現(xiàn)代三維地震在煤礦隱伏斷層探測中的應(yīng)用研究

唐山礦地質(zhì)科 吳春秋

1 地震數(shù)據(jù)的采集

為了能夠有效保證三維地震豐富的地震數(shù)據(jù)信息量，因此需要采集三維地震的資料。萬道地震儀以及數(shù)字檢波器是進(jìn)行探測采集工程需要用到的工具，主要是通過單點(diǎn)激發(fā)、單點(diǎn)接收、多分量地震、小面元網(wǎng)絡(luò)、大動態(tài)范圍、多記錄道數(shù)以及高覆蓋次數(shù)的特高精準(zhǔn)度三維地震數(shù)據(jù)收集技術(shù)，來確保高信噪比、高分辨率以及高保真的三維地震資料，這樣就可以在極大程度上滿足巖性預(yù)測以及精細(xì)構(gòu)造解釋的要求。

三維地震勘測數(shù)據(jù)的收集主要包括觀測系統(tǒng)選擇，測線布設(shè)、接受和數(shù)據(jù)采集以及地震波的激發(fā)等。首先需要通過對激發(fā)藥量、激發(fā)巖性的實(shí)驗(yàn)，來對激發(fā)地震波的最佳激發(fā)影響因素進(jìn)行選擇，接著通過對觀測系統(tǒng)參數(shù)，檢波器組合接收形式等的實(shí)驗(yàn)，來確定記錄和接收地震波的最佳參數(shù)設(shè)置，最后再選擇縱向偏移10米、20米、40米等進(jìn)行一個偏移距的實(shí)驗(yàn)。

通過以上的這些實(shí)驗(yàn)我們可以看出，當(dāng)井深不大于20米時(shí)，反射波的頻率較低，同時(shí)它所攜帶的能量也較弱，而面波的能量較強(qiáng)，對有效波造成了非常嚴(yán)重的干擾。但是，當(dāng)井深比20米大時(shí)，出現(xiàn)了完全對立的情況，反射波的頻率明顯提高，能量也顯著增強(qiáng)，面波的干擾性下降明顯，使得有效波輕易地就避開了面波的干擾。而單炮的記錄則顯示，隨著藥量的顯著增大，只有反射波的能量在顯著的增強(qiáng)，而其他的現(xiàn)象并沒有非常明顯的變化。當(dāng)井深不大于20米時(shí)，近井口接收道受面波的影響較大，當(dāng)偏移距離逐漸加大時(shí)，盡管能夠在一定程度上降低面波對近井口接收道的干擾，但是卻會影響淺層有效波的接收。所以，從多方面進(jìn)行綜合考慮使用較小的偏移距，并且使用封孔以及加深井深等技術(shù)較好。

2 地震資料數(shù)據(jù)處理

具有高精度的三維地震數(shù)據(jù)的處理主要包括靜校正量計(jì)算、吸收衰減計(jì)算和表層結(jié)構(gòu)分析、疊前深度偏移、組合處理、地表一致性振幅補(bǔ)償?shù)日穹幚砑夹g(shù)，精細(xì)速度分析技術(shù)，疊前時(shí)間偏移精確地震成像處理技術(shù)等諸多方面。

2.1 空間屬性建立

按照實(shí)際觀測系統(tǒng)、儀器報(bào)班、測量點(diǎn)位的高程圖等，來建立起每一個檢波點(diǎn)以及炮點(diǎn)的具體坐標(biāo)位置、相關(guān)的井深等等具有空間屬性的數(shù)值庫。

2.2 反褶積

地震數(shù)據(jù)資料需要進(jìn)行很多遍的帶線反褶積、零相位反褶積、地表一致性反褶積以及相關(guān)參數(shù)的測試工作。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，可以發(fā)現(xiàn)地表一致性反褶積、預(yù)測反褶積對于地震資料是最為合適的，能夠使得有效波的頻譜寬度顯著加大，高頻信息能量也得到明顯加強(qiáng)，同時(shí)還對子波進(jìn)行了壓縮，在一定程度上消除了地表因素對于子波的不利影響。

2.3 噪音去除

目前發(fā)育的干擾波主要有高頻背景機(jī)械干擾波、50赫茲電干擾波、面波以及隨機(jī)干擾波等，可以選取非線性變換的辦法，將實(shí)際的面波彎曲同相軸轉(zhuǎn)換成變換域之內(nèi)的水平直線，在這個變換域之間，面波可以成為帶有非常強(qiáng)大能量的水平同相軸，而反射波則變成能量較弱的傾斜同相軸。

3 地震資料解釋

三維地震數(shù)據(jù)解釋主要是從地震數(shù)據(jù)中盡可能地挖掘出最有價(jià)值的地質(zhì)信息，主要包括屬性分析儲層建模、全三維精細(xì)解釋構(gòu)造建模等一些較為核心的技術(shù)。

地震資料的解釋工作主要以三維偏移數(shù)據(jù)庫的模型為內(nèi)容，同時(shí)還有機(jī)結(jié)合了方差數(shù)據(jù)和相干數(shù)據(jù)來加以輔助驗(yàn)證。對于剖面的解釋主要是以波形變面積時(shí)間剖面為主要內(nèi)容，同時(shí)還結(jié)合了變密度、波形、雙極性時(shí)間剖面等諸多的時(shí)間剖面顯示方式，對水平切片進(jìn)行了充分的利用，以進(jìn)一步地提高對于小斷層、小幅度構(gòu)造、復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象以及構(gòu)造細(xì)節(jié)的有效識別。

4 結(jié)語

三維地震勘測方法是目前針對隱伏斷層勘測最為常用的一種方法，它具有非常高的分辨率，所以對于地層界面和基巖起伏變化形態(tài)的確定是非常有利的，同時(shí)它還能夠利用多次覆蓋技術(shù)對一些干擾進(jìn)行壓制，這樣可以有效提高地震資料的信噪比，同時(shí)它還可以利用反射剖面上較為充裕的反射波組特征來對斷層的存在與否進(jìn)行判定，并且可以確定基本參數(shù)，例如產(chǎn)狀等，所以它有著非常廣闊的應(yīng)用前景.尤其是在煤礦采區(qū)進(jìn)行地震勘測時(shí)往往需要用到它來對隱伏斷層進(jìn)行勘測，由此而帶來的經(jīng)濟(jì)效益也非?？捎^。

[1]王建民,陳樹民,蘇茂鑫,王元波,王麗娜,關(guān)昕,田鋼,石戰(zhàn)結(jié).近地表高頻補(bǔ)償技術(shù)在三維地震勘探中的應(yīng)用研究[J].地球物理學(xué)報(bào),2007(06).

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