一种高精度煤储层构造裂隙填图的方法

摘要

本发明属于属于煤层气勘探开发技术领域，涉及一种高精度煤储层构造裂隙填图的方法。本发明的步骤为：一，确定观测点间距，在工作底图上确定观测点坐标；二，用GPS定位，标注观测点编号；三，确定观测点的构造位置，判断构造裂隙的切割关系；四，测量观测点的构造裂隙产状；五，测量并计算观测点构造裂隙面密度；六，测量构造裂隙的开度，判断充填性和充填物；七，测量数据观测点的岩层厚度；八，对观测点进行拍照，素描，得到构造裂隙的发育特征；步骤九，前往下一个观测点，重复步骤二至步骤八。通过本发明的方法可以获得大量的实测数据，利用本发明在有煤系露头的煤层气勘探开发区块使用，高精度的研究煤储层构造裂隙，并大大降低了研究成本。

说明书

技术领域

本发明属于属于煤层气勘探开发技术领域，涉及一种高精度煤储层构造裂隙填图的方法。

背景技术

煤储层构造裂隙是煤层气运移、产出的主干通道，其发育特征决定了煤储层渗透性的高低，对煤层气钻井、压裂、排采有重要影响。煤储层构造裂隙研究一直是煤层气领域的热点与难点问题，但目前煤层气勘探开发中较少考虑构造裂隙的发育特征，主要有二个方面原因：其一，研究难度大，煤储层一般赋存在地下一定的深度，无法直接观测，获取构造裂隙系统的数据较难；其二，研究精度不足，根据《煤田地质填图规范》（DZ/T 0175－2014），以1:10000比例尺进行地质填图时要求：在构造简单区每平方千米地质观测点个数为20-30个，构造中等区为30-45个/km²,构造复杂区为45-60个/km²,构造极复杂区为>60个/km²；其三，研究方法有限，现有的研究方法主要是采集样品或取芯，进行孔-裂隙的实验和观测；或利用工程试井方法、数值模拟方法、分形几何学方法等研究构造裂隙，但以上方法存在数据量少、成本高、精度低等问题，不能满足煤层气开发的实际需求。

发明内容

本发明所解决现有技术中存在的技术问题是现有技术的对于构造裂隙的研究方法存在数据量少、成本高、精度低等问题，不能满足煤层气开发的实际需求。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高精度煤储层构造裂隙填图的方法，按如下步骤进行：

步骤一，以1:10000比例尺的地形地质图作为工作底图确定构造裂隙填图工作的范围，以观测点间距为50-100m，在图上标定穿越的路线和观测点的位置，确定观测点坐标；

步骤二，根据确定出的观测点坐标，在工作现场用GPS定位，划定测量范围并标注观测点编号，利用机械地质罗盘测量岩层产状，利用岩性参照卡鉴别岩性并记录；

步骤三，根据现场观测以及结合工作底图，确定观测点的构造位置，同时判断构造裂隙形成的不同期次，并记录；

步骤四，在观测点确定一点为圆心，以2m为半径画出一个圆形；利用米尺测量该圆形区域内所有构造裂隙的长度并求和，根据参数计算观测点构造裂隙面密度，并记录；

步骤五，利用机械地质罗盘测量观测点在不同岩层、不同岩性、不同期次的构造裂隙产状，并记录；

步骤六，利用机械游标卡尺测量构造裂隙的开度，判断充填程度，判断充填物种类，并记录；

步骤七，利用米尺测量观测点位置主要构造裂隙发育的岩层厚度，并记录；

步骤八，利用照相机、野外地质工作簿对观测点进行拍照，素描、记录，以备检查、统计和分析构造裂隙的发育特征；

步骤九，检查、核实所有工作完成，前往下一个观测点，重复步骤二至步骤八。

进一步，在步骤三中，所述构造位置是指以下任意一种情况：观测点与断层的距离，观测点与褶皱的距离，观测点处于褶皱的转折端，观测点处于褶皱的翼部。

进一步，在步骤四中，所述测量面的参数为测量面的面积和测量面上所有构造裂隙的长度，所述构造裂隙面密度k的计算公式为： ，其中，λ为构造裂隙的总长度，δ为半径为2m的圆形面积。

进一步，在步骤五中，所述构造裂隙产状包括倾向和倾角。

进一步，在步骤五中，在构造裂隙的倾向不好测量的情况下，可替换测量走向。

进一步，在步骤六中，所述充填程度为全充填、半充填和未充填中的任意一种。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：通过本发明的方法可以获得大量的实测数据，根据数据分析可得到煤储层中构造裂隙的优势发育方向和构造裂隙发育密度，利用本发明在有煤系露头的煤层气勘探开发区块使用，高精度的研究煤储层构造裂隙，并大大降低了研究成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种高精度煤储层构造裂隙填图的方法，按如下步骤进行：

步骤一，以1:10000比例尺的地形地质图作为工作底图确定构造裂隙填图工作的范围，以观测点间距为50m，在图上标定穿越的路线和观测点的位置，确定观测点坐标；

步骤二，根据确定出的观测点坐标，在工作现场用GPS定位，划定测量范围并标注观测点编号BC001，利用机械地质罗盘测量岩层产状，利用岩性参照卡鉴别岩性并记录；

步骤三，根据现场观测以及结合工作底图，确定观测点BC001的构造位置为以下哪一种情况：观测点与断层的距离，观测点与褶皱的距离，观测点处于褶皱的转折端，观测点处于褶皱的翼部；同时利用构造裂隙之间的错开、限制、互切、追踪、利用、改造等关系判断构造裂隙形成的不同期次，并记录；

步骤四，在观测点BC001确定一点为圆心，以2m为半径画出一个圆形；利用米尺测量该圆形区域内所有构造裂隙的长度并求和，根据参数计算观测点构造裂隙面密度k，其计算公式为：，其中，λ为构造裂隙的总长度，δ为半径为2m的圆形面积，并进行计算结果记录；

步骤五，利用机械地质罗盘测量观测点BC001在不同岩层、不同岩性、不同期次的构造裂隙产状，构造裂隙产状包括倾向和倾角，并记录；

步骤六，利用机械游标卡尺测量构造裂隙的开度，判断充填程度，判断充填物种类，并记录；

步骤七，利用米尺测量观测点BC001主要构造裂隙发育的岩层厚度，并记录；

步骤八，利用照相机、野外地质工作簿对观测点进行拍照，素描、记录，以备检查、统计和分析构造裂隙的发育特征；

步骤九，检查、核实所有工作完成，前往下一个观测点BC002，重复步骤二至步骤八。

根据上述步骤，得到观测点BC001和观测点BC002的填图数据表格如下：

根据表格可以看出构造裂隙的发育情况为BC001、BC002观测点主要发育2 组构造裂隙，构造裂隙的开度为2-3mm，方解石全充填型和泥岩半充填型；经过 计算，构造裂隙的面密度为>40，构造裂隙较为发育，构造裂隙的优势方向为NE 向和NW向。根据同一构造层收到相同的构造应力，产生相似的构造裂隙的原则， 煤储层构造裂隙的优势方向为NE向和NW向，构造裂隙较为发育。

实施例2

一种高精度煤储层构造裂隙填图的方法，按如下步骤进行：

步骤一，以1:10000比例尺的地形地质图作为工作底图确定构造裂隙填图工作的范围，以观测点间距为50m，在图上标定穿越的路线和观测点的位置，确定观测点坐标；

步骤二，根据确定出的观测点坐标，在工作现场用GPS定位，划定测量范围并标注观测点编号BC003，利用机械地质罗盘测量岩层产状，利用岩性参照卡鉴别岩性并记录；

步骤三，根据现场观测以及结合工作底图，确定观测点BC003的构造位置为以下哪一种情况：观测点与断层的距离，观测点与褶皱的距离，观测点处于褶皱的转折端，观测点处于褶皱的翼部；同时利用构造裂隙之间的错开、限制、互切、追踪、利用、改造等关系判断构造裂隙形成的不同期次，并记录；

步骤四，在观测点BC003确定一点为圆心，以2m为半径画出一个圆形；利用米尺测量该圆形区域内所有构造裂隙的长度并求和，根据参数计算观测点BC003构造裂隙面密度k，其计算公式为：，其中，λ为构造裂隙的总长度，δ为半径为2m的圆形面积，并进行计算结果记录；

步骤五，利用机械地质罗盘测量观测点BC003在不同岩层、不同岩性、不同期次的构造裂隙产状，构造裂隙产状包括倾向和倾角，并记录；

步骤六，利用机械游标卡尺测量构造裂隙的开度，判断充填程度，判断充填物种类，并记录；

步骤七，利用米尺测量观测点BC003主要构造裂隙发育的岩层厚度，并记录；

步骤八，利用照相机、野外地质工作簿对观测点BC003进行拍照，素描、记录，以备检查、统计和分析构造裂隙的发育特征；

步骤九，检查、核实所有工作完成，前往下一个观测点BC004，重复步骤二至步骤八。

根据上述步骤，得到观测点BC003和观测点BC004的填图数据表格如下：

根据表格可以看出构造裂隙的发育情况为BC003、BC004观测点主要发育 1-2组构造裂隙，构造裂隙的开度为1-0.5mm，未充填；经过计算，构造裂隙的 面密度为<40，构造裂隙较不发育，构造裂隙的优势方向为NE向。根据同一构 造层收到相同的构造应力，产生相似的构造裂隙的原则，煤储层构造裂隙的优 势方向为NE向，构造裂隙较不发育。

以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或修饰等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，均仍属于本发明技术方案的范围内。