煤层气是指贮存在煤层及煤系地层的烃类气体,是一种清洁能源。加快对煤层气的开发利用,对保障煤矿生产安全、减少温室气体排放具有重要的意义。前期研究结果表明,地震信号携带了地下介质信息、裂缝发育信息、流体信息等,具有明显的非线性特征;煤岩的岩石物理参数之间(如杨氏模量与地层压力)具有非线性关系,煤岩力学性能参数具有非线性特征;煤层在形成过程中经历了多次非线性地质作用,煤层的构造特征和内部结构具有明显的非线性特征。这些非线性特征为煤层气储层非线性预测提供了岩石物理基础。煤层气储层具有典型的双重孔隙结构,煤层的裂缝系统对煤层气的吸附解吸和渗流有很大的影响,因此进行煤层气储层裂缝预测至关重要。首先采用地震振幅属性、相干属性、曲率属性等对煤层裂缝进行检测,同时针对煤层气储层的非线性特征,论文进而开展煤层气储层裂缝非线性预测方法研究,采用标度指数、关联维数、突变参数三种非线性参数进行裂缝非线性预测方法测试,结果表明:非线性参数可以较好地反映出裂缝发育情况,其中突变参数对裂缝发育的敏感程度最高,且对裂缝的边界刻画较为准确,因此可以采用非线性参数进行裂缝预测。针对YCN煤层气勘探区进行裂缝非线性预测研究,主要取得了以下研究成果:在相干计算过程中,针对不同的分析点,应采用不同长度的分析时窗,以充分显示地震信号所携带的各个频率的信息,更加准确地反映地质体的不连续性特征;瞬时中心频率值的分布特征在一定程度上可以指示断层裂缝的发育情况;曲率属性可以用于描述由于岩层挤压而产生的或者与断层相伴生的裂缝,曲率对于裂缝等地质细节特征的刻画较为精细;标度指数对于一些地震反射剖面上的弱反射层位特征识别较好;关联维对一些地质异常体识别较好,同时也刻画了裂缝发育特征;突变参数对不连续性分界面较敏感,可以对断层裂缝发育区域的边界特征进行有效刻画;RGB图像融合方法可以全面反映区域内断层裂缝发育情况。论文采用地震属性方法对煤层裂缝进行预测,针对煤层气储层具有非线性特征,进而进行了裂缝地震非线性综合预测,达到了预期效果,为煤层气有利富集区预测与评价奠定了基础,同时也为裂缝综合预测提供了新途径。