岩性反演技术在煤田三维地震勘探中的应用

以开滦集团范各庄矿某采区岩性勘探为例,介绍利用地震反演技术解决煤层顶底板岩性问题。该项技术是以测井资料作为约束条件,对地震资料进行反演,推算出波阻抗资料,进而计算煤层厚度,并对顶底板岩性作出推断。通过对部分资料验证,采用岩性反演技术解释的该采区5煤、7煤、9煤、12煤的深度、厚度及其顶底板岩性,与实际情况基本相符。     

地震反演——煤田地震勘探的新进展

地震反演根据数据来源、信息类型、反演结果及实现方法可划分不同种类,地震反演的基本方法可分为基于波动方程的反演和以地震褶积模型为基础的反演二大类。目前国内建立在地震记录褶积模型基础的主要反演软件有STRATA、JASON、ISIS。依托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”,在阳泉二矿7个钻孔中．应用STRATA和JASON软件对其三维地震资料进行波阻抗反演,其结果不仅可提高纵向分辨率,准确界定煤层顶、底板,提高下组弱反射煤层的连续性,而且通过波阻抗切片,可获得煤层及顶板的岩性信息。另外通过对比STRATA和JASON软件,发现前者的分辨率较高,而后者在波形连续性表现较好。     

波阻抗反演在东胜煤田勘探中的应用

东胜煤田为陆相沉积煤田,具有含煤层数多、厚度不均、层间距不稳定等特点,勘探区内地震反射波追踪对比存在多解性,严重影响了煤层的追踪对比。为破解该难题,对东胜煤田地震勘探资料进行了以模型为基础的多井约束岩性宽带反演,即:利用该勘探区的地震数据资料、对煤层反射波解释层位、断层数据,结合测井数据、岩性柱状数据及其它地质资料,进行多井约束下的二维叠后反演,对所得到的反演数据体再依据反演原理,结合已知测井数据进行地震属性反演,最终得到能够反映岩性变化的波阻抗数据。对波阻抗反演数据进行煤层追踪对比解释,准确圈定出区内煤层的赋存范围,并合理解释了煤层分叉、合并、尖灭及厚度变化等地质现象,取得了较为可靠的地质成果。     

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。     

三维地震技术在煤层顶板稳定性研究中的应用

龙固井田为全隐蔽的华北型煤田,位于巨野煤田中部,其首采扩大区主采煤层为3号煤层。考虑3煤层顶板稳定性主要受其顶板的构造信息和岩性信息影响,因此首先依据三维地震勘探综合解释成果及波阻抗反演解释成果对二者进行定量化,然后对波阻抗数据进行归一化处理,使得波阻抗数据和量化后的构造数据具有相同的变化范围及等量贡献。在此距离范围内构造和岩性的权值各为0．5,依此生成综合因素煤层顶板稳定性隶属度。分析3煤层顶板以上10m、20m处的综合因素煤层顶板稳定性隶属度图可以发现,该区3煤层顶板稳定性比较好。且其稳定性主要是受构造因素控制,岩性因素相对影响较小。     

基于模拟测井资料的波阻抗反演

波阻抗反演技术把具有高纵向分辨率的已知测井资料与连续观测的地震资料联系起来,实行优势互补,是煤田岩性地震勘探的重要手段。今天,模拟测井资料占主导地位是不容忽视的现实,因此,关键问题是如何利用模拟测井资料做好波阻抗反演。这里针对上述问题进行了有益的尝试,提出了解决这一问题的方法。从对实际资料进行处理后显示,该方法提高了地震资料的分辨率,能够推断地层岩性在平面上的变化及顶、底板岩性情况。     

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。     

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。     

高密度三维地震数据驱动的煤层岩浆岩侵入区综合解释方法与应用

淮北矿区主采煤层多存在岩浆岩侵入现象,且具有侵入煤层多、分布面积广、侵入方式复杂等特点,常规地震勘探无法保证其解释精度。针对该问题,以全数字高密度三维地震勘探数据体为基础,对比分析不同岩浆岩侵入状态的地震响应特征;综合利用基于地层物性差异的地震多属性分析技术、基于波形差异的地震相分析技术和基于阻抗差异的测井约束波阻抗反演技术,进行煤层岩浆岩侵入区的识别与解释,精细雕刻其空间分布规律。研究表明：薄层岩浆岩侵入区以测井约束的波阻抗反演解释精度高,厚层岩浆岩侵入区预测则综合地震属性分析与地震相分析结果。因此,根据矿区的煤层分布和岩浆岩侵入特征,综合运用地震属性技术、地震相技术与波阻抗反演技术,能有效刻画出岩浆岩侵入煤层的分布范围。     

基于贝叶斯理论的反射率法煤田地震波阻抗反演

地震波阻抗反演可以直接提供地下介质的弹性信息,为后续的煤层识别,水通道预测以及陷落柱识别等提供可靠的资料。在面对复杂地质条件时,现有的波阻抗反演方法精度较低,不能满足实际勘探的需求。反射率法通过求解弹性波动方程获得弹性参数信息,能够模拟全波场响应以及地震波的各种传播效应,能更精确地考虑透射损失、多次波等引起的地震波振幅和相位变化,精度较高,且计算效率高于其他波动方程求解方法。因此,基于贝叶斯框架,建立了反射率法的反演目标函数并通过引入柯西分布作为先验分布提高反演结果的分辨率,形成了一种基于贝叶斯的反射率法波阻抗反演方法。将该方法应用于布尔台煤矿地震数据中,获得的波阻抗反演结果与测井资料匹配度较好,相比于常规方法分辨率更高,精度高,能够有效识别薄煤层和深部煤层分布,有效验证了新方法的可行性和有效性。该方法能为利用地震反演技术识别煤层及陷落柱等小构造,预测顶底板水分布提供有力的资料。     

多分量转换波地震勘探初探

多分量地震勘探的理论方法研究起步较早,其中多分量转换波地震勘探由于其投资小、获取地下信息多的原因。近几年逐渐成为地震勘探领域的研究热点。此外,由于多分量勘探可以同时提供纵波和横波的速度信息,使岩性研究成为可能;快慢横波的分离和分裂时差又额外地给我们提供了进行非均质性介质弹性参数反演的可能,包括各向异性因子、裂缝的发育方向和发育密度。总之,多分量转换波地震勘探使我们在常规地震勘探的投资框架下,使岩性、缝洞型储层的发现及开发地震的量化成为可能。在本篇文章中,我们简单介绍这项理论方法技术。以及多分量转换波地震的发展现状及前景。     

模拟退火波阻抗反演技术在苏北盆地高邮凹陷曹庄地区的应用

地震反演技术能够大幅度提高地震资料分辨率，最大限度地挖掘地震资料所蕴涵的极其丰富的岩性、物性信息．是目前寻找隐蔽油气藏的有效手段之一。模拟退火波阻抗反演通过模型空间范围内广泛搜索寻求全局最优解，可以明显提高反演剖面的分辨率。利用ISIS模拟退火波阻抗反演技术，对苏北盆地高邮凹陷曹庄地区戴南组岩性储层进行精细预测．较好的描述了戴南组3个主要岩性储层发育段砂体平面展布规律。     

二维地震勘探技术在新疆准东煤田预查中的应用

在新疆准东煤田预查中,采用二维地震勘探正演及波阻抗反演技术解释了复煤层宏观结构、预测煤层厚度,并综合采用钻探与地震资料估算煤炭资源量,其精度明显提高,与最终井田勘探所获得的煤炭储量累计值误差仅3%。该成果使得综合勘查技术得以在新疆煤炭资源勘查中推广应用。     

岩性地震勘探技术

基于地震波全波波动方程,分析了岩性地震勘探所依赖的岩性参数,并对岩性地震参数的反演方法进行了归类。通过分析岩性地震勘探技术中存在的问题,提出了对岩性地震勘探技术应用的要求,并进一步介绍了进行岩性地震勘探的方法及流程。     

断陷盆地岩性油气藏快速勘探的实用地质-地震相结合配套技术

陆相断陷盆地岩性圈闭目标的快速识别和优选,需要先进地质理论指导与地震技术应用两方面的有机结合。本文通过对塔南凹陷岩性油气藏快速勘探过程中使用的地质理论和地震技术进行总结,建立了一套复杂断陷盆地岩性油气藏快速探明储量规模的实用地质—地震配套技术系列。在岩性油气藏勘探程度不断加深的过程中,综合采用构造分析、层序分析、相带分析和成藏分析等地质分析方法进行指导,配合使用精细构造解释、地震多属性分析、井—震约束下的拟声波波阻抗反演等地震技术,实现岩性圈闭的“定背景、定层系、定区带和定目标”,有效地解决了塔南凹陷岩性油藏勘探中遇到的地质难题,在较短的时间内实现了岩性油藏勘探的突破和基本探明。这一技术系列对同类断陷盆地岩性油气藏的勘探具有重要的借鉴和指导意义。     

地震储层预测技术在塔里木盆地雅克拉地区的应用

塔里木盆地雅克拉地区油气资源丰富,但成藏规律不明显,针对该区侏罗系砂岩储层的展布及物性开展地震综合预测研究。通过叠后纯波地震资料,开展拟声波反演、频谱成像技术刻画砂砾岩体的纵横向分布。在此基础上开展叠前弹性波阻抗反演,包括目标储层段的纵横波阻抗,拉梅系数等分布特征及高频吸收衰减流体检测技术,分析不同岩性、物性、含油气性的地震响应特征。综合地震储层预测技术,研究侏罗系下统砂砾岩体有效储层的分布,寻找油气勘探有利靶区。