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。      

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析

文献资料表明,全数字高密度三维地震勘探技术能够提高地震波的纵、横向分辨率,进而提高煤田地震勘探成果的精度。但模拟检波器与数字检波器(高密度)的勘探效果的对比,往往是在不同采集时期、不同覆盖次数、不同面元网格下进行的,这种对比因时间、空间、激发及接收条件存在差异则不具备科学性。针对这一问题,采用相同的激发、接收条件及相同的处理流程和参数,对模拟检波器与数字检波器进行地震数据采集和处理,以比较两者之间的勘探效果。实际资料表明:在相同条件下,数字检波器比模拟检波器采集的单炮记录频率响应宽、动态范围大;采用相同的处理流程与参数,时间剖面上,数字检波器比模拟检波器具有较强的弱小信号分辨能力,而且能有效拓宽目的层反射波频带和提高主频;数字检波器采集的资料包含较多的低频有效信息,有利于岩性分析。     

基于可控震源的中浅部地震勘探参数选择

可控震源已经广泛应用在石油、煤田等地震勘探工作中,相应的技术手段也较为成熟,但涉及高频检波器采集的较少,尤其是使用可控震源进行中浅部地震勘探时参数的选择缺乏参考依据。为了研究如何在中浅部地震勘探中获取高品质数据,在雄安地区开展了一系列"可控震源激发、高频检波器接收"试验。本文在大量试验数据的基础上,采用原始单炮定性分析与频谱定量分析相结合的方式,从原始数据信噪比与分辨率的角度出发,系统论述了可控震源震动次数、扫描长度、初始频率、终止频率、驱动幅度、斜坡长度以及检波器自然频率等参数的选择对数据质量的影响;明确了所涉及参数的选择要点及依据,提出了高截止频率的概念;最后,总结了中浅部地震勘探参数选择的策略,对以后中浅部可控震源地震勘探具有一定的借鉴意义。     

检波器组合对高分辨率地震勘探的影响

基于检波器组合各点为平面简谐波同相叠加的假设,地震勘探野外施工多将检波器组合作为压制噪音提高原始资料信噪比的一种主要手段,但实际野外地震地质因素难以满足假设条件,导致由多个检波器组合叠加的地震信号存在一定程度的畸变,进而影响到信号的振幅和频率。通过对组合基距及组内距的计算,论证了检波器组合对信号频率及振幅的影响程度。实际资料分析证明,检波器组合在噪音压制的同时也会损伤到有效信号,尤其高频信息成份;过大的检波器组合基距,不仅会降低原始资料信噪比,甚至还会降低原始资料频率。据此提出在高信噪比地区,采集地震数据宜采用较小检波器组合基距,以提高原始资料的分辨率。     

高分辨率勘探与地震仪器

本文较系统地讨论了地震勘探中振幅动态范围与仪器动态范围的基本概念,指出仪器动态范围是开展高分辨率勘探的极为重要的一个基本条件,它要根据浅层强信号与深层高频弱信号的振幅动态范围来设计.如果仪器动态范围小,就录制不上高频信号,必然降低分辨率.文中也简介了在高分辨率地震勘探中如何选取最佳仪器因素的一些做法.     

多道瞬态面波在复杂地形条件下岩层划分中的应用研究

在复杂地表条件下,利用瑞雷面波进行勘探时,需要考虑地形对瑞雷波场传播地影响。针对倾斜地表两层地质模型,通过设计不同展布方向的检波器排列进行瑞雷波信号采集,利用高精度交错网格有限差分法,讨论经过快速傅里叶变换后的地震记录F-V频率谱,通过对比信号频率谱与理论多阶频散曲线,分析在不同地形条件下瑞雷波传播能量的变化特征,并提取叠加频散曲线;运用遗传算法对采集到的地震记录进行基阶与高阶瑞雷波联合反演得到目的层厚与初始模型层厚进行误差对比;并对理论正演初始模型的频散曲线与各地质模型利用F-K法提取的频散曲线进行全局拟合误差计算。分析表明:倾斜地形进行多道瞬态瑞雷面波勘探,相对于下部激发、上部激发会产生高阶频散趋势,因此对下部激发的地震记录进行反演产生的厚度误差相对较小。     

煤炭宽带高精度地震采集方法的研究

从宽带高信噪比地震勘探理论出发,结合实际的浅层激发接收条件,对炸药源激发子波的形成及近地表附近地震波的传播特征进行了研究,并对实际试验资料进行分析,提出了地震激发条件的选择方法。从传感器的动态范围对增加地震信号的反射能量的研究表明,影响地震采集信号信噪比的关键因素是传感器的动态范围,数字检波器的动态范围优于90db可以增加高频弱信号的有效采集。在理论研究的基础上进行了实地试验,试验结果表明,理论研究成果是正确的。     

陇东巨厚黄土塬区地震勘探数据采集方法研究

陇东巨厚黄土塬区,由于表层地震激发条件复杂多变,潜水面深,反射波衰减强烈,导致目的层反射波难以分辨,为此在陇东地区的多个地震勘探项目中有针对性的进行了多井组合、井深对比、检波器组合等一系列试验及分析研究。结果表明在黄土塬地区可使用中密度成型炸药,多井组合激发,且井越深记录质量越好;检波器采用9串2并或9串线形组合,组内距2m,可有效压制随机干扰;观测系统须根据不同地貌条件进行选择,在黄土塬上宜采用多道、小炮间距、小偏移距、高覆盖等直线观测系统;而在黄土沟、坡中,可采用弯线观测系统,并适当减少道数及覆盖次数、增大炮间距及偏移距等;在沟塬过渡段为避免出现空白段,应采用变观系统。     

茂508区块高分辨率地震采集的保真措施

高分辨率地震采集数据是构造解释和砂体预测的基础资料,其保真程度的高低直接影响到小构造和砂体预测的准确性。震源的激发、波的传播、检波器的接收和仪器记录各个环节对地震信息的保真度都有影响,地震采集每个环节的分析、研究对提高地震信息的保真度具有重要意义。     

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.     

浅谈煤田地震勘探中影响纵向分辨率的主要因素

针对野外数据采集参数对分辨率的影响,对资料处理过程中静校正、反褶积、速度分析、Q补偿及谱白化等几个重要模块原理进行分析,指出在高速岩层中数据采集,应采用小药量激发,小道距,小排列,全三维,不组合、单点数字检波器接收。高密度多点采集,能够充分保护有效地质信息的高频成份,在更大范围内满足高分辨地震勘探的要求。资料处理过程中,在保证同相叠加和高信噪比的前提下,采用提高分辨率的模块以弥补地震波在传播过程中损失的高频成份。实践证明通过高保真、宽频带数据采集和高信噪比前提下的高分辨率数据处理,完全能够为矿井采掘提供高精度地震勘探资料。     

浅层地震探测技术应用中的分辨率问题

浅层地震探测技术中影响分辨率的因素,除与反射波主频和频带宽度有关外,还主要受信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数的影响。浅层地震探测中,通过高分辨率数据处理,能有效地提高资料的信噪比和分辨率。     

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。      

薄互层地区高品质地震资料采集影响因素试验研究

根据薄互层地区地质特点,以及所要达到的分辨率的要求,确定了所要保护的主频频率和施工参数。针对影响分辨率的因素,在激发时使用小药量和“钻杆扫描”的方法选择激发深度;在接收时使用中高频检波器、小组合和检波器下井接收的方法,并对它们进行逐一论证,取得了较好的效果。     

面元细分处理资料的分辨率定量评价

以永新工区高精度采集的地震资料为例,对高精度勘探的面元细分方法及细分处理资料的分辨率进行了评价。首先给出了面元细分的方法及面元细分对地震资料分辨率的影响,介绍了现有的一些分辨率计算方法。对于纵向分辨率,主要从λ/4传统薄层分辨率和高截频二个方面进行了讨论;对于横向分辨率,从菲涅耳带半径、防空间假频、Lindsey分辨率定义、考虑偏移孔径的分辨率等四个方面进行了分析、比较。通过研究,得出了有一定借鉴意义的结论:①在现有常规检波器条件下,面元细分处理对地震资料的分辨率影响较小,其变化不大;②在单道记录信噪比已较高的情况下,想通过提高覆盖次数来提高资料的分辨率,其提升空间有限;③就横向分辨率而言,考虑偏移孔径的计算方法,结果比较准确;④对于东部地区,从性价比上考虑,覆盖次数150,200已能满足要求,太高的覆盖次数没有从本质上改进资料的质量。     

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。