三维地震勘探技术在新疆沙吉海井田中的应用

针对沙吉海井田以往未开展过地震勘探,煤层多、局部间距小特点,介绍了研究区主要地震反射波与煤层对应关系.通过对T13、T12、T10、T6反射波研究,采用地震波阻抗反演技术对该区煤层厚度及煤层结构进行解释,查明井田构造形态和主要煤层赋存变化特征,取得了较好地震勘探效果.     

地震勘探中煤层隐伏露头的解释精度

煤层露头的解释精度直接影响储量的圈定,而影响煤层露头解释精度既有资料品质因素,也有反射波标定、煤层厚度、上覆地层厚度、不整合角度、钻网控制精度等因素。通过正演模拟可知,煤层露头与上覆地层的不整合角度(α)越大,地震时间剖面上不整合点的位置与煤层露头位置越接近,在α≥15°时,二者的位置差小于5 m。以新疆某勘查区为例,通过对煤层反射波稳定标志层的标定,结合正演模拟确定其不整合点位置,依次解释了该区八道湾组、三工河组及西山窑组各煤层的露头位置、摆动范围及形态,位置误差基本控制在15 m范围内。     

马家滩矿三维地震勘探技术应用

勘探区地处毛乌素沙漠西南边缘,属于地震地质条件特别复杂区。经过试验确定适合勘探区的最佳激发与接收参数,利用人工合成地震记录与地震时间剖面匹配的方法标定各煤层地震反射波,通过处理解释,查明了区内控制煤层赋存形态的背斜和向斜的展布情况,控制了各煤层的起伏形态及埋藏深度,圈定了各煤层的露头范围、断层、古河床及古隆起的影响情况。本次三维地震勘探工作取得了较好的地质效果,为矿井建设和生产提供了重要依据。     

地震勘探方法在赵官井田岩浆岩解释中的应用

赵官井田位于山东省的西北部,该区岩浆岩较发育,有三层岩浆岩呈岩床状侵入到煤系地层中。下层岩浆岩一般位于10煤以下,但在井田局部区域,也会上冲至10煤层,甚至达到7煤层,造成冲断条带两侧煤层底板形态发生剧烈变化,10煤或7煤直接吞蚀。依据赵官井田岩浆岩的发育规律及煤岩性特征,利用三维地震勘探方法查明了井田内三层岩浆岩的赋存状态,尤其对下层岩浆侵入形态以及对煤层的影响进行了解释,否定了以往地质资料中因岩浆侵入煤层而误解释为多条逆断层的存在。赵官庄井田三维地震勘探实例表明,岩浆岩冲断煤层在时间剖面上具有典型的响应特征,并指出下层岩浆岩的上冲的影响井田浅部煤层开采的一个重要地质因素。     

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。     

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。     

河南省煤系地层地震反射波发育特征

对河南省不同区域的煤系地层反射波发育特点进行分析研究、归类总结和正反演对比,建立了地震波-地质层位的对应关系,有利于解释人员从时间剖面上准确分辨出新生界、煤系地层和煤系基底反射波组,确定煤层反射波及煤层赋存状况,为类似地区的地震资料解释工作提供科学的指导。     

利用三维地震资料研究鱼卡煤田7煤层厚度

7煤层为青海省鱼卡煤田主要可采煤层,中国煤炭地质总局水文物测队利用该区的高精度三维地震数据体,结合钻孔资料,对7煤层厚度与其反射波T7波的相位特征、振幅特征、频率特征进行相关性研究。结果表明,T7波的相位特征与7煤层厚度有较好的相关性,而T7波的频率特征、顺层振幅与7煤层厚度的相关性很差,即使煤层较厚时也是如此。通过例举薄煤层、较厚煤层、厚煤层等具体实例,说明煤层与反射波相位个数及相位时差具有正相关关系。由不同煤厚模型（0-50m）正演出的自激自收时间剖面反射波相位特征,也验证了7煤层厚度变化与其T7波相位特征的关系。     

测井曲线在井田深部煤炭补充勘探中的应用

同一勘探区,各个钻孔测外曲线的幅值、形态及组合特征呈现出一定的规律性,据此确定了金能煤业分公司井田深部煤炭补充勘探区的煤层及其标志层。根据该区标志层的电阻率曲线、长源距伽马-伽马曲线及自然伽马曲线异常形态．掌握了该区赋存的9层煤层的变化规律,并依据测井曲线对比结果发现逆断层两条,其断距分别约为72．41m和40m。     

青龙煤矿采探对比及构造分析

通过对青龙井田两次勘查进行采探对比分析,认为存在工程量不足、构造和煤层控制程度低、高级资源量比例低、地质规律研究不足等问题。青龙井田构造以断层为主、褶曲为辅,小断层、小型紧闭褶曲极为发育,断层具有落差大、密度大、延展长度大、相互切割、下盘牵引破坏明显等特点,断层总体以NE向为主,可分为NE向正、逆断层组,NW向正、逆断层组4组。井田F4、F22断层附近及F4断层以南、F22断层东南为构造复杂区,升田深部为构造较复杂区,综合评价井田构造复杂程度为较复杂一复杂类型。目前矿井生产被动局面是由于地质构造复杂、煤层稳定性差和前期勘查程度低造成,通过分析构造和煤层对采区和工作面设计、工作面回采等影响,提出了今后井田勘查、矿井生产和地质丁作建议,对贵州煤矿地质工作具有一定的借鉴作用。     

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。     

综合物探技术在煤系上覆薄硬岩矿区的应用初探——以山西潞安集团司马矿区为例

山西潞安集团司马矿区东高西低,西部延至长治盆地,矿区水系发育。主采3#煤层埋藏较浅,层位稳定。新生界不整合于下伏基岩之上,厚度变化较大,属典型的薄硬岩煤矿区。为准确提供矿区煤炭开采上限的地质依据,采用了综合勘探技术,其中利用三维地震勘探技术追踪新生界底面反射波及第四系"天窗"位置,利用直流电法与瞬变电磁法提供电性分层,并对其解释结果进行相互印证。勘探实例表明,三维地震勘探、电法勘探与钻探的综合运用不仅可解决薄硬岩煤矿区新生界厚度、含水层富水性及第四系缺失等问题,还可提供新生界含水层与基岩含水层之间的水力联系、制约因素等资料。     

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。     

波阻抗反演技术及其应用效果

山西潞安常村矿N4采区位于常村井田西北部,区内煤系地层较平缓。其煤层密度、速度与上下围岩有较大差异,特别是3^#、15^#煤层可形成能量较强的反射波。在常规地震剖面上,15^#煤层反射波为无法区分三个分层的复合波,经STRATA反演后其地震剖面明显存在三个独立的反射波,特别是15^#-3煤层的波阻抗明显低于围岩的波阻抗。通过实例还发现,地震反演技术的应用能够明显提高地震资料的解释精度,可精确划分地层,解释断层及陷落柱。地震反演技术在测井资料与连续观测的地震资料结合的基础上,可以突破地震频带的限制,提高纵向分辨率。     

反射槽波探测煤层断层构造的应用研究

在实际煤田地球物理勘探中,常规的地面地震勘探技术无法对煤层中的小断层、陷落柱、夹矸等微幅构造体进行精细的探测。相比于地面地震勘探,槽波地震勘探直接在煤层中激发,能量强,范围大,能够精确探测煤层中的微幅构造体。笔者等针对反射槽波地震数据的特征,给出了一种有效的反射槽波地震数据精细处理技术和流程,通过对频散分析以及槽波包络叠加等关键技术进行试验研究,提高反射槽波地震数据的成像精度,进而更准确地识别煤层中小断层等微幅构造。实际煤田反射槽波的应用试验表明,反射槽波勘探准确识别出煤层中的小断层构造,验证了反射槽波勘探技术的实用性以及本文反射槽波地震数据处理技术的有效性。     

反射槽波探测煤层断层构造的应用研究

在实际煤田地球物理勘探中,常规的地面地震勘探技术无法对煤层中的小断层、陷落柱、夹矸等微幅构造体进行精细的探测。相比于地面地震勘探,槽波地震勘探直接在煤层中激发,能量强,范围大,能够精确探测煤层中的微幅构造体。笔者等针对反射槽波地震数据的特征,给出了一种有效的反射槽波地震数据精细处理技术和流程,通过对频散分析以及槽波包络叠加等关键技术进行试验研究,提高反射槽波地震数据的成像精度,进而更准确地识别煤层中小断层等微幅构造。实际煤田反射槽波的应用试验表明,反射槽波勘探准确识别出煤层中的小断层构造,验证了反射槽波勘探技术的实用性以及本文反射槽波地震数据处理技术的有效性。     

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。     

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。     

煤炭高密度空间采样地震勘探方法研究及应用效果

高密度空间采样地震勘探技术在野外采用单点激发、单点接收,可有效避免野外组合时差对高频的影响及组合产生的接收各向异性问题,并有利于室内对规则干扰进行压制。通过开展高密度空间采样试验,对高密度勘探技术中空间采样密度与分辨率的关系,高密度激发技术、静校正、高保真室内组合方法、噪声压制方法及三维去噪最小数据集抽取方法等关键技术进行了总结。以HNDJ区的高密度地震勘探项目为例,高密度地震勘探获得的新剖面,其各煤层的反射特征都比过去普通三维资料有明显提高,特别是Td波。对该区的高密度空间采样数据利用多种地震属性对断层进行识别,新发现6～8m的断层2条,尤其2m断距的断层显示的也非常清晰,实例表明高密度空间采样地震勘探技术,可提高地震勘探的成像精度。