波阻抗约束反演技术预测煤层厚度

用测井资料结合三维地震数据体及其解释成果进行多井约束下的波阻抗反演(稀疏脉冲反演结合地震约束的测井曲线反演)来预测煤层厚度,是通过层位标定确定煤层所对应的波阻抗层,然后提取该波阻抗层的厚度并与钻孔见煤点处的煤层厚度进行拟合匹配,最终得到三维地震测区的煤层厚度分布规律。该法对煤层厚度预测是一种新的尝试。      

多井约束三维地震反演技术在煤厚预测中的应用

利用测井资料结合三维地震数据体及其解释成果进行多井约束下的波阻抗反演。通过层位标定确定煤层所对应的波阻抗层，然后提取该波阻抗层的厚度并与钻孔见煤点处的煤层厚度进行拟合匹配，最终得到三维地震测区的煤层厚度分布规律。     

地震波法在煤层赋存条件解释中的应用

新疆含煤岩系大多沉积在中新生代拗陷型、断拗型及断陷型盆地中,煤层的赋存条件比较复杂,虽单层煤厚度可达100多m,但煤层沉积厚度在区域上变化较大,煤层煤组的尖灭、合并现象时有发生,使得新疆煤田煤组标定、归并工作变得非常复杂。根据新疆煤田地质特点和地震勘探中遇到的问题,结合实例探讨利用钻孔、单炮记录和折射波速度等资料确定煤层赋存情况的方法。利用折射波速度资料编制了新疆煤田勘查区地震波速度平面图,在钻孔验证的基础上,提出了在新疆哈密煤田依据其速度判断煤层赋存状态的辅助方法:①速度4 000～5800m/s的区域,其高速界面深度较浅,属无煤层赋存区;②速度3 000～4 000m/s,高速界面不明显,存在煤层赋存的可能性;③速度低于3 000m/s,其新近系、古近系及侏罗地层较厚、有煤层赋存的可能性,但煤层埋藏深度较深。     

三维地震与测井资料在多煤层对比中的应用研究

陆相成煤环境及断陷构造特点,致使二连盆地内煤层具有层数多、间距小、厚度横向变化大、标志层少等特点,利用钻探资料进行煤层对比难度大,其结果将直接影响对煤层、煤质评价及煤炭资源量估算。考虑到研究区煤层赋存特点,利用三维地震成果,对该区进行了煤层辅助对比,其结果与原有7个钻孔煤层对比成果存在差异。通过三维地震层位对比与构造解释方案的核查,结合波阻抗反演结果和测井资料重新解释,认为三维地震的煤层对比是合理的。该实例表明,综合利用测井资料、三维地震解释和波阻抗反演等,可有效提高煤层对比的可靠性,提高煤炭资源地质勘探阶段的控制精度。     

高密度电法在山区浅表层结构调查中的应用

南方山区浅表层地质条件复杂,进行高密度电法测量,以微测井和浅表地质调查成果作为依据,对高密度电法资料进行综合解释,查明表层结构和低降速带的分布特征,为取得高品质地震资料品质处理提供依据。     

陆域天然气水合物地震探测有效性试验研究

2008年,在我国祁连山冻土区首次钻获天然气水合物实物样品.2010年,在木里地区开展了反射地震方法探测天然气水合物的有效性试验研究,通过综合分析解释反射地震和测井及地质资料,初步认为含天然气水合物介质形成的反射波在地震剖面上具有低速、弱振幅、高频的特征.根据反射波的这些动力学特征及测井结果,对在DK-4钻孔中见天然气水合物异常条带和在DK-3钻孔中揭示的含天然气水合物晶体区段进行了对比分析,分析结果不支持DK-4钻孔钻遇天然气水合物,并结合钻孔资料,推断解释了天然气水合物富集地带.     

煤田采区高分辨三维地震勘探激发参数的优选

三维地震勘探取得可靠数据的前提是获得最佳的的激发参数,即激发井深和激发药量。双井微测井是一种行之有效的确定激发参数的方法。以某区25m双井微测井为例,介绍了通过不同激发井深的接收排列图及频谱分析图确定潜水面位置及最佳激发深度的方法;在确定的最佳激发层位上进行不同药量试验,结合目的层有效波时窗频谱图,综合考虑有效信号、地震子波频谱及信噪比等因素选择最佳激发药量。通过双井微测井工作,最终确定潜水面位置为6m,最佳激发深度为11m,激发药量为2kg。     

复杂山区高信噪比原始资料采集方法

山西晋城矿区内沟谷发育,地形复杂,最大相对高差400m,浅层地震地质条件以裸露基岩为主,少部分是黄土和坡积物覆盖,表浅层地震地质条件非常复杂。区内山西组3#形成的T3波形突出、全区稳定,可连续追踪对比;15#煤层因3#煤层的屏蔽作用,反射波T15波能量较弱。针对该区的地震地质条件,在不同地段分别选用空压机配风镐、山地钻、洛阳铲等成孔工具,以保证激发层位在未风化基岩中。基岩中激发获得的原始资料信噪比较高,小构造反映清晰,可见改善激发条件可为资料解释提供可靠依据。     

波阻抗反演在东胜煤田勘探中的应用

东胜煤田为陆相沉积煤田,具有含煤层数多、厚度不均、层间距不稳定等特点,勘探区内地震反射波追踪对比存在多解性,严重影响了煤层的追踪对比。为破解该难题,对东胜煤田地震勘探资料进行了以模型为基础的多井约束岩性宽带反演,即:利用该勘探区的地震数据资料、对煤层反射波解释层位、断层数据,结合测井数据、岩性柱状数据及其它地质资料,进行多井约束下的二维叠后反演,对所得到的反演数据体再依据反演原理,结合已知测井数据进行地震属性反演,最终得到能够反映岩性变化的波阻抗数据。对波阻抗反演数据进行煤层追踪对比解释,准确圈定出区内煤层的赋存范围,并合理解释了煤层分叉、合并、尖灭及厚度变化等地质现象,取得了较为可靠的地质成果。     

复杂构造二维地震精细速度分析与应用

山西省山阴北周—怀仁鹅毛口页岩气煤层气二维地震勘查区,位于大同新生代断陷盆地的北部,断裂构造复杂。勘查区仅有2个钻孔可用于资料分析与研究,可借鉴的地质成果十分有限。在资料处理过程中运用各向异性速度分析处理获得速度谱信息,结合已有测井速度资料对地震速度进行校正与标定,获得高精度的速度场,保证了构造解释及构造成图精度。经后期钻探验证,目的层位及深度预测精度较高,地质勘探效果明显,二维地震资料精细速度分析结合井控速度约束,应用效果良好。     

急倾斜多煤层勘查区煤层层位测井曲线对比研究

急倾斜地层,特别是多煤层的急倾斜地层勘查区,由于地层倾角的变化较大,单纯依靠钻孔取心进行煤层层位对比或利用地震时间剖面同相轴进行煤层层位追踪,效果均不理想。以新疆尼勒克煤田胡吉尔台勘查区为例,在钻探施工方法各异的情况下,通过对各种勘探方法的比较,最终选择误差影响因素较小的自然伽马测井曲线进行煤层层位对比,并找出了该区煤单层、煤层组合及煤岩层组合等自然伽马测井曲线响应特征,如11煤的＂上凹下峰＂形态,7煤层与9煤层的＂手套＂形态,16、17、18煤的尖峰与直立组合形态等。根据上述标志层的典型响应特征,采用先走向后倾向的原则,对全区进行煤岩层对比,揭示了该勘查区煤层的分岔、合并、冲刷、沉缺、煤层厚度等变化规律,取得了良好的对比效果。     

回采工作面煤层动态标定预测技术应用研究

智能开采对于地质条件的不适应问题非常突出,特别是对煤层起伏和厚度的绝对精度提出了更高的要求。三维地震勘探横向分辨率高,能够对煤层起伏进行控制,但在地震解释时,煤层底板高程受时深转换计算影响,存在一定的误差。针对这一问题,以工作面三维地震数据和采掘过程中探煤厚数据为基础,通过不断更新速度场提高煤层底板时深转换绝对精度;同时利用迭代插值算法,不断更新工作面煤层厚度;通过对计算得到的数据进行误差统计和分析。在TJH304回采工作面进行试验,利用工作面巷道和切眼探煤厚数据并结合三维地震资料动态解释后,工作面推采前方煤层底板高程值和厚度值绝对误差变小;特别是距离当前采煤面30 m以内的4个验证点煤层底板高程值误差范围为0.37~0.58 m,煤层厚度值误差为0.32~0.44 m。结果表明,三维地震动态解释技术可最大化将三维地震和井下生产数据有效结合,不断提高煤层空间精度,为智能开采提供预想煤层模型。      

应用二维地震勘查恩洪盆地煤层气

在恩洪煤层气勘查中，为攻破难关，根据地质特点、诸多物探方法中，首选二维地震勘探，在煤层埋深大于300m以上的未经勘探区，进行区域性了解。查清区内地层发育情况，煤层埋藏深度、厚度及变化情况。了解区内断层及其性质，对主要煤层的展布进行追踪，经过勘探结果，在高原山区利用地震勘探取得了较好的地质效果。     

掘进工作面前方煤层底板高程动态预测的试验研究

快速掘进急需构建掘进前方高精度二维地质模型。以沁水煤田某矿区XY-S工作面为例,基于三维地震解释成果,利用巷道掘进过程中煤层底板高程实测信息,动态刷新三维地震平均速度场,更新掘进前方煤层底板高程,最后对掘进前方预测的精度进行统计分析。结果表明:通过不断利用掘进实测煤层底板高程,刷新平均速度场,更新掘进前方煤层底板地质剖面,掘进前方煤层底板剖面与实际揭露剖面之间误差逐渐越小,实测点前方25 m和50 m范围的煤层底板高程最小绝对误差可达0.2 m和0.45 m。若实测点数据密度大、分布均匀,预测精度将会进一步得到提高,可为快速掘进提供高精度煤层底板导航数据。      

投影解析速度建模

当今地球动力学的研究已逐步引起重视 ,尤其是高新探测技术的发展 ,将会大大加快其研究步伐。地球物理勘探作为重要的探测技术之一 ,已在该领域做出了重要贡献 ,比如能源探测、环境保护、防灾减灾工作中都需要物探技术。文中就地震勘探领域中地震波成像前沿技术———深度偏移的核心问题———速度模型的建立展开深入的研究。在分析现有方法缺陷的基础上 ,提出投影解析速度建模方法。该方法建立在两个重要事实依据之上 :(1)地震波旅行时误差是由描述地下反射界面的深度误差和描述地层的速度误差共同引起的 ;(2 )在反演中要保证零炮检距旅行时不变。在局部平面波前假设和拉东投影原理下 ,导出由旅行时误差计算界面深度误差和速度误差的解析公式。该方法可保证界面深度和层速度同步快速收敛。与现有方法相比 ,该解析法可以明显提高计算效率 ,且应用效果相当明显。     

庐枞铁多金属矿集区龙桥铁矿反射地震初至波层析成像与隐伏矿床预测

为落实安徽庐枞地区北部的龙桥铁矿含矿层位在第二找矿深度的空间分布,本文应用小道距、长排列接收的地震反射初至波走时数据,运用层析成像方法,得到该地区近地表1000m以上的速度结构。研究结果显示,反射地震初至波携带了丰富的上地壳速度结构特征和界面变化的构造信息,精细的速度结构揭露出龙桥铁矿隐伏岩体顶界面深度与起伏形态,发现岩体顶面凸起及陡变化部位与矿体分布存在着明显的对应关系。长排列的深地震反射初至波走时层析成像方法能够为金属矿集区深部隐伏矿床的勘探与研究提供岩体的空间分布信息。     

透射槽波技术在煤田勘探中的应用研究

槽波地震勘探技术可以有效探查煤层中小断层、陷落柱等地质异常体,在探测精度和距离上明显优于其他煤矿井下勘探方法。透射法作为基本的槽波地震探测方法,具有简单灵活、探测范围大、准确率高等优势。采用透射槽波方法对实际煤矿工作面内断层构造进行探测研究,通过滤波、频散分析、波场及速度分析、能量分析以及透射CT成像等关键技术对实际透射槽波数据进行精细处理,获得准确的透射槽波成像剖面。根据槽波在煤层中受到断层阻断或遇到煤层破碎时其能量将急剧降低的特征,利用透射槽波能量CT剖面,并结合实际揭露情况,解释出12条可靠断层。通过实际煤层工作面透射槽波勘探方法测试,验证了透射槽波方法的有效性以及在煤田断层等构造探测中的实用价值。     

基于钻孔雷达的透明工作面构建方法

煤岩界面的高精度探测是构建智能开采三维地质模型的关键难点。提出利用煤矿井下顺层孔实施单孔反射雷达,联合多孔探测结果构建区域煤岩界面地质模型实现透明工作面的方法。对单孔雷达数据,利用巷道波同相轴斜率计算煤层雷达波速度,采用空间约束偏移成像实现煤层顶/底板反射界面精准归位。形成3种匹配实际开采的透明工作面构建模式:回采前长钻孔模式、回采中短钻孔模式和联合模式。在山西某矿31004工作面对回采中短钻孔模式进行试验性应用,基于钻孔雷达构建的工作面地质模型与原始地质模型相比,局部信息刻画更精细,顶、底界面及煤厚与实际数据误差分别小于0.57、0.54、0.30 m。结果表明:钻孔雷达能高精度探测煤厚与顶、底界面,可实现透明工作面的构建。      

煤层陷落柱多波地震数值模拟与成像研究

陷落柱是煤田勘探开发中常见的地质灾害体,陷落柱的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点,单纯依靠常规纵波地震勘探技术难以满足现阶段煤田精细勘探的需求。多波地震勘探技术能够获得纵波和转换波地震资料,提供更丰富的波场信息,且转换波对于埋深较浅的小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术应用到煤层陷落柱研究中,利用数值方法对煤层陷落柱进行多波地震勘探模拟研究,采用弹性波有限差分方法对构建的陷落柱模型进行多分量正演模拟,然后分别对波场分离后的PP波和PS波地震数据进行叠前深度偏移成像测试。通过对两个小尺寸陷落柱模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的煤层陷落柱探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明煤层陷落柱构造,对陷落柱取得更好的勘探效果。