摘要
沁水盆地南部是我国重要的煤炭及煤层气资源分布区，煤层的形成及煤层气资源的富集很大程度上取决于聚煤盆地的沉积环境及其古地理特征，含煤储层古地貌和古沉积环境的三维空间恢复对于研究煤层气资源的赋存规律及优选勘探靶区至关重要。由于具有多维属性的测井空间数据与岩性特征具有明显的响应关系，垂向空间分辨率较高，通过测井数据识别和划分反映古地理沉积环境的单井岩相和沉积相，建立三维沉积模型，定量化、可视化恢复古沉积环境和古地貌，对于煤层气资源的三维可视化勘探与开发具有重要意义。 本文以沁水盆地南部柿庄南区块二叠系山西组为例，围绕测井曲线数据处理与解释、沉积环境定量恢复、三维地质建模等工作流程，研究了基于测井大数据的聚煤盆地古沉积环境及古地貌三维可视化定量恢复方法，构建了二叠系山西组沉积时期的三维古沉积环境模型。取得的主要研究成果有： （1）通过K-means空间聚类分析方法，对研究区煤系地层的测井曲线岩性响应特征进行样本训练，进而依据训练结果定量识别岩性和划分单井岩层层序；并通过挖掘和分析该地区各沉积相单元的测井曲线形态特征和岩层划分成果，综合厘定了单井沉积层序和古沉积环境特征。 （2）基于研究区1300余口钻井单井沉积环境定量划分成果，运用Delaunay三角剖分技术形成覆盖全区的连井剖面精细控制网，从纵、横、斜各方向厘定沉积序列井间空间关系；经连井剖面对比分析，厘清了山西组地层井间各沉积单元三维空间上的连接关系。 （3）基于单井岩相、沉积相划分成果，以及钻井间沉积序列空间连接关系，构建了研究区山西组地层三维岩相、沉积相、煤相模型，实现了煤系地层古沉积环境及古地貌特征的定量分析和三维可视化表达，为煤层气有利开发区的优选提供了决策依据。
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