三维地震及电法综合勘探在晋西北黄土区的应用

晋西北某矿井位于吕梁山黄土塬区,为年产500万t的特大型在建矿井,为查明首采区煤层赋存条件、地质构造情况、以及奥灰与主要含水层的富水性,对该区进行了三维地震及电法综合勘探。其中三维地震勘探查明了勘探区内4#、9#煤层的埋藏深度和起伏形态,解释断层18条,陷落柱4个,褶曲1条,煤层倾角大于15°的区段1处;运用瞬变电磁法结合直流电测深法查明K6、K5砂岩富水异常29处、4#、7#、9#煤顶板岩层富水异常51处,奥灰顶界面-100m富水异常18处。三维地震及电法的综合勘探,不仅解释了该区主要煤层的厚度变化趋势及基岩面和奥灰顶界面深度变化情况,还对落差大于5m断层、直径大于25m陷落柱、煤层、奥灰水以及主要含水层的富水情况、导通关系及相互间的水力联系进行了分析,其结论为解决矿井建设和开采中的地质难题,提供了可靠的地质信息。     

南方复杂山地碳酸盐岩出露区地震采集技术分析

在受山地和碳酸盐岩裸露双重复杂条件影响的南方地区开展地震勘探工作,采集的地震数据质量很难达到理想效果。基于对南方复杂地形山区的地震地质特征及勘探技术难点深入分析的基础上,对地震数据采集技术与方法进行了一系列的技术攻关和对比分析：(1)综合应用多种表层调查技术进行精细表层结构调查,建立相对准确的近地表结构模型和速度模型,求准静校正量,指导井位优选和井深设计。(2)采用动态观测系统,高陡构造成像方面采用长排列大炮检距,灰岩区采用加密炮观测系统,溶洞裂隙发育地区采用宽线观测系统;(3)针对复杂多变出露多地层岩性,改善激发接收条件,根据岩性变化优选炮点点位,尽量避开溶洞和厚层纯灰岩区。灰岩区采用双深井组合激发,每道至少要两串以上检波器面积大组合接收,检波器井下接收比地面接收效果好。采用以上技术方法,对采集的地震资料进行处理和分析,地震剖面和单炮记录品质有所改善,地震反射波能量及信噪比均有所提高。     

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。     

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。      

贵州织金浅煤层地震勘探技术的实践与认识

贵州织金地区二叠系龙潭组煤层连片稳定分布、累计厚度大,为中高阶煤煤层气重点有利目标区;但主力煤层地震反射资料信噪比低、剖面成像效果差,制约了该区煤层气勘探开发工作。工区内灰岩大面积裸露、目的层埋藏浅是导致该区地震资料信噪比低的最主要因素。实践表明:基于数字盒子波调查的模拟检波器多道组合接收技术具有较好的噪声压制效果,基于煤层反射最大信噪比的岩性-井深-药量匹配激发技术提高了地震激发效率,宽线观测、小道距数字检波道组合技术是改善二维地震成像的有效方法,小道距、小线距、高炮密度及高横纵比的三维地震观测技术显著提升了煤层资料品质。该技术系列适用于山地灰岩出露地区浅煤层地震采集。      

利用地震资料提出物性参数进行奥灰岩溶水流体预测

搞清奥灰岩地层裂隙发育带的裂隙分布,进行岩溶水流体预测,对于建矿寻找水源及采煤防水是至关重要的。本文利用振幅保真处理,获得连续性比较好的奥灰岩地层顶界面反射波同相轴,根据Ｂｉｏｔ理论的基本观点,结合地下流体力学理论,利用奥灰岩地层地震资料的振幅、反射系数及层速度等信息,提取奥灰岩地层流体密度等物性参数及流体参数。从而预测奥灰岩溶水的分布范围,为水文钻探找水提供依据。本文利用山西潞安及山东许厂等地区的地震资料,预测了奥灰岩含水地层的流体分布,取得良好的地质效果。     

零偏移距共反射面叠加原理及其在工程地震勘探中的应用

对一种能增强工程地震勘探数据质量的新叠加技术——零偏移距共反射面叠加进行了研究。目前模拟零偏移距剖面常规方法存在需要精确宏速度模型及不能对地下反射界面产生最佳照明的问题,而零偏移距共反射面叠加具有完全数据驱动、与宏速度模型无关、能够产生对地下反射界面最佳照明及提高模拟零偏移距剖面成像质量的优势。针对零偏移距共反射面叠加还未在国内工程地震勘探中进行广泛应用的现状,详细介绍了零偏移距共反射面叠加基本原理及其实现过程,并使用一套人工合成断层模型数据及来自某高速公路段附近一条二维测线的实际工程地震勘探数据进行了测试计算。理论模型试算结果及在工程地震勘探实际资料处理中的应用表明零偏移距共反射面叠加可提高地震数据信噪比,增强地震反射同相轴连续性,改善模拟零偏移距剖面质量,是一种非常有发展前景的工程地震成像方法。     

黄土塬区煤田三维采区地震勘探采集技术在王家岭矿区的应用

王家岭矿区属黄土塬地貌,各种干扰波十分发育,地震波吸收、衰减严重,主要煤层埋藏浅、层数多、小构造发育,常规煤田地震采集方法获得的地震资料信噪比和分辨率较低,难以达到采区地震勘探的“三高”要求。针对王家岭矿区实际特点,在精细调查浅表层黄土速度分层结构的基础上,综合采用逐点设计井深、震／检联合组合、低频检波器接收、大偏移距／高覆盖观测系统等关键采集技术,有效提高了地震资料信噪比与分辨率,获得了连续性较好的下组煤层反射波,为精细构造识别与岩性研究奠定了基础。     

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。     

叠前深度偏移技术在QMQ地区成像中的应用

位于东部QMQ地区的地震资料,其地表地质条件较好,但因勘探目的层是奥陶系复杂的古潜山,因此,适合应用叠前深度偏移技术进行潜山顶及其内幕的成像。通过Kirchhoff叠前深度偏移技术中精细的数据准备、速度-深度模型的建立与优化、偏移孔径的试验与选择和偏移成像4个关键环节的应用研究,完成了QMQ地区地震资料的Kirchhoff叠前深度偏移。通过与叠前时间偏移剖面对比,叠前深度成像改善了QMQ地区地震数据的信噪比和分辨率,同时提高了奥陶系潜山及其内幕的成像精度,为后续的深度域地质解释和构造成图提供了可靠的偏移数据,研究成果对深层煤勘探所面临的底板奥灰水的研究具有借鉴意义。     

煤矿采区地震勘探不同检波器接收试验与分析

地震勘探面临诸多挑战,地震成果的不确定性与多解性、短周期与高预期的矛盾、高生产率与低信噪比的矛盾等急待解决,其中开展宽频带采集已成为拓宽频带宽度、提高分辨能力的基础。全数字高密度三维地震勘探通过数字检波器单点接收,高密度采样的方式来实现地震勘探的宽方位角、小面元和高覆盖次数,因此,地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端设备,其性能的好坏及所采集的数据质量的优劣直接关系到后续的处理与解释等环节。为了对比数字检波器与模拟检波器的实际采集效果,并探讨在野外实际数据采集中数字与模拟检波器性能之间的不同,采用低、中、高不同固有频率的模拟检波器、单点数字检波器与室内数字检波器组合6种检波器进行接收试验,对不同类型检波器的地震记录进行频谱、信噪比等分析,发现数字检波器接收地震信号的频宽和信噪比优于模拟检波器,并且数字检波器室内组合之后频带宽度和信噪比均变大;在低、中、高固有频率的模拟检波器中,低频模拟检波器的频宽和信噪比效果好于中、高频模拟检波器;当高密度采集时,叠加达到一定次数时,剖面信噪比变化不大,因此,可以根据不同深度目的层信号选择合适的叠加次数。      

速度误差和地震噪声对最小二乘逆时偏移的影响分析

随着勘探开发目标的日益精细化和复杂化,基于反演理论的最小二乘逆时偏移逐渐成为目前的发展趋势。为了使最小二乘逆时偏移更好地为油气藏的勘探开发服务,分析其不同条件下的成像效果,有助于在实际资料处理过程中指导处理人员做出适当的调整。为此,针对实际勘探过程中出现的偏移速度误差以及地震资料中存在噪声的情况,对比了最小二乘逆时偏移在不同条件下的成像效果。结果表明:在偏移速度存在系统误差的情况下,界面成像深度会出现误差,成像剖面难以反映实际构造形态;平滑后的偏移速度误差对最小二乘逆时偏移影响远小于偏移速度的系统误差,适当平滑可改善成像质量,但是过分平滑会影响成像质量;最小二乘逆时偏移能够压制部分噪声,但随着地震记录中噪声增强,弱反射逐渐被淹没,难以反映地下构造形态。     

共中心点迭加资料的Born反演和偏移间的关系

引言偏移,在地震勘探资料数字处理中显得越来越重要,应用越来越广泛。这是因为,无论过去和现在,准确地确定地下地质体的位置、形态及有关物性参数,始终是地震勘探的宗旨。而偏移——对地震资料反演或地震剖面成像是很重要的处理方法。     

综合物探在徐庄煤矿底板灰岩赋水性评价中的应用

徐庄煤矿深部煤层的开采一直经受着太原组灰岩水的威胁.利用地震勘探对构造界面分辨能力较强及电法勘探对介质的电性差异反应灵敏的特点,通过对底板太原组灰岩赋水区(断层、溶洞等)在弹性和电性上的变化来评价底板灰岩的整体赋水性和赋水特征.验证表明,将地震和电法综合应用于岩土体赋水性探测是一种行之有效的手段.     

叠前时间偏移技术在构造复杂区地震处理中的应用

叠前时间偏移是复杂构造成像最有效的方法之一,能适应纵横向速度变化较大的情况,适用于大倾角的偏移成像。笔者结合实例探讨叠前时间偏移技术在复杂构造区煤层地震资料处理中应注意的问题。结果表明:叠前时间偏移技术能够有效地提高复杂构造区煤层的成像效果,提高煤田地震资料的信噪比和分辨率。     

火成岩覆盖区地震有效成像技术探讨及其在辽西金羊盆地油气调查中的应用

辽西金羊盆地是下辽河盆地外围盆地群中面积最大的中生代盆地,盆地浅层火成岩广泛发育、其厚度大、期次较多,受火成岩对地震信号屏蔽以及该地区复杂的地震地质条件的影响,使得地震勘探采集的原始资料信噪比低、火成岩下伏地层反射能量弱,给地震资料的有效成像带来了极大挑战。本文根据原始地震资料特点,采用针对性的采集、处理技术,首先从采集方面以大能量激发、低频检波器接收,并且处理中应用反射能量补偿、静校正、叠前多域去噪等几项技术进一步提高资料的深层反射能量和信噪比,最后通过高精度速度场建模与地震偏移成像技术的多种方法对比,优选叠前时间偏移技术进行最终成像。与以往地震资料比较,采用这套有效成像技术重新处理的地震剖面信噪比、分辨率明显提高,更重要的深层反射能量得以有效恢复,火成岩的下伏地层反射信号清晰、地层接触关系明确,特别是大倾角地层及断层的成像得以明显改善,为后续的构造解释和勘探潜力区评价提供了高质量的地震资料。     

江苏响水三圩港海岸带修复效果评价

四川桂花三维地震资料采集属页岩气低密度三维地震,针对炮道密度低、覆盖次数低、二叠和三叠纪灰岩激发占比较大等特点,采用层析静校正、弱信号保护等处理技术,有效解决了研究区低信噪比问题;利用叠前数据五维数据重构处理方法,有效解决了受大型障碍物影响而导致的面元及偏移距分配不均等问题,提高了信噪比,为叠前深度成像处理奠定了基础。针对灰岩低噪比和高陡构造的准确成像问题,采用基于构造约束的网格层析速度建模结合叠前深度偏移成像方法,保证了成像效果。     

四川桂花灰岩地区低信噪比高陡构造成像处理方法

四川桂花三维地震资料采集属页岩气低密度三维地震,针对炮道密度低、覆盖次数低、二叠和三叠纪灰岩激发占比较大等特点,采用层析静校正、弱信号保护等处理技术,有效解决了研究区低信噪比问题;利用叠前数据五维数据重构处理方法,有效解决了受大型障碍物影响而导致的面元及偏移距分配不均等问题,提高了信噪比,为叠前深度成像处理奠定了基础。针对灰岩低噪比和高陡构造的准确成像问题,采用基于构造约束的网格层析速度建模结合叠前深度偏移成像方法,保证了成像效果。     

复杂构造条件下多煤层地震勘探新思路

HDGD煤矿具有可采煤层较多、逆断层发育、断层交叉垂直、微小地质体发育等特点,常规的地震勘探方法难以解决此类复杂地质问题。通过对全方位观测系统优势比较,从小道距、小炮点距、小面元("三小")对地质体的分辨能力、炮点和接收点组合方式对分辨率的影响,数字检波器及激发层位对信号及能量的影响等方面进行分析,认为全方位角数字高密度三维地震勘探是构造复杂区获得高保真数据的有效手段。并以HDGD煤矿为例,介绍了三维波场分离法剔除规则干扰,分频剩余静校正、高密度双谱速度校正改善高频弱信号,叠前时间偏移改善大角度地层偏移成像等数据处理的效果。实例表明,全方位角高密度地震数据采集与处理技术在该矿的应用,可有效克服上覆高速层的屏蔽及高倾角断层的影响,清晰刻画其小断块和微幅褶皱等复杂构造影像。     

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。