三维地震勘探技术在开滦林南仓矿的应用

开滦林南仓矿位于华北平原北部,地面建筑物密集、煤层倾角大、地质构造复杂。为取得较好的三维地震勘探效果,针对该区的施工难点,采用了特殊观测系统设计与施工方法,确保障碍物地段覆盖次数与全区保持一致;在资料处理时采用了叠前时间偏移处理技术和目标处理技术,有效解决了陡倾角复杂地质构造成像及多煤层识别等难题。     

叠前时间偏移技术在煤层倾角小的潞安常村矿S7采区三维地震勘探中的应用

在煤层倾角小的山西潞安常村矿S7采区三维地震勘探时,采用叠前时间偏移,可克服非同相叠加给后续偏移带来的麻烦,先进行偏移处理使波场归位,再把同一地下点的偏移波场相叠加。叠前时间偏移适用于陡倾角构造等复杂地质体的成像,所得数据体相对于叠后时间偏移数据体,反射波空间归位更准确,绕射波收敛更彻底,构造清晰、自然,波组关系合理,波组特征明显。     

二、三维地震勘探方法在新疆奥塔北井田的应用

奥塔北井田煤层多、埋藏浅,煤层结构及煤层厚度变化大,存在煤层对比困难、煤层露头难以控制等问题。为此将先期开采区块划分为二维区与三维区,其中二维区采用小道距、小炮距的观测系统,重点控制浅部地层倾角和煤层露头;三维区采用8线8炮、小CDP网格的观测系统,重点解决煤层结构问题。在后期的处理解释中,采用分频处理方法,以提高地震资料中的高频能量;利用波阻抗反演,进行煤层反射波标定,以提高煤层分叉合并与煤层夹矸的分辨能力。奥塔北井田先期开采区块勘探实例表明,二维与三维地震互补的勘探方法,对控制煤层露头、解释煤层分叉合并、确定煤层结构与煤层间关系等地质现象,具有较好的勘探效果。     

叠前时间偏移技术在八宝矿区的应用

八宝矿区总体构造形态为不对称的向斜构造,北翼岩层倾角达60°～80°,南翼倒转,矿区断层较多,三维地震叠后时间偏移成像困难,为此进行了三维叠前时间偏移外理。在本次地震资料处理中,选取偏移孔径为5000,依据CRP道集拉平程度确定叠前时间偏移速度场,以区内CMP道集内的炮检距分布情况确定最大、最小炮检距和炮检距增量,并将反假频距离确定为CMP间距的1～1.5倍。通过对比叠前、叠后时间偏移剖面,可以发现叠前时间偏移剖面能够较好地反眏深层构造及大倾角地层情况,其信噪比较高,地震剖面同相轴连续性好,断点清晰,处理效果显著。     

地震数据炮域规则化方法研究及应用

叠前深度逆时偏移成像技术是目前处理复杂高陡构造成像的有效方法之一,作为一种高精度的炮域波动方程偏移方法,需要规则采集的高质量炮集数据作为输入。受复杂地质条件的限制,实际采集到的地震数据在空间方向往往是稀疏不规则采样的,存在严重的空间假频和噪声干扰,不满足炮域偏移算法对数据的要求。为了提高逆时偏移成像精度,笔者开展了叠前地震数据炮域规则化方法研究,依据偏移距和方位角将炮集数据分选为OVT(offset vector tile)道集,在OVT域进行地震数据全波数带的迭代加权反假频插值,再基于几何观测系统中炮检点坐标映射关系,从OVT域插值结果中提取规则化后的炮集数据并应用于逆时偏移成像。实际资料的应用结果表明对地震数据进行叠前炮域规则化处理可以有效提高逆时偏移的成像精度。     

叠前时间偏移方法在煤田勘探中的应用

根据克希霍夫积分法的原理,介绍了叠前时间偏移的方法特点,实现过程,以及对地震资料的要求,依托国家重大产业技术专项“西部煤炭资源高精度三维地震勘探”工程,对“青海省鱼卡煤田四井田高精度三维地震勘探”资料进行叠前时间偏移,结果表明其能较好地解决成像质量差、能量聚焦不明显、绕射波收敛不理想等方面的难题。通过与叠后时间偏移对比,对于大倾角地层、断块小且多的破碎带、陡倾角不对称向斜等地质问题,其叠前时间偏移剖面成像质量都有明显的提高,反映的构造关系更加清晰,同相轴连续性增强。总结该方法在多个矿区的推广经验．认为合理的观测系统、较高的资料信噪比,准确的测量资料及较高的中表层速度调查精度是做好叠前时间偏移的前提。     

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。     

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。     

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。     

煤矿采空区四维地震特征分析及识别方法:以淮南煤田张集矿区为例

煤矿采空区塌陷是一个重要的地质问题,由于采空塌陷区地震、地质条件的复杂性,传统三维地震勘探探测方法难以准确查明采空区边界。本研究提出一种基于四维地震特征的煤矿采空区识别方法,并以淮南煤田张集煤矿为靶区开展采空区探测。该方法从模型驱动入手,通过建立煤层开采前、后地质模型及进行正演模拟,利用模型地震叠前时间偏移剖面回溯分析采空区引起的地震特征差异。根据模型数据采空区的地震反射特征,指导识别实际地震数据中的采空区,并通过地震解释圈定采空区范围。张集煤矿的实际四维地震数据分析结果显示,采空区域反射波连续性变差,采空区边界出现同相轴错断现象;因此,利用采空区四维地震特征差异能够有效识别煤矿采空区,并能准确圈定采空区的范围。     

煤矿采区三维地震探采对比效果的分析与思考

通过介绍兖州、淮南等11个矿区20多个煤矿采区三维地震成果,对各矿探采对比情况进行统计与分析,总结出影响三维地震勘探成果精度的5个技术问题,并指出造成这些问题的3个主要原因,即:野外施工质量普遍下降;方法研究工作严重滞后;三维地震资料二维解释仍很普遍。为提高采区三维地震勘探成果精度提出了6点建议,即:推广高密度三维地震技术,解决精细探查问题;围绕共性关键问题,开展攻关研究与示范应用;发挥产学研结合优势,挖掘现有技术的潜力;加强地震行业自律,施行市场准入制度;集中优势技术力量,加强基础理论研究以及开展煤矿井下地震技术研发,提高地质保障水平。     

关于煤炭三维地震勘探发展的几点思考

根据中国煤炭地震勘探技术发展现状及趋势,提出了三维地震勘探技术今后应重点关注及开展研究的几个问题.提高地震勘探分辨率,首先要提高地震勘探反射波的频率,其次可考虑激发和利用低速波.采用小网格采集技术有利于小构造识别,使用该技术要考虑：一是目标地质体的大小尺度,二是针对倾斜层的最高无混叠频率,三是横向分辨率.利用多次覆盖技术提高地震波信噪比,针对地层倾角大、构造复杂地区,应使用叠前深度偏移处理技术.为提高矿藏及其构造的精细刻画与描述,改善成像质量,应加强开展单点地震勘探高密度采集技术的应用.     

高倾角地层地震勘探在新疆尼勒克煤田勘探中的应用

尼勒克井田的浅表层地震地质条件差，深部地质构造复杂，地层倾角大。通过建立地质构造模型，反演出高倾角地层的地震记录，针对高倾角地层地震反射波的特点，采用小道距观测，在资料处理方法上着重注意原始资料分析、静校正处理、反褶积测试、叠前偏移技术等环节。该区勘探结果表明：在高倾角地层从事地震勘探，首先要根据地震地质条件作好构造模型及反演记录，着重做好变观措施，其次选取合理的处理模块，做好叠前偏移技术，兼顾干扰波去除，即可获得满意的勘探效果。     

地裂缝三维地震勘查资料数字处理技术探讨

苏锡常地区地裂缝地质灾害发生地区,大都具备地震勘探条件,一是地裂缝在水平方向上的延伸具有方向性,二是在垂向上具有可分辨的拓展深度。在遭受地裂缝破坏的地区,其地震时间剖面将会出现反射波同相轴错断、反射波能量转换、反射层产状变化和反射波增减等特征。根据该区资料试处理效果及有关处理参数的测试原则,确定了地裂缝三维地震勘查资料处理流程:在预处理阶段,着重做好道编辑、静校正和反褶积;在部分时间偏移(DMO)叠加阶段,重点做好速度分析,剩余静校正;在叠加之后偏移之前做好随机去噪及偏移方法的测试;在偏移之后作好反Q滤波,信号增强等处理。另外还可进行波阻抗、振幅层拉平等特殊处理及三瞬处理。通过上述各项资料处理工作,为探测研究地裂缝分布规律提供了可靠的解释依据。     

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。     

页岩气地震勘探数据采集参数选择的研究

我国页岩气重点开展区域为南方海相沉积地层,地震地质条件相对复杂,数据采集难度较大。贵州凤冈某页岩气勘查区块,属典型的喀斯特低山地貌,地形起伏大,地震施工困难,同时寒武系下统牛蹄塘组页岩层埋藏较深,反射波能量较弱,原始资料信噪比偏低。参考邻区地震勘探经验,采用二种方法论证野外施工参数:一是在勘探区选取论证点设计物理模型进行理论计算;二是以勘查区内向斜部位设计地质模型进行正演模拟求取。在此基础上通过进行不同岩性、井深、药量等激发接收参数的试验,确定了该区块的野外施工方案。该区页岩气地震勘探野外施工参数的选择方法,有效保障了其页岩气地震勘探效果。     

淮南煤田三维地震勘探技术应用进展

淮南煤田地处华北型石炭二叠纪聚煤区的东南部地区,煤系地层为石炭二叠系。淮南矿业集团与产学研等多家单位合作,积极研究与推广应用三维地震勘探技术。自1993年谢桥矿首次开展煤炭采区三维地震勘探以来,至目前的高密度三维地震勘探,历经6个发展阶段,开展了针对不同煤层的精细处理、厚煤层屏蔽下的下伏煤层勘探技术、AVO技术、岩性反演技术及高密度三维地震勘探等多项科研项目,取得了丰硕的勘探成果。根据淮南矿业集团探采对比资料,指出了采区三维地震勘探的研究方向及应采取的措施。     

地震勘探在地层倾角较大地区的应用初探

在地层倾角较大地区,尤其是通过钻孔见煤深度推断的地层倾角变化较大地区,钻孔之间的地层及构造变化情况,若仅依靠钻孔资料,可能会得出与事实相反的结论。大倾角地层地区的地震勘探,须解决的地质问题主要有：受构造运动影响,煤系地层被风化剥蚀后,与新生界呈不不整合接触关系的煤层露头点：背斜轴部发育的褶曲、断层以及煤层赋存形态的变化;受大断层的牵引作用,其附近地层倾角变化及小断层的发育情况。在地震资料处理时,对干涉波应采用炮炮计算切除量及去线性干扰模块进行切除：并认为偏移处理中的层速度,做沿层平滑较均方根速度平滑更加合理。在进行解释时,应注意分辨不同的波形特征及断点识别标志。实例表明：地震勘探可以准确地控制单斜地层因断层导致的背斜构造及地层倾角变化情况。