三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

优化高频拓展法在煤田勘探中的应用

提高分辨率是地震数据处理中获得高质量资料的关键，而分辨率与信噪比的相互制约关系是高分辨率处理的根本问题。优化高频拓展技术在提高分辨率的同时基本保持地震数据原有的信噪比．并且可以保持地震数据相对振幅关系和时频特性，做到真正的保真处理，为精细薄互煤层分析提供可信的高质量地震数据。     

复杂条件下薄煤层弱反射波的精细处理与分析

通过对淮北某矿区利用三维地震勘探技术开展深部薄煤层细微构造的分析研究,找到了在复杂地质条件下,如何处理资料以提高薄煤层弱反射波的信噪比和分辨率的方法,从而对主采煤层下部薄煤层的构造形态做出精细解释。     

结合实见构造对地震资料再解释

西山煤电集团公司自2001年至今已施工三维地震勘探面积22．8km^2,目前近1／3的采区已进行了井下采掘工程,验证其三维地震资料准确率在30％～55％之间。利用实见矿井地质构造资料对三维地震资料进行再解释,发现漏报、误报、错报地质构造的原因有多种：一是在资料处理时,使用剩余静校正等手段容易造成与小构造有关的煤层反射波异常特征弱化现象;二是三维地震线束方向与地质构造发育方向近乎平行,导致异常反映较差;三是煤层埋藏过浅,最大炮检距过大,造成动校拉伸畸变,导致信噪比与分辨率的降低;四是对矿井地质构造发育规律认识不清。通过已揭露的地质构造资料对地震资料异常特征的重新解释,新发现了不少中小型构造,表明三维地震勘探只有紧密结合采区生产实践,才能有效解决勘探报告与实见构造相予盾的问题。     

四扣地区高精度目标地震采集技术研究

在四扣地区，由于地下地质构造非常复杂，老观测系统炮检距分布不均，方位角较窄，覆盖次数较低，使义东大断裂系统及潜山构造的资料信噪比较低，无法进行精细的构造解释和油藏描述。为了得到该目标区域的资料，作者在文中提供了一种解决思路，即针对复杂地质构造进行精细的目标地震采集设计，并在野外实际生产中运用了一系列的高精度采集技术手段和措施，使目标区域内的资料整体水平比以往有了较大幅度的提高，最终可获得用于精细构造解释的地震剖面。从本次采集在该地区成功应用的实例表明，目标地震采集技术对于解决复杂地质构造区域资料较差的问题是一种很好的方法，对以后类似工区的采集具有参考价值。     

深部煤层地震资料处理方法

深部煤层地震勘探技术面临信噪比低、分辨率低、地下成像困难等诸多难点。在分析深部地震资料特点和处理难点的基础上,对如何从深部地震资料中压制多次波、提高信噪比,提出了利用"减去法"压制多次波和采用"扩大面元叠加"提高信噪比的处理思路,在实际资料处理中获得了显著的地质效果。     

淮南矿区高精度三维地震勘探技术应用

淮南矿业集团于2007年首次将全数字高密度三维地震勘探技术引入煤炭领域,并成功推广应用;由于常规三维地震区块受采动塌陷影响,不具备再次施工高密度三维地震的条件,2012年开始,淮南矿业集团对常规三维地震区块的原始采集数据进行二次精细处理、解释。高密度三维地震勘探和三维地震资料二次处理解释都有效提高了地震资料的信噪比和横向、纵向分辨率,达到了高精度三维地震探测的目的。通过煤矿大量揭露资料对比分析:高密度全数字三维地震勘探技术对于识别小断层、查找陷落柱、刻画灰岩地层裂隙等方面效果显著;常规三维地震资料进行二次精细处理、解释能明显改善下部煤层的成像效果。高精度三维地震勘探技术具有广阔的推广应用前景。      

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。     

高精度三维地震勘探技术在煤田安全生产中的应用

高精度三维地震勘探技术在提高数据采集密度的同时,可以有效提高地震信号的信噪比及纵横向分辨率,为解决复杂地区的精细构造解释及煤矿瓦斯预测奠定良好的数据基础。在淮南某煤矿采用了5m×5m小面元、64次覆盖、纵横比为0.8的高精度三维地震采集技术,及叠前去噪、保持振幅、提高分辨率、叠前时间偏移等处理技术,获得了高质量的地震剖面。在解释工作中,将方差、曲率等属性进行综合分析,有效提高了解释的准确性。该研究区的高精度三维地震勘探实例表明,沿煤层的方差体切片,可以有效识别断距2~5m的断层;方差属性和曲率属性能够清晰显示20m左右的小陷落柱,且不受附近大陷落柱等地质体的影响;而利用叠前道集数据得到的煤层泊松比与煤层气呈负相关关系,即低泊松比区为煤层气(瓦斯)的相对富集区,并与断层关系密切。     

巨厚黄土地区煤田地震资料采集关键技术

巨厚黄土覆盖地区土层结构疏松,地震波速度低、吸收衰减严重、次生干扰发育,资料信噪比与分辨率极低,煤田地震勘探面临诸多难题,其核心是数据采集问题。提出了利用微测井约束的瑞雷波反演技术精细刻画浅表层黄土速度结构,合理选取激发层位;利用震/检联合大基距组合技术提高单炮信噪比、压制低速强规则干扰;采取低频检波器接收以适应厚黄土层中地震波传播的衰减特征;利用多线/长排列观测技术提高目的层段的有效覆盖等技术方案。实际应用表明,通过上述4项技术的集成应用,取得了良好的效果。      

三维地震勘探在古交地区的应用

古交地区属山地地形,相对高差较大,黄土塬、梁、峁较为发育,表浅层地震地质条件很差。区内含煤地层为石炭二叠系地层,其中2#、8#煤层对应的反射波T2、T8波,全区可连续追踪对比。该区镇城底矿南四采区开展三维地震勘探的成功经验说明,在山区复杂条件下进行高分辨率三维地震勘探,一要重视激发条件（井深、岩性）和接收条件的改善,如基岩激发、检波器埋置等;二要尽量消除地震数据中与地质结构无关的时移、衰减等各种畸变影响,认真做好资料处理工作,如谱白化反褶积、浮动基准面校正、自动剩余静校正等工作,以提高信噪比和分辨率。该采区获得61．5％的Ⅰ类时间剖面证明在该类地区开展高分辨地震勘探具有可行性。     

复杂条件下煤田三维地震勘探应用实例

勘探区地处毛乌素沙漠西南边缘,表层多为干燥疏松的沙丘和黄土;浅层为沙土、卵石、砾石层,大部分地段不含水,均为松散沉积物。区内断层和褶皱发育,煤层埋藏深度与产状变化较大。针对该区表、浅层和深层复杂的地震地质条件,通过不断优化三维地震勘探设计,最终确定了野外数据采集观测系统及激发与接收参数,并在数据处理中,选择了合适的处理技术、处理参数及处理流程,获得了信噪比与分辨率较高的三维数据体,较好的完成了地质勘探任务。     

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。      

火山岩覆盖区三维地震勘探方法探究

宣化——下花园煤田位于燕山山脉的西段,区内地形复杂,成孔形式不一,采集难度大;火山岩覆盖范围广,浅层地震地质条件较差,地震记录信噪比低,静校正问题突出。为了查清宣东矿井深部煤炭资源状况,除了克服地表影响因素外,还需攻克该区火山岩对地震信号的屏蔽难题。通过对岩石出露区及黄土覆盖区进行试验分析,采取了高叠加次数等措施,有效地压制了干扰,提高了信噪比,在此基础上对地震记录进行一些有针对性资料处理技术,如绿山静较正技术等,使目的层有效波反应明显。本次勘探圈定了上覆火成岩范围及火成岩破坏区,控制了区内主要可采煤层Ⅲ3、Ⅴ2煤层的埋藏深度及构造形态,解释断层20条及Ⅲ3煤层火成岩破坏区3处,勘探成果表明,本次勘探所采用的野外采集措施和资料处理方法是行之有效的。     

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。      

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。     

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。     

新疆伊犁山区高分辨三维地震采集技术应用

新疆伊犁三维地震勘探区属丘陵地貌特征,地形复杂,松散层较厚,潜水位较深,激发的地震波频率低,存在较强的低频干扰和变频随机干扰,地震地质条件差。野外采集采用车载钻机成孔及人工成孔、检波器串并联组合及32次高覆盖,并进行以高分辨率、高信噪比、高保真度为目标的资料处理,资料解释以垂向时间剖面解释为主,利用已有钻探资料．结合水平时间切片、方差体切片、三维可视化等技术,不仅查明了新生界厚度变化情况及煤系地层的起伏形态,并合理的圈定了各个煤层的厚度变化趋势。     

黄土塬梁峁区三维地震采集方法研究

针对黄土塬梁峁区复杂地形及特殊的浅层地震地质条件,以鄂尔多斯盆地南缘陇东黄土高原彬长矿区DFS煤矿首采区为研究区．提出了一种规则束状接收不规则沟中激发的三维地震采集方法。即依据区内地震地质模型,按照三维地震观测系统设计原则,使用地震采集软件进行人机对话,并通过映像区分析等手段,考察炮点、检波点设计和修改时对反射区的影响程度,来确定最佳的炮检点分布。DFS煤矿首采区的三维地震勘探成果表明,该方法得到的三维地震数据体信躁比较高,其解释的地质构造位置、规模准确,反映清晰。根据勘探成果,建议矿方修改工作面,经采掘验证真实可靠,可见规则束状接收不规则沟中激发是黄土塬梁峁区复杂地形条件下行之有效的勘探方法。