煤层在三瞬地震剖面上的响应特点和厚度反演研究

对于地震勘探的频率范围而言,煤层往往可视为薄层,而煤层厚度的预测是煤田勘探和开发时至关重要的一步,这一问题至今已有许多振幅统计方面的解决办法。在本文中,我们通过薄层的地震波响应,找出了薄层及其厚度在复数域中的预测方法。并得出结论,薄互层及薄层厚度的变化对地震波的瞬时振幅、瞬时相位及瞬时频率都有直接影响,通过地震记录的复数道分析,可以预测煤层厚度的横向变化,并可以利用薄层及薄互层的地震波响应规律来反演煤层厚度。     

地震反射波检测煤层厚度的直接反演方法

为适应矿井建设时采区地震勘探检测煤层厚度的需要,从煤层具有地震勘探中"薄层"特点出发,建立煤层反射波数学表达式在频率城直接反演,并采用可减少非煤厚因素影响的谱平方比法检测煤厚,取得良好效果,可达到煤矿建设要求。      

石油地震勘探中的薄层解释研究方法综述

概述了当前石油地震勘探中薄层研究的下列主要方面:关于薄层的标定,主要方法有垂直地震剖面法、理论合成记录法、平均速度法和多档滤波法;薄层厚度求取的主要方法有:相对振幅—时间厚度法、间接振幅法、反射波特征点法、积分振幅与视时差乘积法、窄带滤波法以及标定曲线法和振幅谱能量等方法;薄储集体圈定及横向预测,主要着重于由界面型剖面向岩层型剖面转换方法的研究,如:地震岩性模拟技术、合成声波测井等方法。     

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。     

综合地震勘探方法在陕北煤田采空区探测中的应用

基于陕北黄土塬煤层采空区地震勘探方法研究项目,在该类复杂地质背景和地震地质条件下进行了煤层采空区多种地震探测方法的应用。探测中依据不同的地震勘探方法原理,针对同一目标地质体,提取了识别其地震波场的响应特征:①在地震反射时间剖面上呈现反射波组中断缺失、不连续特征;②在折射层析速度剖面上反射为低速异常;③面波记录出现强能量基阶面波传播中止(波散),面波速度剖面呈现为低速异常,频散曲线发生畸变(呈"之"字型回折);④煤层采空区边界显现出散射波特征。这些地震波场特征在鄂尔多斯等地的煤层采空区探测中也已得到验证。陕北煤田采空区探测实例表明,采用综合地震勘探方法探测可有效解决单一方法的多解性问题,提高其成果的准确性和可靠性。     

利用相对波阻抗识别煤层缺失变薄带

地震道积分是利用地震资料进行的无约束反演技术,也就是通过对地震道积分得到地层的相对速度剖面而进行地层分析的技术。通过地震道积分识别煤层缺失变薄带研究表明,小规模的煤层缺失变薄带在三维地震时间剖面上基本无显示,在地震道积分时间剖面上能够有效地识别出相对波阻抗的异常,进而解释煤层缺失变薄带,解释成果与巷道揭露一致,结果表明地震道积分是地震解释中一项的有效实用技术。     

三维地震勘探在滑动构造解释中的应用

滑动构造影响了煤层赋存特征,改变了煤层厚度和埋深,对煤矿开采不利。以河南某区滑动构造解释为实例,介绍了三维地震技术在精细刻画滑动构造中的解释应用,讨论了滑动面在时间剖面上和三维数据体上的识别特征。结果表明,三维地震勘探是一种有效的滑动构造探测手段。      

高密度三维地震技术在新河煤矿的应用

山东济宁煤田新河煤矿延深区由于地质构造复杂,常规三维地震勘探及二次精细化处理解释地震地质成果均不能满足煤矿开采需要,因此矿方对该区开展了高密度三维地震勘探。高密度三维地震野外原始数据采集采用小道距、高覆盖、宽方位角观测系统,进一步提高了资料的信噪比、分辨率和保真度。地震资料成像采用克希霍夫叠前时间偏移技术,提高了构造成像精度。通过与常规三维地震资料对比,新生界底界面、侏罗系上部厚层岩浆岩顶底界面及侏罗系底界面、主采3^#煤层、深部16^#煤层反射波在高密度三维地震时间剖面上有了明显的改善;采空区反射特征明显,时间剖面及振幅属性显示其边界与实际开采边界吻合较好;褶曲形态及断层组合及分布更加合理,取得了较好的应用效果。该项目的成功应用为高密度三维地震勘探技术在山东省煤矿采区的推广应用积累实践经验,具有一定的指导和借鉴作用。     

基于射线追踪方法的煤层地震响应特征

在煤田开采的过程中,煤层厚度和构造等因素往往制约着煤矿的生产效率,在开采前对于这些因素的探测对于实际生产具有十分重要的指导意义。结合实际地质情况,建立对应的正演模型,在射线追踪的理论基础上,分别研究了煤层厚度、断层、陷落柱因素下,煤层地震勘探上的反射机制与响应特征。结果表明:煤层厚度在时间域可识别厚度为1/4λ;断层、陷落柱在地震记录存在典型断面波、绕射波特征。煤层地震响应的研究为实际勘探的反演解释提供参考,为后期的煤炭开采提供了理论依据与实际指导。     

地震勘探专家朱书阶

<正>朱书阶(1972.6-),男,汉族,安徽太湖人,研究员。现任中煤科工集团西安研究院有限公司地震勘探研究所专家。朱书阶多年来从事煤田地震勘探领域的科研与生产管理工作,通过在厚黄土覆盖区、灰岩出露山区、陡倾角区等地区的地震勘探技术研究、开发与生产工作,积累了丰富的实践经验。将波阻抗反演技术应用于岩浆岩侵入煤层范围的圈定及煤层厚度变化趋势预测中获得成功。目前正致力于应用地震勘探技术进行煤层顶板岩性预测和奥陶系灰岩顶界面起伏形态的研究工作。     

波阻抗反演技术在准格尔煤田勘探中的应用

波阻抗反演技术的核心是将垂向分辨率较高测井资料与横向分辨率较高的地震剖面相结合,把界面性的地震资料转换成可与测井资料对比,具有岩性特征及明确地质意义的波阻抗成果。以准格尔煤田三维地震勘探为例,通过波阻抗反演,介绍了断层,陷落柱,煤层变薄、缺失、分叉、合并,基底塌陷与凹陷等地质因素在波阻抗剖面上的响应特征,与常规地震时间剖面相比,其对构造解释更加精细,对地层形态描述更加准确。有效的提高了综合解释的精度。     

地下煤层自燃区地震勘探研究

本文旨在探索黄土塬地下煤层自燃区地震勘探技术。研究表明,火烧区在折射层析成像速度剖面、散射波地震记录、共偏移距地震剖面、地震反射波时间剖面中均有表征显示,而有别于采空区的波场特征。     

地震勘探技术在新疆准东煤田的应用

新疆准东煤田主要煤层为赋存于中侏罗系西山窑组地层中的B煤组煤层,受区域构造和沉积环境的影响,该煤组煤层存在分叉合并、露头、缺失、火烧等地质现象,煤层结构比较复杂。以准东煤田西山窑组地层中的B煤组煤层为例,介绍了上述地质现象在地震时间剖面上的表现特征及解释原则,并采用地震反演技术对该区煤层厚度及煤层结构进行了解释,其精度与实际揭露相比,吻合程度较高。     

利用地震属性预测煤层厚度及古河流冲刷带的方法

根据山西宁武煤田某煤矿2#煤层采掘及钻孔揭露情况,发现该井田中部和南部存在古河流冲刷带。通过对比基于优选的4个地震属性的四元一次、四元二次多项式回归模型与BP神经网络预测模型,决定将BP人工神经网络模型预测煤层厚度数据应用于整个测区古河流冲刷带的预判工作。首先利用GeoFrame系统和Landmark公司Poststack模块,提取2#煤层反射波的各类沿层切片,分析并圈定出2#煤层古河流冲刷带的大致范围,在此基础上,利用垂直时间剖面中2#煤层反射波的各种波形特征,进一步判别2#煤层古河流冲刷带解释的可靠性,然后结合BP神经网络预测模型获得的2#煤层厚度变化趋势图,最终解释出2#煤层古河流冲刷带范围:勘探区内2#煤层厚度变化范围0～5.3m,根据其煤层厚度变化趋势,将全区划分出一大二小3个古河流冲刷带。     

高精度三维地震勘探技术在青藏高原沙漠戈壁区煤田的应用

以青海省鱼卡煤田东部三维地震勘探为例,针对青藏高原沙漠戈壁区表浅层地层横向岩性变化大、岩性复杂、中深部断层褶皱非常发育、地层倾角大且变化剧烈、主要目的层层间距变化大、目的层(煤层)厚度变化大特点,采用钻机成孔,未风化基岩激发多种方法进行低速带调查,叠前时间偏移方法进行三维空间归位,三维地震数据体进行三维多属性地质解释等诸多技术和措施,获得了比较满意的地质成果.     

均方根速度在煤田地震勘探中的应用

SX工区新生界地层直接覆盖在石炭、二叠系含煤地层之上,构成该区的第一构造层,或称盖层。在地震勘探解释中取准新生界的速度是为了研究其厚度,同时也有助于下伏煤层深度的定量解释。以往盖层速度主要依靠地震测井,然而在盖层厚度、速度变化大的地区,仅靠地震测井就显得不敷应用了。     

西安地裂缝人工地震反射波勘探覆盖次数

在西安地裂缝勘察中,人工地震反射波勘探的覆盖次数越高,叠加剖面信噪比越高,但同时也增加了施工难度,提高了勘探成本。为了研究不同覆盖次数在西安地裂缝地震勘探中勘探效果,笔者通过三个场地地裂缝地震勘探资料的处理分析,采用抽稀炮点方法得出不同覆盖次数的叠加剖面,对比分析了不同剖面的勘探效果,结合验证的钻孔资料,总结了不同覆盖次数的勘探效果,认为在原始记录信噪比较高的情况下,12次反射波覆盖能明显确定地裂缝异常,最低覆盖次数不要低于6次。     

宁夏石槽村井田地震勘探难点及对策

宁夏石槽村井田地震勘探区,地表为风成垄状及新月形流动沙丘．其疏松的沙丘对地震波能量及频率吸收衰减强烈,噪声干扰强,严重降低了资料的信噪比及分辨率,且起伏的沙丘引起的静校正问题也较突出。对此提出了以提高煤层反射波信噪比为主要目的,以提高小断层识别能力为目标的勘探方法．如：高覆盖次数、高频激发、组合检波器面积接收等野外数据采集技术,以及动校正、静校正、子波一致性处理、叠前串联反褶积处理、子波压缩等一系列地震资料处理技术。与原详查成果比较,该区三维地震勘探新发现断层15条,背向斜3个。地震勘探成果表明,针对该沙漠区采取的一系列技术措施,可获得较好的勘探效果。     

地震属性参数在煤层厚度预测中的应用对比

高分辨率三维地震勘探能够获得地下空间三维数据体的大量地质信息,为工作区煤层厚度的确定提供依据.通过常用的三种方法谱:矩法、振幅谱平方比法、地震振幅谱和子波振幅谱比法,提取三维地震数据体中地震属性,编制相应的软件程序,对煤层厚度进行预测.研究对比了这三种算法的预测效果,为煤田煤层厚度的预测提供了可靠的参考依据.     

透射槽波技术在煤田勘探中的应用研究

槽波地震勘探技术可以有效探查煤层中小断层、陷落柱等地质异常体,在探测精度和距离上明显优于其他煤矿井下勘探方法。透射法作为基本的槽波地震探测方法,具有简单灵活、探测范围大、准确率高等优势。采用透射槽波方法对实际煤矿工作面内断层构造进行探测研究,通过滤波、频散分析、波场及速度分析、能量分析以及透射CT成像等关键技术对实际透射槽波数据进行精细处理,获得准确的透射槽波成像剖面。根据槽波在煤层中受到断层阻断或遇到煤层破碎时其能量将急剧降低的特征,利用透射槽波能量CT剖面,并结合实际揭露情况,解释出12条可靠断层。通过实际煤层工作面透射槽波勘探方法测试,验证了透射槽波方法的有效性以及在煤田断层等构造探测中的实用价值。