基于地质强度因子的煤体结构精细描述

煤体结构的精细描述是煤层气开发和瓦斯治理工艺选择的基础。引入岩体力学中的地质强度因子(GSI),对煤体结构进行了更加精细的描述。通过对河南省部分矿区各类煤体GSI的确定,发现以往划分的原生结构煤→碎裂煤→碎粒煤→糜棱煤之间很难有明显的界限,煤体变形是一个渐变过程,采用GSI可定量表达这一渐变过程。GSI的引入为今后利用Hoek-Brown破裂准则对不同煤体结构的煤岩体变形模量估算和更为准确地预测煤储层渗透率奠定了基础。

基于手机图像处理的煤炭GSI检测系统设计与实现

煤炭地质强度因子(GSI)是煤矿工程中一个重要参数,反映了煤体强度的稳定性。使用Android Studio软件开发设计了基于Android手机平台的煤炭地质强度因子(GSI)检测系统、将煤炭样本制成相应规格的煤心后,通过手机拍照或相册获取煤炭图片,然后对其进行图像处理后得到煤炭裂隙图,再根据分形维数对煤炭裂隙图进行处理即可计算出GSI数值,并能即时显示检测结果。利用Java语言和OpenCV计算机视觉库在Android手机上实现煤炭GSI图像处理与检测。结果表明:通过该系统获得的GSI数值与实际数值具有线性拟合关系且误差较小,检测时间小于5 s,大幅缩短了GSI数值确定的时间,减少传统人工测定产生的差异,对煤矿勘探和开采具有一定的实际应用价值。

寿阳区块高阶煤煤体结构及破裂压力测井解释方法

煤体结构及破裂压力直接影响煤层气开发的工程设计和产气效果,其中煤体结构评价方法较多,但针对寿阳区块高阶煤,地质强度因子(GSI)法效果最好,但其具有很强的地域适用性;煤层的非均质性极强,破裂压力预测效果并不理想。针对上述问题,通过引入取心率、连续心长等参数优化地质强度因子法,进而建立适用于本区的煤体结构定量评价方法,结果表明,其测井解释结果准确性达到86.3%。同时,在煤体结构评价的基础上,引入煤体破碎指数并建立煤层破裂压力预测公式,利用公式计算的破裂压力与实际相对误差2.5%~16.1%,平均误差8%。提出的煤体结构及破裂压力预测方法对沁水盆地高阶煤适用性较好,能够为煤层气勘探开发及压裂改造提供有力支撑。

新景煤矿保安区煤体结构特征及测井模型构建

煤体结构是制约构造煤发育区煤层气勘探开发的重要地质约束条件,对煤体结构的精确判识是优化煤层气开发方案的基础。为了明确新景煤矿保安区煤体结构发育规律,采用定性与定量相结合的方法对测井曲线进行整理分析,结果表明:在定性分析阶段,自然伽马、密度、井径2、深双侧向电阻率和声波时差对煤体结构的变化响应强烈,基本能反映出煤体结构的变化规律;在定量分析阶段,通过对钻井所取煤样进行GSI赋值、单因素多因素线性回归分析及相对误差分析验证,构建了一套适合于新景煤矿保安区的煤体结构测井模型。通过研究,明确了新景煤矿保安区的煤体结构的发育规律,认为8#煤层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类煤分别占净煤总厚度的36.16%、30.51%、33.33%,15#煤层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类煤分别占28.43%、50.73%、20.84%,从Ⅲ类煤占比的角度认为15#煤层煤体结构略优于8#煤层。

利用测井参数定量识别韩城矿区北区煤体结构

为了准确识别韩城矿区的煤体结构,以实现煤层气的高效开发,在分析韩城矿区北区钻井取心资料的基础上,将区内煤层的煤体结构划分为更符合实际情况的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。结合区内18口井的测井曲线,分析了不同煤体结构的测井响应特征,优选了与煤体结构相关性较好的3个参数:井径CAL、声波时差DT、视电阻率幅值差异系数FR,引入地质强度因子GSI对煤体结构赋值,建立了利用测井参数定量识别煤体结构的多元回归方程,方程中自变量CAL、DT、FR与因变量GSI之间符合线性相关关系。实例应用效果表明,该方程对煤体结构的定量识别结果与钻井取心结果一致,准确度高,可用于精确划分煤体结构"甜点区"。