宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

与常规三维地震勘探相比,全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统,使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像,但存在各向异性问题,而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势,克服其缺点,必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中,以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础,针对淮北矿区地质构造复杂特点,以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点,开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明:保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制,振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失,宽方位处理不仅消除了各向异性影响,改善了成像效果,还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段,其处理成果比常规处理成果频带更宽,对复杂构造成像更好,分辨率更高,能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。      

煤矿采区高密度三维地震勘探模式与效果

煤矿安全高效生产对三维地震勘探精度要求越来越高,如何进一步提高勘探精度,设计思路、采集方法、处理和解释过程中的每个环节都至关重要。煤矿采区高密度三维地震勘探采用数字检波器接收,观测方式为全方位、高密度、大偏移距,获得更接近理想波场的信息;采用宽频带处理,获得宽频带、高保真度的数据体,为解释工作打下良好基础。以淮北矿区近年施工的高密度三维地震勘探工程为例,从观测系统设计优化、处理解释思路及方法、工程施工过程控制等方面入手,总结出一套煤矿采区高密度三维地震勘探新模式,对进一步提高煤矿采区三维地震勘探精度以及为煤矿采区设计、工作面开采提供详实的地质保障基础资料具有一定的意义。      

叠前去噪技术在煤矿采区全数字高密度三维地震中的应用

高密度三维地震采用数字检波器单点接收,数字检波器灵敏度高,对信号采取宽频接收,使得更多弱背景噪声和有效信号一起被记录下来。因此,全数字高密度三维地震资料单炮信噪比偏低,需要在叠前采用针对性去噪技术以提高处理效果。以淮北矿区全数字高密度三维地震数据为例,讨论了高密度空间采样的充分性以及高密度三维地震数据中面波、异常振幅与多次波等主要干扰波的特点,结合高密度三维地震数据宽方位、宽频带、高密度等特点,针对性地压制面波、异常振幅与多次波。在纵测线和非纵测线方向上对面波进行十字排列分析,根据面波空间分布规律设计锥形滤波器进行滤除;通过计算多个地震道的包络并设定阈值自动识别后进行单道压制以处理异常振幅。应用抛物Radon变换把CMP道集变换到τ-ρ域剔除多次波。原始数据经过处理后,有效信号得以保留,信噪比得到较大提升,取得了良好的效果,对今后的全数字高密度三维地震数据处理工作有借鉴意义。      

淮南矿区高精度三维地震勘探技术应用

淮南矿业集团于2007年首次将全数字高密度三维地震勘探技术引入煤炭领域,并成功推广应用;由于常规三维地震区块受采动塌陷影响,不具备再次施工高密度三维地震的条件,2012年开始,淮南矿业集团对常规三维地震区块的原始采集数据进行二次精细处理、解释。高密度三维地震勘探和三维地震资料二次处理解释都有效提高了地震资料的信噪比和横向、纵向分辨率,达到了高精度三维地震探测的目的。通过煤矿大量揭露资料对比分析:高密度全数字三维地震勘探技术对于识别小断层、查找陷落柱、刻画灰岩地层裂隙等方面效果显著;常规三维地震资料进行二次精细处理、解释能明显改善下部煤层的成像效果。高精度三维地震勘探技术具有广阔的推广应用前景。      

三维地震勘探技术在淮北矿区的应用

淮北矿区地处华东腹地,其采区地震勘探虽具有良好的激发条件及较高的煤层反射波能量,但因地质构造复杂、煤层数多、深层反射信噪比低、新生界地层厚度大及地面障碍物遍布等原因,致使三维地震勘探困难较大。通过开展高密度三维地震勘探及岩性勘探,综合利用波阻抗反演、叠前时间偏移与叠前深度偏移等新技术手段,在淮北矿区成功地进行了煤层厚度预测、岩浆岩侵蚀带预测及小断层对比等,为煤炭安全高效开采及枯竭矿山接续提供了可靠的地质资料。根据淮北矿区10多年来三维地震勘探的实践经验,指出了采区勘探中依然存在的问题,并提出了解决这些问题的方法。     

高密度三维地震技术在潞安矿区高河煤矿的应用效果

对潞安矿区高河煤矿进行了高密度三维地震勘探试验,通过实验获得区内合理的采集参数,并在处理和解释中采用了多项关键技术,如分频剩余静校正迭代技术、叠前时间偏移技术、正演模型技术、三维可视化技术、属性体切片和彩色剖面联合技术等。高密度三维地震勘探解释结果与常规三维地震勘探解释结果的对比表明,高密度三维地震能够提高构造成像准确度和精度,避免误判,还可以提高下组煤层反射波的能量和连续性,是进一步提高潞安矿区三维地震勘探精度的有效技术手段。     

全数字高密度煤矿采区三维地震技术研究与实践

通过分析常规煤矿采区三维地震勘探存在的问题及技术瓶颈,提出了全数字高密度煤矿采区三维地震勘探的主要技术框架,即:数字检波器、单点接收、更小的接收道距与线距、更小的激发点距与线距、单炮超多道数、小面元、全方位、高覆盖次数观测,真实记录全波场海量数据的采集技术,及其与之相配套的高精度地震成像处理和精细综合地震解释技术。与以往的常规三维地震勘探相比,全数字高密度煤矿采区三维地震勘探技术在断层方位、小断层识别、陷落柱探测、下组煤层探测、高陡构造勘探等多个方面都有明显优势。     

高密度三维地震数据驱动的煤层岩浆岩侵入区综合解释方法与应用

淮北矿区主采煤层多存在岩浆岩侵入现象,且具有侵入煤层多、分布面积广、侵入方式复杂等特点,常规地震勘探无法保证其解释精度。针对该问题,以全数字高密度三维地震勘探数据体为基础,对比分析不同岩浆岩侵入状态的地震响应特征;综合利用基于地层物性差异的地震多属性分析技术、基于波形差异的地震相分析技术和基于阻抗差异的测井约束波阻抗反演技术,进行煤层岩浆岩侵入区的识别与解释,精细雕刻其空间分布规律。研究表明:薄层岩浆岩侵入区以测井约束的波阻抗反演解释精度高,厚层岩浆岩侵入区预测则综合地震属性分析与地震相分析结果。因此,根据矿区的煤层分布和岩浆岩侵入特征,综合运用地震属性技术、地震相技术与波阻抗反演技术,能有效刻画出岩浆岩侵入煤层的分布范围。      

基于数字检波器的奥灰内部溶洞地震成像技术研究

针对淮北矿区常规地震勘探中奥灰反射弱且成像效果不佳的问题,在建立奥灰数字模型和总结碳酸盐岩地震响应的基础之上,利用数字检波器无畸变记录低频信息的优势,开展全数字高密度地震勘探处理方法研究,在保护低频、补偿高频、速度更新和偏移等环节进行改进,总结出了一套针对奥灰地层成像的处理方法,获得了煤层下伏奥灰顶界面以及灰岩内部溶洞的成像。结果表明:数字检波器记录的低频信息是解决煤层屏蔽难题的前提,奥灰顶界面的成像是灰岩速度精确求取的关键,叠前时间偏移技术是奥灰内部溶洞成像的核心。     

山西煤矿采区高密度三维地震勘探综述

在对国内外高密度三维地震勘探技术研究及应用现状进行系统阐述的基础上,对高密度三维地震勘探的3个关键参数及概念进行了讨论,认为高密度三维地震勘探技术是先进地震勘探技术的集成,具有组合性和相对性,应灵活应用,因地制宜地开展。在分析了山西煤矿采区的地震地质条件及技术特点的基础上,提出了在山西煤矿采区开展高密度三维地震勘探应遵循“小面元、高覆盖、宽方位（3,必要条件）和相应的关键采集及处理技术（X,必选项） ”的“ 3+X”技术路线;在数据采集中,应以提高信噪比为核心;在数据处理中,应以高精度静校正和叠前去噪为核心。将该技术运用到山西某矿工程实例中,取得很好的效果,证明该技术路线的有效性。研究成果可为同行提供技术参考,并促进高密度三维地震勘探技术在山西煤矿采区推广。      

煤田高密度三维地震勘探技术的发展现状及趋势

传统煤矿采区三维地震勘探对复杂构造、下组煤层和灰岩探测的精度不高,很难满足煤矿安全高效开采对地质条件透明化、精准化探测的需求,煤田高密度三维地震勘探技术应运而生。中国煤田高密度三维地震勘探技术的发展历程可分为3个阶段：2005—2007年,探索与试验阶段;2008年—2014年：试验与示范阶段;2015年至今,推广与应用阶段。经过近20年的发展,煤田高密度三维地震勘探技术显著提高了复杂地质构造的探测精度,在解决特殊地质问题上也有了长足的进步。结合煤田高密度三维地震勘探技术相关研究成果与勘探实例,对煤田高密度三维地震勘探数据采集、处理和解释等环节技术的现状进行了综述。面向煤矿安全高效生产对小、微构造解译和岩性精准识别的迫切需求,提出地震观测系统的优化技术、连片处理技术、叠前深度偏移处理技术、OVT域的资料处理和解释技术、深度域地震资料解释技术、人工智能处理解释技术等,将是煤田高密度三维地震勘探技术发展的重点和热点方向。     

高密度采集技术在西部煤炭资源勘探中的应用

结合中国煤炭地质总局承担的国家重大产业技术开发专项“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”依托工程的研究成果,介绍了高密度三维地震勘探的概念、技术特点和优势。高密度三维地震采集技术与常规三维地震技术相比,具有高覆盖次数、小空间采样间隔、宽（全）方位角、均匀炮检距道集等特点,在资料采集和处理过程中容易接收并保护宽频数据,实现高信噪比、高分辨率、高保真度。实例说明小网格和高覆盖次数可有效提高地震资料信噪比和地震反射波的连续性,提高小构造的检测能力。根据多个依托工程的实施情况,提出了高密度三维地震采集技术对设备及野外采集的要求。     

高密度三维地震勘探在四川复杂山区应用效果

四川山区地形高差大、地层倾角陡、煤层薄、地质情况复杂,过去虽然经过多次探索和试验,地震勘探一直未获得成功。近年来,随着技术的发展、多道数字地震仪的引进、功能齐全的数字处理技术应用的基础上,成功地采用高密度三维地震勘探,获得了较好的地质成果,为矿井建设提供了可靠的地震地质资料。     

复杂条件下薄煤层弱反射波的精细处理与分析

通过对淮北某矿区利用三维地震勘探技术开展深部薄煤层细微构造的分析研究,找到了在复杂地质条件下,如何处理资料以提高薄煤层弱反射波的信噪比和分辨率的方法,从而对主采煤层下部薄煤层的构造形态做出精细解释。     

煤矿三维地震勘探技术发展趋势

我国煤田三维地震勘探经过20余年的发展,已成为当前煤田地质勘探的主流技术,随着煤矿采掘现代化及安全保障系统对勘探精度要求的提高,三维地震勘探技术也须与之相适应,不断地探索与发展。参考近年来相关研究成果与勘探实例,对可在煤田地质勘探中大面积推广应用的三维地震勘探技术进行了介绍,其中包括：高密度空间采样、数字检波器、高精度静校正技术、叠前时间（深度）偏移技术、分频解释技术、波阻抗反演技术、相干体技术,同时也简要介绍了在煤田勘探方面有发展前景的多分量及各向异性技术。     

煤矿采区三维地震探采对比效果的分析与思考

通过介绍兖州、淮南等11个矿区20多个煤矿采区三维地震成果,对各矿探采对比情况进行统计与分析,总结出影响三维地震勘探成果精度的5个技术问题,并指出造成这些问题的3个主要原因,即:野外施工质量普遍下降;方法研究工作严重滞后;三维地震资料二维解释仍很普遍。为提高采区三维地震勘探成果精度提出了6点建议,即:推广高密度三维地震技术,解决精细探查问题;围绕共性关键问题,开展攻关研究与示范应用;发挥产学研结合优势,挖掘现有技术的潜力;加强地震行业自律,施行市场准入制度;集中优势技术力量,加强基础理论研究以及开展煤矿井下地震技术研发,提高地质保障水平。     

淮南煤田三维地震勘探技术应用进展

淮南煤田地处华北型石炭二叠纪聚煤区的东南部地区,煤系地层为石炭二叠系。淮南矿业集团与产学研等多家单位合作,积极研究与推广应用三维地震勘探技术。自1993年谢桥矿首次开展煤炭采区三维地震勘探以来,至目前的高密度三维地震勘探,历经6个发展阶段,开展了针对不同煤层的精细处理、厚煤层屏蔽下的下伏煤层勘探技术、AVO技术、岩性反演技术及高密度三维地震勘探等多项科研项目,取得了丰硕的勘探成果。根据淮南矿业集团探采对比资料,指出了采区三维地震勘探的研究方向及应采取的措施。     

煤炭高密度空间采样地震勘探方法研究及应用效果

高密度空间采样地震勘探技术在野外采用单点激发、单点接收,可有效避免野外组合时差对高频的影响及组合产生的接收各向异性问题,并有利于室内对规则干扰进行压制。通过开展高密度空间采样试验,对高密度勘探技术中空间采样密度与分辨率的关系,高密度激发技术、静校正、高保真室内组合方法、噪声压制方法及三维去噪最小数据集抽取方法等关键技术进行了总结。以HNDJ区的高密度地震勘探项目为例,高密度地震勘探获得的新剖面,其各煤层的反射特征都比过去普通三维资料有明显提高,特别是Td波。对该区的高密度空间采样数据利用多种地震属性对断层进行识别,新发现6～8m的断层2条,尤其2m断距的断层显示的也非常清晰,实例表明高密度空间采样地震勘探技术,可提高地震勘探的成像精度。     

三维地震勘探技术在铁法矿区的应用

以铁法矿区7个矿11个采区三维地震资料工程实践为例,介绍了三维高分辨率地震勘探技术(采集、处理与解释技术)与应用成果.     

相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析

文献资料表明,全数字高密度三维地震勘探技术能够提高地震波的纵、横向分辨率,进而提高煤田地震勘探成果的精度。但模拟检波器与数字检波器(高密度)的勘探效果的对比,往往是在不同采集时期、不同覆盖次数、不同面元网格下进行的,这种对比因时间、空间、激发及接收条件存在差异则不具备科学性。针对这一问题,采用相同的激发、接收条件及相同的处理流程和参数,对模拟检波器与数字检波器进行地震数据采集和处理,以比较两者之间的勘探效果。实际资料表明:在相同条件下,数字检波器比模拟检波器采集的单炮记录频率响应宽、动态范围大;采用相同的处理流程与参数,时间剖面上,数字检波器比模拟检波器具有较强的弱小信号分辨能力,而且能有效拓宽目的层反射波频带和提高主频;数字检波器采集的资料包含较多的低频有效信息,有利于岩性分析。