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。      

利用岩性反演和谱分解技术确定岩浆岩侵入煤层范围

岩性地震反演技术是根据钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件,对井旁地震资料进行约束.并在此基础上,对孔间地震资料进行反演,推断煤系地层岩性在平面上的变化情况.谱分解技术是利用薄层调谐体离散频率的特性,通过分析复杂岩层内陷频谱变化和局部相位的不稳定性,识别薄地层横向分布特征.这里根据崔庄煤矿三采区的地震资料,综合利用地震反演技术和谱分解技术等岩性解释方法,来确定岩浆岩侵入煤层的范围.经过实际检验,该方法提高了岩浆岩和煤层边界的分辨能力,较好地解决了岩浆岩侵入煤层的识别问题.     

岩浆岩侵入煤层范围的地震解释方法

确定岩浆岩侵入煤层的边界对煤矿安全生产十分重要。利用钻孔资料和岩浆岩的高波阻抗、高频和波形异常等地震波动力学信息,提出了岩浆岩侵入煤层的地震反演、地震相分析和谱分解等3种岩性解释方法。并运用这些方法在安徽淮北矿区某矿利用实际三维地震资料界定岩浆侵入8煤层的范围,取得了好的效果。研究认为,确定岩浆侵入煤层的范围时,当研究区域内具有较多的钻井和测井资料时(3~4个/km2),建议使用地震反演方法;而研究区域内钻井数目较少或缺乏测井资料时,建议综合使用地震相分析和谱分解方法。      

波阻抗反演在煤炭资源勘探中的应用

测井约束波阻抗反演是以测井资料作为约束条件,将反映构造形态的地震资料转化为反映地层岩性特征的波阻抗资料。基于模型的波阻抗反演流程包括5项：测井资料处理,层位解释,子波提取,合成记录制作与层位标定,模型建立与修正。该项技术应用于成庄煤矿和大佛寺井田采区三维地震资料解释,其中预测大佛寺井田4煤层的厚度与实际揭露厚度基本吻合;在成庄煤矿,与常规地震剖面仅有两个同相轴相比,9煤和厚15煤在波阻抗剖面上不仅有清晰的反映,而且T3波与T15波之间有多个层位呈现,其纵向分辨率明显提高;另外该区9煤沿层波阻抗切片与沿层振幅切片相比,前者可准确地划分出煤层厚度变化范围及无煤区。结合测井约束反演方法的特点,对煤炭资源勘探中的相关问题进行了讨论,提出在实际应用中府注意的问题。     

多参数曲线反演技术在圈定岩浆岩侵入煤层范围中的应用

波阻抗反演技术把具有高纵向分辨率的测井资料与连续观测的地震资料联系起来,提高了地震资料的分辨率和地质勘探的研究程度。煤田中岩浆岩侵入煤层现象普遍存在,针对这一问题,进行了尝试,提出利用多参数曲线来圈定岩浆岩侵入煤层的范围。     

地震多属性聚类分析煤层中岩浆侵入影响范围

在淮北杨柳矿区,层状或脉状侵入的岩浆岩导致主采煤层呈现较人范嘲的吞蚀、烧变、焦化、变溥现象,Ⅲ常规地震时间剖面及顺层层拉平切片上难于确定其分布范同。为了精细确定主采煤层巾岩浆侵入的影响范田．基于煤层反射波振幅、波形、能量的同一性及差异性特征,利用优化后的地震多属性尤监督神经网络聚类分析技术对其进行分析。解释结果表明,3煤层未受到岩浆侵入,而10煤层岩浆侵入比较明显,其在成果图上呈现出犬范围的黄色团块状及脉状特征。与实际钻孔揭露资料对比,利用地震多属性聚类分析技术圈定的岩浆岩分布范嗣符合率达78％,具有较高准确度。     

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。      

井间资料约束下地震波阻抗反演方法研究

采用多井约束的随机逆反演方法,结合井间地震反射成像与测井资料,首先对反射成像后的井间地震数据进行测井约束的波阻抗反演,进而从反演剖面中抽取一定量的反演道作为虚拟井数据,结合测井数据对地面地震数据进行井地联合反演。理论数据和实际数据的试算表明,井地联合反演可以为地面地震测井约束反演提供更多的约束条件,从而提高了地面地震反演的精度。     

岩浆岩侵入煤层的地震属性识别技术

岩浆岩体严重影响井田的煤质、储量等,对采区工作面布置、巷道掘进及回采工作造成严重的影响,因而探测岩浆岩侵入煤层的范围对煤矿安全高效生产具有重大意义。在总结岩浆岩侵入体的地质特征基础上,建立岩浆侵入煤层地震地质模型,通过正演,对多种属性进行交互分析,发现主频能量属性与振幅类属性对岩浆岩反应较为敏感,并且随着岩浆岩厚度的逐渐增加能量类与振幅类属性逐渐降低。通过对QN煤矿103工作面高密度三维地震资料连井剖面10煤进行属性分析,发现频带宽度、中心频率、主振幅属性可以较好地识别岩浆侵入区。通过对勘探区10煤层进行频带宽度、中心频率和主振幅属性分析识别岩浆侵入区,其识别结果与钻孔实际揭露吻合较好,证明采用地震属性识别技术可以识别煤层岩浆岩侵入区范围。      

利用波阻抗反演技术确定岩浆岩侵入煤层范围

阐述了波阻抗反演技术的处理和解释方法。结合实际资料，在国内首次运用波阻抗反演技术解释岩浆岩侵入煤层范围，获得了较为理想的地质效果。     

测井约束反演在预测煤矿岩浆岩分布中的应用

将测井约束反演技术应用于卧龙湖煤矿首采区的地震资料岩性解释过程中。阐述了测井约束反演技术的基本原理,并针对煤田测井数据进行处理与分析;对地震子波进行分析提取,再进行迭代反演运算。通过对煤矿首采区的岩浆岩及煤系进行的综合地质分析,利用测井约束反演技术实现了岩浆岩与煤系的薄层分布信息预测。结果表明,该方法有效地提高了地震数据的分辨率,能解释常规剖面上不易识别的一些地质现象,为采区岩浆岩的分布提供详实的信息。      

测井约束地震反演分辨率及反演策略探讨

从地震反演的本质出发,分析了测井约束地震反演的分辨率与地震资料本身分辨率之间的关系,探讨了测井约束地震反演的基本策略,指出将地震属性技术、地震地层学研究方法应用于测井约束地震反演可以提高反演效果及可靠性。     

应用地质和地震反演信息进行三维沉积微相随机建模

探讨了综合应用地质及测井约束地震反演信息进行三维沉积微相随机建模的基本原理、思路与方法，并以渤海湾盆地某区块新近系明化镇组河流相储层为例，说明这一研究过程的基本步骤，包括井眼沉积微相解释、测井约束地震反演、波阻抗与地质相的概率关系分析、随机模拟方法选择、地质统计特征分析、三维随机建模、随机模拟预测的多解性评价。研究表明，波阻抗与沉积微相之间具有一定的概率相关关系。综合应用包括地震信息在内的多学科信息进行沉积微相随机建模，可对储层预测的多解性进行有效评价。     

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。     

小波边缘分析建模波阻抗反演方法在煤层解释中的应用

受限于地震波主波长的1／4,常规地震处理难以分辨较薄煤层。基于模型的波阻抗反演虽然克服了厚、薄煤层计算问题．但因难以得到准确的高频部分,很多情况下反演结果的精度和分辨率往往不能满足地质预测的要求。小波边缘分析建模波阻抗反演方法是从地震数据中提取地震特征参数,用于建模并参与迭代反演。该方法即可以弥补反演过程中高频成分的误差,减少对钻井数据的依赖程度,得到较为合理的初始模型,又可提高反演的精度和分辨率．使反演结果更好的反映实际地下地质情况。利用该方法,对大井-将军庙及新疆红沙泉2个勘探区的侏罗系中统西山窑组含煤地层进行波阻抗反演,反演结果与钻井资料进行比较,其中大井一将军庙0802及0809号孔单煤层厚度误差分别为3％、8％．新疆红沙泉多煤层厚度及煤层之间的夹层厚度预测结果除B6煤层误差较大外,其它误差均小于7％．可见该反演方法的计算结果比较准确。     

影响测井约束地震反演地质效果因素的分析

从地震勘探的基本原理出发,分析了叠后地震反演解决地质问题的本质.从基础资料的品质,测井约束地震反演的方法及反演参数的选择,地层格架模型的建立和外推控制这几个方面分析影响测井约束地震反演的地质效果.笔者认为,测井约束地震反演解决地质问题的能力是有限的,并提出了提高测井约束地震反演的地质效果应采取的若干措施.     

地震相控非线性随机反演在海上薄互层储层预测中的应用——以K油田沙河街组为例

针对渤海中深层薄互层储层普遍存在的埋藏深、地震资料品质差、储层厚度薄,薄互层沉积,储层横向变化快等特点,以及开发程度的加深对地震分辨率精度要求越来越高的情况,在分析储层组合和地震沉积学基础上,提出地震相控非线性反演方法,以期提高储层预测精度。该方法通过非线性最优化理论综合约束反演与模型反演的优点,根据实际地震资料建立反演目标层段的宏观相控模型,在测井资料约束下采用非线性随机算法逐道、逐次进行外推反演,有效提高地震资料的分辨率,充分考虑地质条件的随机特性,使反演结果更符合实际地质情况。在K油田应用表明,该技术提高了薄互层储层预测精度,为类似油田的储层预测、注采连通、井网部署提供可靠依据。     

厚黄土覆盖地区有利激发层位选取方法

合理选取激发层位可有效提高巨厚黄土覆盖地区原始地震数据信噪比及分辨率,而单一的浅层折射、瞬态面波、微测井等手段常因复杂的浅表层地质条件,难以分出黄土层中的高速小层或薄层。利用微测井约束的瑞雷波反演方法,可以准确的划分浅表层速度界面的深度,进而确定激发层位的位置。以山西万荣、洪洞二项目为例,介绍了该方法的地质效果：其中万荣勘探区解释速度界面深度分别为27m、37m与45m,确定激发层位为37m深的高速粘土层,地震资料解释成果经3口钻孔验证,钻遇煤层最大相对误差约3%;洪洞勘探区以2、3层的粘土（15~18m）作为激发层位,其资料解释成果经1口钻孔验证,钻遇煤层相对误差约5%。     

基于地质统计学的地震反演冲积扇相研究——以新疆C油藏为例

新疆C油藏属于开发早期区块,井资料少、井距较大,采用地震反演等数据进行沉积相研究,可提高研究精度。采用约束稀疏脉冲反演和地质统计学反演两种方法进行地震反演研究,前者受到地震分辨率的限制,纵向上分辨率不能够满足研究需求;而后者可提高反演纵向上的分辨率。本文采用地质统计学反演的储层厚度分布图进行沉积相分析,得到沉积相平面展布图,并总结了沉积相模式,解决了勘探阶段沉积相难以描述等问题,并取得了较好的效果。