Coal Seam Roof: Lithology and Influence on the Enrichment of Coalbed Methane

Cimas con gas de filones de carbón: litología e influencia en el enriquecimiento de metano en capas de carbón

Para identificar la litología de una cima con gas de filones de carbón y explorar la influencia de estas cimas en el enriquecimiento de metano en capas de carbón, se realizaron experimentos de petrofísica en rocas de baja frecuencia, análisis sísmicos y análisis de tendencias con gas. Los resultados muestran que la velocidad de propagación de la onda de sonido en roca a frecuencias sísmicas fue menor que la de las frecuencias de ultrasonido. Además, las velocidades de la onda P de arenisca, arenisca fina, limolita arcillosa y lutita fueron 1.651 m/s, 2.840 m/s, 3.191 m/s y 4.214 m/s, respectivamente. Las propiedades de la superficie de los techos con gas de filones de carbón se extrajeron mediante inversión de impedancia de onda sísmica 3D. La impedancia teórica de la onda P se calculó después de determinar la velocidad de la onda P probada. Al hacer coincidir la impedancia teórica de la onda P de los cuatro tipos de rocas con la de las cimas con gas de filones de carbón, se identificó la litología de las cimas. Al analizar los datos conocidos del pozo, se encontró que la litología identificada era consistente con la revelada por los datos. Al comparar y analizar la litología de la cima con gas de filones de carbón y las tendencias con gas en el área de estudio, descubrimos que la litología de esta cima estaba relacionada con el enriquecimiento del metano de las capas de carbón. En el área de estudio, las áreas con alto contenido de gas coincidieron principalmente con zonas de techo compuestas de lutita y limolita arcillosa, y aquellas con bajo contenido de gas se asociaron principalmente con áreas de techo de arenisca fina. Por lo tanto, las áreas altamente compactas del techo con vetas de carbón son favorables para la formación y preservación del metano de las capas de carbón.

INTRODUCCIÓN

El metano en capas de carbón existe en la roca de carbón, y el enriquecimiento del metano en capas de carbón sigue siendo un tema de investigación difícil. Además de la veta de carbón, que influye en el enriquecimiento del metano (Groshon, Pashin, & McIntyre, 2009; Kędzior, 2009; Hemza, Sivek, & Jirásek, 2009; Gao et al., 2012; Moore, 2012), el techo de la veta de carbón también afecta al enriquecimiento del metano en capas de carbón. Por lo tanto, el papel del techo ha atraído una mayor atención de la investigación (Chen, Cui, Liu, & Lang., 2006; Zhou, 2013; Song et al., 2013). Las propiedades de los techos de las vetas de carbón son difíciles de determinar basándose en los escasos datos de las perforaciones; sin embargo, los datos sísmicos 3D recogidos a bajas frecuencias (5-100 Hz) pueden mejorar en gran medida la densidad de los puntos de control y la precisión de la identificación.​