小波边缘分析建模波阻抗反演方法在煤层解释中的应用

受限于地震波主波长的1／4,常规地震处理难以分辨较薄煤层。基于模型的波阻抗反演虽然克服了厚、薄煤层计算问题．但因难以得到准确的高频部分,很多情况下反演结果的精度和分辨率往往不能满足地质预测的要求。小波边缘分析建模波阻抗反演方法是从地震数据中提取地震特征参数,用于建模并参与迭代反演。该方法即可以弥补反演过程中高频成分的误差,减少对钻井数据的依赖程度,得到较为合理的初始模型,又可提高反演的精度和分辨率．使反演结果更好的反映实际地下地质情况。利用该方法,对大井-将军庙及新疆红沙泉2个勘探区的侏罗系中统西山窑组含煤地层进行波阻抗反演,反演结果与钻井资料进行比较,其中大井一将军庙0802及0809号孔单煤层厚度误差分别为3％、8％．新疆红沙泉多煤层厚度及煤层之间的夹层厚度预测结果除B6煤层误差较大外,其它误差均小于7％．可见该反演方法的计算结果比较准确。     

葛店矿双庙扩大区三维地震勘探

葛店煤矿双庙扩大区位于豫、皖两省交界处。勘探区为一轴向北北东向的不对称向斜构造,地层倾角26°～30°,测区深部有岩浆岩侵入体,严重影响煤层赋存形态;地表条件复杂,村庄密集、河流较多,测区东侧塌陷区水塘大面积分布．三维地震勘探野外施工难度大。本区地震勘探观测系统设计为12线18炮制,为避免偏移归位及叠加次数降低等问题,在向斜轴部两侧、村子周边及河岸处适当加密炮点,并在塌陷区利用钢钎插置检波器以保证CDP点完整性。数据处理采取了叠前反褶积、叠前时间偏移等技术,数据处理效果显著。遵循多波组对比、多个数据体综合解释的原则,以纵向、横向和任意时间剖面相结合,充分利用三维可视化技术进行地震资料解释。本次勘探成果查明了主采煤层三2^2、二2煤层的构造形态及埋藏深度;解释落差5m以上断层34条,其中修改原有断层5条;另外新发现小于5m的异常断点22个。经巷道验证煤层底板标高误差0．43％～1．96％,巷道已揭露断层7条,与解释成果基本一致。     

初至层析静校正在复杂山地三维地震勘探中的应用

随着地形高差增大、地貌单元多变、近地表模型复杂,目前被广泛应用的初至折射静校正的精度已无法满足精细勘探的要求。初至层析静校正技术,由给定的初始模型进行正演,用射线追踪方法得到初始模型的初至波,利用该初至波和实际拾取的初至波进行比较,计算地表模型的修正量,反复迭代求得准确的地表模型。山西省国阳新能股份有限公司二矿390水平九采扩区地表标高940～1100m,地貌单元复杂,在对该区资料处理时,利用初至层析折射静校正,经9次迭代计算后,真实地刻划出近地表模型。在二种静校正技术对比中,初至折射静校正不但近地表模型精度低于层析折射静校正,而且其叠加剖面精细程度也远低于层析静校正,如在初至折射静校正叠加剖面同相轴上呈现的凹凸形态,在层析静校正叠加剖面并无显示,且后者剖面的信噪比也比前者明显提高。     

应用综合勘查方法分析平朔安太堡三号井工矿突水原因

平朔公司安太堡三号井工矿2007年3月在首采工作面辅运顺槽掘进时,迎头冒顶突水,初期突水量达6000～8000m^3/d,将1289．16m标高以下淹没。在分析研究区地层、构造及水文地质条件的基础上,对沙沟河道进行了渗漏观测,对地表排污水、沟水和井下突水点的水质进行了分析化验,有针对性的布置了6条物探线,最后进行了钻孔验证,综合分析认为突水水源主要为大沙沟河道的侧向补给,突水通道为NW向的强风化带。提出了加大井下排水,地表对大沙沟河进行土工膜防渗处理的综合治理措施。     

努力提高三维地震勘探精度，为西部煤炭工业做出新贡献

以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”项目的由来、意义和总体研究目标为引,概括的介绍了项目依托工程中各个专项技术研究完成情况,并对非均匀介质成像技术、高精度三维地震静校正技术、高密度采集技术、特观技术、岩性反演技术、属性体解释技术等六项重大关键技术取得的突破性进展进行了重点说明。指出随着我国煤炭生产重点的逐步西移,应加强诸如叠前、叠后深度偏移技术的研究,以解决复杂山区三维地震面元内地震反射波散射问题,提高其三维地震勘探精度,为西部煤炭工业做出新贡献!     

三维地震小面元采集技术在晋城矿区的应用

依托“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”工程,对晋城矿区进行了旨在提高小断层,小陷落柱探测能力的高密度三维地震勘探。根据面元选择因素及该区地质任务,采用5m×5m网格进行野外数据采集;考虑炮检距、方位角、覆盖次数、排列片横纵比及煤层埋深（350～500m）等因素,采用中点放炮、60道接收,24次覆盖（横向4次,纵向6次）的8线16炮束状观测系统,基岩中激发。原始资料经同一处理流程后,获得5m×5m×1ms、5m×10m×1ms、10m×10m×1ms及2.5m×2.5m×1ms不同单元的三维数据体多个,通过对比可以发现小断层,小陷落柱在其小面元叠加时间剖面、顺层切片及相干切片都有清晰的反映。实例说明,小面元采集技术可以提高对小构造的纵、横向分辨能力,满足山区对三维地震精确勘探的要求。     

小面元三维地震勘探技术在西山屯兰矿南五采区的应用

屯兰矿南五采区地形复杂,最大高差达271m,地表大面积为第四系黄土覆盖,激发困难。为探索研究小面元三维地震勘探技术的应用效果。在常规三维地震勘区域内划出1km^2,采用5m×5m小面元进行采集。在地震数据采集过程中,采取了加大激发井深、提高覆盖次数、减小CMP面元网格和加大接收排列等技术措施,做到“四小三高、二中一深、两个等高面”。通过插值、抽线及扩大面元处理。获得2．5m×2．5m×1ms、5m×5m×1ms、5m×10m×1ms、10m×10m×1ms以及不同叠加次数的三维数据体。资料解释工作主要是在5m×5m×1ms、2．5m×2．5m×1ms两个数据体上进行,解释落差大于或等于5m的断层6条,落差3～5m的断层8条;查明长轴直径20～30m的陷落柱4个。30～100m的陷落柱1个,大于100m的陷落柱3个。与相邻区常规三维地震比较,小面元三维地震勘探有利于对小陷落柱、小断层的控制和解释。     

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。     

Group Time Delay in the Reflection of P-Polarized Electromagnetic Plane Waves at a Stratigraphic Interface

The group time delay (GTD) formulae of quasi-total reflection of inhomogeneous P-polarized electromagnetic waves (P-PEW, whose electric field parallels to the plane of incidence), caused by the Goos–Hänchen effect, is derived by the phase shift of the wave. A numerical example where the frequency equals to 1 GHz is given. The curves of calculating results show that there are three discontinuous points at the critical angle of phase shift vector, the critical angle of attenuation vector and 90^○. When the angle of incidence is equal to one of these three angles, the GTD will become infinite, and the electromagnetic wave will propagate along the interface. The GTD will be very large, when the angle of incidence is close to one of these three angles. The results indicate that there is an important relationship between the two critical angles and the conductivity and permittivity of the two strata, and that the GTD has an important relationship with the angle of incidence. These results can be used to determine the lithology of the strata and to delimit the interfaces of strata more effectively. It is suggested that this research may prove useful in electromagnetic logging analysis and, perhaps, in the design of logging instruments.     

Energy balance of simple elastodynamic sources

Complete relations are derived for energy and energy flux of elastic waves generated by an isotropic and double-couple source in a perfectly elastic, homogeneous, isotropic, and unbounded medium. In the energy balance of elastodynamic sources near-field waves play an essential role, transforming static energy into wave energy, andvice versa. For explosive and dislocation sources, the sources surface radiates a positive wave energy that is partially distributed to the medium transforming into static energy. For implosive and antidislocation sources, the source surface generates elastic waves, but it does not necessarily imply that it also radiates a positive wave energy. The energy transported by waves can originate in gradual transformation of the static-to-wave energy during propagation of waves through a stressed medium.On leave from Geophysical Institute, Czech Academy of Sciences, Boní II/1401, 41 31, Praha 4 Czech Republic