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。      

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。     

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。     

面波压制方法与道间距关系的数值分析

野外无检波器组合的采集方式使得面波的压制成为单点高密度地震数据处理的关键。F-K滤波、τ-p变换是两种常用的压制面波的方法,这两种方法压制面波的效果与道间距有关。对面波速度、频率、射线参数与道间距关系的数值分析发现,道间距越小,压制面波的效果越好;大道间距会产生假频而使得面波难以有效地滤除。这从另一侧面也证明这两种方法可以更好地压制高密度地震数据中的面波。      

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。      

原始地震道校正组合技术

全数字化地震数据采集设备和计算机地震数据处理系统能力的提高,使室内以提高高频地震信号信噪比为目标的处理技术得以实现。原始地震道校正组合技术在减少高频信号损失、提高信噪比方面效果明显。对比模拟野外检波器组合实验与地震道校正组合可知,随着组合道数的增加,高频干扰波能量明显减少,但模拟野外检波器组合却存在有效波高频振幅值下降的问题;相反,地震道校正组合即可有效降低高频干扰又能保证反射波明显增强。实例表明地震道校正组合技术在识别小断层和小间距煤层方面效果显著。     

高密度全数字检波器地震资料处理的关键技术研究

高密度数字检波器资料处理的目标是提高分辨率高与信噪比。针对分辨率与信噪比这一对矛盾,可通过多种手段在多域进行叠前去噪处理实现;依据数字检波器的单点采集方式,为降低野外组合对高频信号的衰减,采用室内组合技术,提高资料信噪比;对于单点高密度数字资料中的强面波干扰,则在十字排列域中使用三维锥形滤波法。通过对淮南某矿区的单点高密度数字资料处理的实例表明,采用上述技术得到的叠加剖面,与常规模拟检波器资料相比,具有更高的成像精度。     

复杂地表单点检波器成像处理技术探讨

常规地震资料采集常采用检波器组合方式,检波器组合可以部分压制随机干扰,增加采集原始资料信噪比。但在高陡复杂探区由于受到接收地表一致性、检波器本身的器械稳定性误差等因素影响,检波器组合接收方式存在地震资料采样保真度不够、初至时间不准确等问题,且由于精细勘探需要,地震资料采集往往采用小道距接收方式增加炮道密度。大规模的高密度采集组合方式导致人力、设备投入往往较大,增加项目施工难度和成本。以塔里木盆地KP地区单点高精度检波器地震勘探试验为例,针对单检单炮记录噪声更重的特征,采用分步、分域的反向滤波非规则噪声压制保幅去噪手段,根据山地单检采集与复杂地表共生的特点,采用了基于人工分解的CMP小圆滑面成像技术等室内处理针对性措施,在单检接收地震资料成像处理中取得了较好的效果。     

鄂尔多斯盆地西南部巨厚黄土塬区非纵地震资料处理技术

鄂尔多斯盆地西南部地表为巨厚黄土塬区,地表结构复杂,低降速带厚度变化快,沟中弯线受地形条件限制,测线成网困难,直测线采集资料信噪比和分辫率都较低,难以满足目前岩性勘探的需求。针对这种情况,在经过理论论证和生产试验后,研发了一套针对黄土塬地区的非纵地震勘探技术,这种技术兼顾吸收了黄土塬沟中弯线、黄土塬多线及三维地震勘探技术的优点,不仅避开了黄土塬近炮点强能量干扰,而且还展宽了叠加道集方位角。针对非纵地震资料特点,在保真保幅处理理念指导下,通过非纵资料处理技术攻关,提出了针对非纵资料的三维静校正技术、创新性应用三维噪声压制模块压制非纵测线相干噪声、改进了基于VSP测井合成记录的井控处理理念,形成了一套巨厚黄土塬区低信噪比非纵地震资料处理技术序列。      

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。      

检波器组合对高分辨率地震勘探的影响

基于检波器组合各点为平面简谐波同相叠加的假设,地震勘探野外施工多将检波器组合作为压制噪音提高原始资料信噪比的一种主要手段,但实际野外地震地质因素难以满足假设条件,导致由多个检波器组合叠加的地震信号存在一定程度的畸变,进而影响到信号的振幅和频率。通过对组合基距及组内距的计算,论证了检波器组合对信号频率及振幅的影响程度。实际资料分析证明,检波器组合在噪音压制的同时也会损伤到有效信号,尤其高频信息成份;过大的检波器组合基距,不仅会降低原始资料信噪比,甚至还会降低原始资料频率。据此提出在高信噪比地区,采集地震数据宜采用较小检波器组合基距,以提高原始资料的分辨率。     

时频～炮检距域面波衰减方法及应用

面波以低频强能量为特征,数据处理中常用的面波衰减技术有:频率滤波、F-K滤波和速度滤波等.由于面波特殊的频散现象,使得上述方法的应用效果受到一定的影响.基于面波的特征随炮检距变化这一特点,提出一种时频～炮检距域面波衰减方法:①对单炮记录中的面波区域做Fourier变换或时频分析,了解面波频率随时间和炮检距的变化规律;②...     

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。     

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。     

浅谈煤田地震勘探中影响纵向分辨率的主要因素

针对野外数据采集参数对分辨率的影响,对资料处理过程中静校正、反褶积、速度分析、Q补偿及谱白化等几个重要模块原理进行分析,指出在高速岩层中数据采集,应采用小药量激发,小道距,小排列,全三维,不组合、单点数字检波器接收。高密度多点采集,能够充分保护有效地质信息的高频成份,在更大范围内满足高分辨地震勘探的要求。资料处理过程中,在保证同相叠加和高信噪比的前提下,采用提高分辨率的模块以弥补地震波在传播过程中损失的高频成份。实践证明通过高保真、宽频带数据采集和高信噪比前提下的高分辨率数据处理,完全能够为矿井采掘提供高精度地震勘探资料。