常温压条件下六种变质程度煤的超声弹性特征

• 作者: 张玉贵 王赟 许小凯
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 煤 变质程度 超声测量 纵波 横波
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 应用地球物理学
• 页码范围: 2726-2738
• 页数: 13页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg20160735

摘要

煤弹性是反映煤的物质组分和结构的重要力学特征之一.在钻孔与测井的约束下,运用地震勘探获取煤层的弹性特征以反映其物性等,对于煤炭井工开采和煤层气储层评价及开发具有重要的工程意义,而其中,煤样的超声实验是实现地震反演煤层物性的基础.鉴于此,本文针对中国义马、阜康、淮南、平顶山、鹤壁和焦作6个矿区采集的6种不同变质程度的原煤样30块,在常温常压条件下分别进行了沿煤层走向、倾向及垂直层理三个方向煤样的实验室超声波测量.测试结果显示:煤样纵横波速度在走向、倾向、垂向三个方向上依次减小,存在各向异性,且P波速度的平均各向异性强于S波;品质因子与弹性模量在三个方向上也存在较大差异,且S波的品质因子大于P波的品质因子;弹性模量除泊松比外,均小于一般的沉积岩.通过本实验与分析进一步证明了:Gardener与Castagna公式不适用于中国煤田的煤岩弹性描述,并给出了精度更高的经验公式.