事件屬性識別氣化邊界的研究成果。

發明內容

本發明提供一種氣化腔邊界識別方法，可以對煤炭氣化信號進行實時定位，最終在三維空間確定氣化腔邊界和氣化腔體體積。目的在于利用微地震事件能量屬性識別氣化腔邊界，指導氣化運行控制參數，為煤炭地下氣化安全提供技術保障。

本發明具體的技術方案為：

一種氣化腔邊界識別方法，包括以下步驟：

S1、多波聯合定位算法進行微地震事件定位；

S2、提取微地震事件能量屬性；

S3、地下原煤氣化腔邊界識別。

具體的，步驟S1具體的方法為，利用校正炮信號對三分量檢波器進行定向調整，并對三分量信號進行極化旋轉，首先通過P波的振動方向來確定微地震事件的方位，其次利用P、S_h、S_v波時差和校正后的速度模型確定煤炭燃燒時產生的微地震事件的空間位置。

步驟S2、提取微地震事件能量屬性：

其中，ρ為巖石介質的密度，v地震波傳播速度，t為采樣時間，r為震源至檢波器的距離，W_rms為均方根振幅，K為采樣點數。

步驟S3、地下原煤氣化腔邊界識別，包括以下子步驟：

(1)應用步驟S1對煤炭氣化信號進行微地震事件定位；

(2)應用步驟S2對微地震事件能量屬性進行提取；

(3)按能量大小顯示微地震事件，在邊界面存在能量的階梯和突變界面，通過該界面識別并確定氣化腔邊界范圍。

本發明提供的一種氣化腔邊界識別方法，可以對煤炭燃燒氣化產生的微地震事件波及范圍進行求解，并對氣化邊界范圍進行識別，基于該結果可以對氣化腔體空間邊界范圍進行識別與研究。

本發明有效解決了識別煤炭氣化腔體邊界的問題，基于微地震監測技術識別煤炭氣化信號，并精準定位事件，對氣化腔體進行安全有效監控，預防煤層頂板塌陷等風險，意義重大。

附圖說明