一种基于井控的反射PP波和反射PS波振幅匹配方法

针对PP波与PS波传播方式不同,资料处理因素不同造成两者叠后地震剖面不能保持振幅相对强弱关系的问题,这里提出了一种基于井控的单层反射PP波和反射PS波的振幅匹配方法。该方法利用目的层附近标准层PP波和PS波合成地震记录上理论振幅关系,校正实际地震剖面上两者的振幅相对关系,能有效恢复PS波地震振幅。将该方法应用于四川盆地川中某地区三维三分量资料的振幅恢复,利用须三底界PP波和PS波理论振幅关系校正实际地震剖面两者振幅关系,有效恢复了PS波地震数据振幅,并利用振幅匹配后多波数据,采用最大波峰振幅比信息实现了储层的定量预测:PP波、PS波振幅比值大于2为含气有利区,后续6口开发井5口井与钻井吻合,振幅比符合率达83.3%。该振幅匹配方法具备一定的计算精度,能有效恢复PP波与PS波地震数据振幅相对关系,最终实现振幅信息的定量含气预测。     

黏弹性和速度各向异性对薄层反射的影响

煤层具有强波阻抗差、低阻抗的特性,对地震勘探来说是一种典型的薄层。因为其黏弹性和速度各向异性导致薄层反射波场异常,为了定量分析黏弹性和速度各向异性对薄层地震反射的影响,针对强波阻抗差薄层模型,基于波动方程数值模拟方法,正演得到弹性速度各向同性、黏弹性速度各向同性及黏弹性速度各向异性的地震波场,并对比分析了3种模型的弹性波地震反射特征。研究结果表明:黏弹性对薄层的反射产生不可忽略的影响,会明显降低薄层弹性波的反射振幅,但黏弹性速度各向同性与各向异性对薄层的弹性波反射影响差异不大。相比于弹性各向同性情况,黏弹性会引起反射纵波（PP波）瞬时频率最大可达8%的改变量,而对转换横波（PS波）仅有3%的改变量,可以忽略不计。上述研究为利用构造煤品质因子极低的特征来预测构造煤提供了可能。      

碳酸盐岩裂缝性储层地震预测方法

近年的地震研究结果表明，对于裂缝性储层，地震纵波同样具有方位各向异性。根据向赂异性地层介质的基本特性，介绍了利用地震纵波资料研究储层波动力学特征参数的方位横向变化规律和预测碳酸盐储层裂缝发育带的层速度法和振幅反演法。     

3D3C地震资料在煤系地层岩性预测中的应用

各种不同的岩性在纵波和横波速度上均存在交集 ,因此单纯依靠任何一种波场速度是无法预测岩性的 ,但P波与PSV波的速度比或泊松比就可以大大减小各岩性间存在的交集容量 (Garotta ,2 0 0 0 )。速度比或泊松比除了可以反映岩性外 ,还是很好的油气识别参数。在对钱家营煤矿三维三分量 (3D3C)地震数据的构造和层位解释的基础上 ,我们利用P波和PSV波的时差特点 ,分别计算了煤层层间的速度比 ,以预测岩性的变化 ;利用P波和PSV波反射和频带特征的差异及纵波波阻抗和横波波阻抗的差异对比识别薄层 ,并进一步研究了煤系地层顶底板沉积相的变化…     

南海北部天然气水合物富集特征及定量评价

为寻找有资源前景的高富集天然气水合物及水合物储层的精细刻画方法,利用南海6次钻探发现的高饱和度水合物层的测井、岩心和三维地震数据,分析水合物富集层测井与地震异常特征.发现:（1）不同饱和度的孔隙与裂隙充填型水合物层的测井和地震异常不同,裂隙充填型水合物层具有各向异性;（2）受高通量流体运移的影响,在粉砂沉积物的水合物稳定带底界附近能形成中等饱和度的水合物层,识别标志为稳定带内极性与海底一致的强振幅反射,而非BSR和振幅空白;（3）裂隙充填型中等饱和度水合物层在地震剖面上表现为地层上拱和弱-中等强度振幅反射.储层-疏导-气源的耦合控制着水合物的富集特征和分布,断层与流体运移控制着细粒粉砂质沉积物中水合物的富集与厚度.基于饱和度岩相的统计学反演,能识别3 m非水合物和低饱和度水合物层及空间分布.      

利用地震P波确定煤层瓦斯富集带的分布

查明煤层瓦斯富集区域,对可能的瓦斯突出点进行预报,是当前煤矿生产中亟待解决的重要课题。利用地震P波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征,根据地震属性随方位角变化可以预测裂隙发育方向和密度的基本原理,应用多种地震P波方位属性预测裂隙发育带。通过对淮南张集煤矿西三采区三维地震P波资料的处理,获得6个方位地震数据体,从中提取多种与煤层和围岩裂隙相关的地震属性,并计算出裂隙的发育方向和密度,为确定瓦斯富集带的分布提供了一种新的途径。      

奇异的波至现象

1997年，笔者在水力压裂后砂岩产油井中进行高分辨率VSP工作时，除观测到常规纵波及转换波,还观测到来自产油层的几种奇异的慢速波至。由于该慢速波至的性质不明，按视速度从高到低分别命名为W1，W2，W3，…（W为wave的第1个字母），在顺5井裂隙优势方向，1210m深度上观测到5种反射波；反射纵波，反射转换波，W1，W2，W3波，在裂隙非优势方向上，W2，W3波没有出现，在顺4井1532m深度上观测到4种反射波；反射纵波，反射转换波，还有2种慢速波至，为了区别于顺5井中观测到的慢速波至，将其命名为W4，W5波。结合该区钻井，测井，地面地震，井间地震等资料对观测到的慢速波至进行了详细分析，分析结果表明：该慢速波至既不属于不均匀介质产生的绕射波，侧界面产生的反射波，槽波，管波，斯通利波，也与Biot慢纵波动力学特征相悖，现有波动理论不能解释这种慢速波至现象，这意味着地球内部介质中存在人类还未认识的弹性波传播规律。     

大牛地气田煤系地层去煤影响储层预测技术

煤层造成的低频强反射对上覆下伏储层有效信号有着极强的干涉作用,如何从地震数据中剥离煤层干涉是煤系地层储层预测的难点所在。以大牛地气田低分辨率地震资料为例,利用Wigner-Ville分布时频分析技术对煤系地层造成的连续强反射同相轴进行高分辨率煤层定位,通过对比分析认为煤层具有典型的低频强能量中高频段急剧衰减特性。以此作为理论基础明确煤层反射优势频谱能量密度上限为26 Hz,利用多子波分解与重构技术对大牛地气田三维地震资料开展分频段信号重组,即去煤干涉处理。在此基础上对煤系地层开展储层预测,并与实钻井勾绘砂体厚度图对比可知,储层有效信息得到充分展现。     

应用于评价活动断层的地震方法技术

以在上海市区开展地震调查深埋活断层的实例,讨论了在都市区强干扰条件下开展断层活动性调查的地震方法技术。认为：在对基岩断层的活动性评价中,反射纵波法根据基岩断层是否向上延伸到第四纪Ｑ３地层内,而剪切波分裂法则根据由Ｑ３地层内界面反射横波确定的各向异性。当基岩断层向第四系延伸幅度较大,即第四纪地层内断层落差较大时,可采用反射纵波法;当基岩断层活动引起的第四纪地层内的断层落差较小,反射纵波法不能对其分辨时,可采用剪切波分裂法     

叠前PS 波Q 值提取与稳定高效的反Q 滤波算法

多波多分量地震勘探是进行岩性油气藏和隐蔽油气藏勘探的一种非常有潜力的方法。但由于实际地层是黏弹介质,造成地震波能量衰减和波形畸变,导致地震资料信噪比和分辨率难以满足油气勘探的精度要求。为更好地利用纵横波信息,需要对PP 波和PS 波进行振幅和相位补偿。通过解析法推导出一种从叠前转换波共炮点道集中提取横波Q 值的方法,将叠后稳定高效的反Q 滤波算法推广到叠前纵波和转换波的反Q 滤波中,改进了沿着纵波和转换波的传播路径进行补偿的叠前反Q 滤波算法,并进一步将常Q 层内的纵波和转换波反Q 滤波振幅补偿算子解耦为时间项和频率项的乘积,在保证补偿效果稳定的前提下,计算效率得到显著提高。     

三维地震技术在探测煤矿腔状采空区中的应用

采用三维地震勘探方法对采空区进行勘探,虽积累了大量的经验,但在实际应用中,解释误差依然存在,尤其是煤层顶板悬空,并在一定范围内呈"腔状"类型的采空区,会出现较高的"漏检率"。为此根据实际地层序列设计了地质模型,对采空区的地震反射波场特征进行了研究。将腔状采空区充气、充水时的正演地震剖面,与煤层开采前正常地层波场响应特征进行对比发现,煤层开采后将会产生比正常波场能量更强的反射波组。另外根据腔状采空区充水和充气反射波最大振幅及反射波频谱对比结果,还发现充气时产生的反射波能量比充水时产生的反射波能量强;充气时产生的反射波频率比充水时产生的反射波频率要低。山西左权佳瑞煤业有限公司的应用实例佐证了三维地震勘探技术探测腔状采空区的有效性。     

高瓦斯煤层间岩巷瓦斯异常区物探及化探探查

在高瓦斯煤层间掘进的岩巷,有时会揭示局部瓦斯异常区,导致岩巷内瓦斯含量突然升高甚至出现瓦斯超限现象。瓦斯异常区通常为相对无水裂隙区,与周围岩层相比存在电阻率、波阻抗等物性差异,适合采用地球物理勘探手段探查其赋存范围;同时瓦斯气源主要产自煤的形成和变质过程,因此不同煤层的瓦斯具有不同的地球化学特征,特别是碳同位素比值差异明显,适合采用地球化学手段确定瓦斯气源。淮南矿业集团谢桥矿1252(3)工作面底抽巷位于两个高瓦斯煤层中间,在巷道掘进过程中,迎头段锚杆孔涌出大量瓦斯,导致巷道瓦斯超限。依据瓦斯异常区在三维电阻率剖面上表现为较高视电阻率值,在地震反射波时间剖面上表现为相位错动及长尾状波形等特征,确定了气源裂隙带的发育方向为底抽巷顶板至13-1煤层,并圈定了异常范围。通过对岩巷瓦斯异常区、13-1煤、11-2煤层的瓦斯气样进行地球化学分析,发现瓦斯异常区中碳同位素δ13C与13-1煤层具有很高的相似度,即认为该瓦斯异常主要来源于13-1煤层;另外地球化学分析结果表明利用气体组份不易区分来源煤层。     

利用相对波阻抗识别煤层缺失变薄带

地震道积分是利用地震资料进行的无约束反演技术,也就是通过对地震道积分得到地层的相对速度剖面而进行地层分析的技术。通过地震道积分识别煤层缺失变薄带研究表明,小规模的煤层缺失变薄带在三维地震时间剖面上基本无显示,在地震道积分时间剖面上能够有效地识别出相对波阻抗的异常,进而解释煤层缺失变薄带,解释成果与巷道揭露一致,结果表明地震道积分是地震解释中一项的有效实用技术。     

煤层地震波振幅切片解释煤层变薄带及应用实例

本方法根据薄煤层厚度与其振幅基本呈线性关系的原理,利用三维地震资料解释系统提取煤层反射波振幅参数,对生成的彩色平面振幅图进行分析,进而圈定出煤层变薄带的范围。并以实例说明了该技术方法在解释煤层变薄带方面的应用效果。     

根据因果岸三维地震资料研究地裂缝形成机理

塌隐地裂缝，改变了地层的几何结构，破坏了三维地震反射层的连续性，出现了反射波同相轴错断、反射层产状变化、反射波能量转换、反射波增多或减少等特征。据此利用石塘湾因果岸三维地震资料对其地裂缝地质灾害形成进行了研究。通过对实际资料的分析，指出本区地裂缝类型为张跌型，并以较多的资料翔实地说明了诱发本区地裂地质灾害不可分割的五个因素，从而为治理地裂缝地质灾害提供了丰富的地质资料和治理方向。     

煤炭地下气化区高密度三维地震勘探技术研究

地下煤层气化的燃烧范围,气化燃烧热力影响边界、形态、方向,气化区冒落带的发展高度及气化煤层裂隙发育程度,是开展煤炭地下气化工程迫切需要解决的问题。基于煤炭地下气化工程试验区地震地质情况,从地震响应入手,在分析煤炭地下气化后地震波场响应特征的基础上,提出了运用高密度三维地震采集技术结合全三维地震属性解释技术,高精度识别煤炭地下气化燃烧范围、气化热力影响边界的方法。实际勘探成果表明,本方法地震成像清晰,预测精度高,与钻探结果吻合较好。     

不同年限采空区下地震勘探效果实例研究

随着煤炭资源的持续开发,部分煤矿上组煤已经开采殆尽,亟需开展下组煤的探测工作。受上组煤采空影响,下组煤地震波能量吸收和散射衰减严重,资料信噪比低,三维地震对采空区下组煤的探测尚属于探索阶段。以冀中能源东庞矿采空区下组煤三维地震勘探项目为例,采用“两宽一高”采集、高精度资料处理和属性体解释等技术,对不同年限采空区下组煤的探测效果进行了对比分析。结果表明:采用“两宽一高”采集技术能够获取采空区下组煤的地震信息;振幅补偿、地震拓频技术使得9号煤反射波波组丰富、连续性好;采空区年限大于10年时,破碎岩层压实,相对稳定,下组煤反射波利于追踪,而小于10年时,岩层破碎未压实,导致下组煤反射波能量弱、杂乱无章。这一认识对于类似煤矿采空区下组煤探测具有一定的指导意义。      

利用三维地震资料研究鱼卡煤田7煤层厚度

7煤层为青海省鱼卡煤田主要可采煤层,中国煤炭地质总局水文物测队利用该区的高精度三维地震数据体,结合钻孔资料,对7煤层厚度与其反射波T7波的相位特征、振幅特征、频率特征进行相关性研究。结果表明,T7波的相位特征与7煤层厚度有较好的相关性,而T7波的频率特征、顺层振幅与7煤层厚度的相关性很差,即使煤层较厚时也是如此。通过例举薄煤层、较厚煤层、厚煤层等具体实例,说明煤层与反射波相位个数及相位时差具有正相关关系。由不同煤厚模型（0-50m）正演出的自激自收时间剖面反射波相位特征,也验证了7煤层厚度变化与其T7波相位特征的关系。     

三维地震勘探技术在宋新庄井田中的应用

以宋新庄井田三维地震勘探为例,介绍了该区主要地震反射波组与标志层位的对应关系,并通过对T3、T10、T18波的研究查明了勘探区构造形态：除了对甜水堡背斜形态及位置更明确外,还新发现汪水塘向斜及9条新断层,其中DF5逆断层及西移的金家渠子西侧逆断层控制了该井田边界。通过对煤层隐伏露头的解释及钻孔验证,证实部分煤层露头向东南平移200～500m,扩大了煤层赋存范围。另外强反射波组TN、TE表现,确定了新生界古松散层内部地层的界限及底界与下伏地层的不整合关系,该区新生界底界面总的变化趋势为西部高、东部低。     

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。