序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用分析樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用分析:三維地震勘探技術(shù)在塔中油氣勘探中的改進和應(yīng)用

[摘要]隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對石油、天然氣的需求量也逐年上升。油氣資源勘探技術(shù)對增加國內(nèi)油氣產(chǎn)量有著直接影響，而我國西部地區(qū)油氣資源豐富，對保障我國能源安全意義深遠(yuǎn)。通過介紹三維地震勘探技術(shù)在新疆塔里木中部地區(qū)的應(yīng)用情況，分析了這項技術(shù)的優(yōu)越性，為相關(guān)工作提供了一定的理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]三維地震勘探 塔里木盆地 應(yīng)用

1前言

塔里木盆地位于我國新疆自治區(qū)境內(nèi)，面積達53萬平方公里，中部為塔克拉瑪干沙漠，其地形封閉，盆地中部地區(qū)奧陶系、石炭系等地層的發(fā)育，為石油和天然氣的蘊藏創(chuàng)造了有利條件。但由于盆地中部地表都是起伏不定的高大沙丘，勘探時對地震波吸收嚴(yán)重，而且石炭系地層特征很復(fù)雜，奧陶系的非均質(zhì)性很強烈，這些客觀因素都給油氣勘探工作帶來巨大的挑戰(zhàn)。

三維地震勘探集合了數(shù)學(xué)、物理和計算機等技術(shù)的綜合性應(yīng)用技術(shù)，其本質(zhì)目的是得到地下目標(biāo)更為清晰的圖像和更準(zhǔn)確的位置。目前這項技術(shù)已經(jīng)是地球物理勘探中的主要方法，為全球石油、天然氣和煤炭等資源的勘探工作做出巨大貢獻[1]。

2三維地震勘探技術(shù)的具體應(yīng)用

三維地震勘探技術(shù)主要由方案設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)解釋四部分組成，這里我們對方案設(shè)計和地震波接收這兩個工作環(huán)節(jié)中的技術(shù)進行說明分析。

2.1勘探系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用

2.1.1削弱采集“腳印”的設(shè)計和應(yīng)用

由于塔里木盆地中部地區(qū)地表主要分布著沙丘，造成儀器的接受條件有差別，進而導(dǎo)致得到的地震資料在振幅、信噪比等差別較大，形成采集“腳印”問題。為了減弱地表因素對采集信息工作的影響，可采用垂直沙丘走向觀測法，避免在地表條件差的地段總是接收同一線束信息，增加地表因素平均統(tǒng)計效應(yīng)，降低采集“腳印”影響程度。此外，通過分析發(fā)現(xiàn)：橫向滾動距離、跑線距及接收線距這三個系統(tǒng)觀測參數(shù)和采集“腳印”問題密切相關(guān)，即：當(dāng)跑線距基本等于接收線距離時，對改善面元屬性分布影響最小。

對比下表數(shù)據(jù)，可看出觀測系統(tǒng)對振幅分布的影響。

從上表中我們可以發(fā)現(xiàn)： 正交滾動1800m這一觀測系統(tǒng)在滿覆蓋區(qū)內(nèi)差值和變化范圍最大，而非滾動正交900m各方面最為均勻，有利于減少滾測系統(tǒng)中的采集“腳印”。所以塔里木地區(qū)的三維觀測系統(tǒng)采取的是小滾動距、非正交的方式。

2.1.2應(yīng)對復(fù)雜地表條件的設(shè)計和應(yīng)用

在油氣勘探中，主要任務(wù)是查明區(qū)域內(nèi)主要含油層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，為以后的鉆井工作提供準(zhǔn)確的位置情報。塔中地區(qū)的地層發(fā)育齊全，但受構(gòu)造運動的影響較大，地層之間為不整合接觸關(guān)系，所以該地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，巖性變化較大，這就導(dǎo)致將來相鄰井在出油量上會差別很大。這些因素為勘探工作帶來很大的挑戰(zhàn)。在實際的勘探工作中，我們采用了微三維工作方法，即：選取已鉆好的點為中心，布置一組環(huán)形面積，檢測器接收線平行設(shè)置，炮點的安置位置與其垂直。在這種布置形式下，我們得到的覆蓋次數(shù)在一個環(huán)形內(nèi)不均勻分布，可用公式（2-1）來估算不同位置的覆蓋次數(shù)：

式中： C――覆蓋次數(shù)；

r――覆蓋面積半徑，m；

d――從中心到CMP間距，m；

Dx ――檢波器線間距，m；

Dy ――炮點間距，m；

微三維勘探方法是在三維地震勘探技術(shù)中改進而來的，它受地形和地物的影響較小，施工時靈活快速，還可以充分利用鉆孔的有關(guān)資料進行地震解釋，提供結(jié)果的時間和精度相比常規(guī)的三維地震技術(shù)都有較大的優(yōu)勢[2]。

2.2地震波激發(fā)技術(shù)的改進和應(yīng)用

眾所周知，由于潛水面的存在會導(dǎo)致很大部分的反射波再次被反射回去，所以我們一般選取潛水面以下3-5m深度處的粘土層或泥巖中進行爆炸作業(yè)。進過長期的實踐總結(jié)，我們又在此基礎(chǔ)上對一些激發(fā)參數(shù)做出調(diào)整使接收到的波信號更為清晰。

為提高深層資料品質(zhì)，相關(guān)人員在塔中地區(qū)進行了一些試驗，最終明確：在單井藥量一定的情況下，增加組合井?dāng)?shù)可提高單炮信噪比，達到三口以上的話效果會很明顯。具體表現(xiàn)為：覆蓋次數(shù)一樣時，三井組合形式的工作量是單井的三倍，剖面疊加效果好；當(dāng)鉆井工作量相同覆蓋次數(shù)不同時，單井激發(fā)高覆蓋次數(shù)的剖面疊加效果相比于三井要好很多。

所以，我們應(yīng)當(dāng)在保持一定鉆井工作量的前提下，要采取較小組合井?dāng)?shù)和增加覆蓋次數(shù)，不能過分執(zhí)著于單炮的激發(fā)效果如何。

2.3接收技術(shù)的優(yōu)化和應(yīng)用

由于塔中地區(qū)地表的沙丘對地震波的衰減和吸收很強烈，我們通過采取“蜂窩狀”微測井技術(shù)對其進行深入探究，最終發(fā)現(xiàn)地震波的衰減與沙丘速度相關(guān)，即：在潛水面以下地震波衰減較慢，而在沙丘中衰減很快。

為了應(yīng)對這個問題，我們采用了長尾錐檢波器，發(fā)現(xiàn)并沒有取得明顯效果。然后將單個普通檢波器放置到潛水面以下1m處，采集到的信息品質(zhì)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如地表組合的效果。之后又進行了地表組合和潛水面組合的對比，發(fā)現(xiàn)兩者相差無幾。由此我們得出以下結(jié)論：1.改善地表的接收條件可有效減少地震波的衰減作用；2.優(yōu)化檢波器的組合方式可提高接收的地震波能量[3]。

3結(jié)束語

通過在塔中地區(qū)的實際應(yīng)用，可以看出目前三維地震勘查技術(shù)在隱蔽性非均質(zhì)油氣資源中的勘探工作中占據(jù)越來越重要的位置，但這種技術(shù)在深層溶洞、裂隙等復(fù)雜條件下的探測還應(yīng)被不斷優(yōu)化。

三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用分析:大灣煤礦三維地震勘探效果評價

摘要：通過對大灣煤礦三維地震勘探成果與實際對比分析，認(rèn)為礦區(qū)開展三維地震勘探技術(shù)是可行的，是目前礦區(qū)查明煤層賦存情況和地質(zhì)構(gòu)造行之有效的勘探手段，具有良好的推廣前景。

關(guān)鍵詞：技改擴能；三維地震勘探；地質(zhì)構(gòu)造；巷道揭露；效果評價

大灣煤礦原設(shè)計生產(chǎn)能力90萬噸，通過技改擴能到300萬t/a生產(chǎn)能力的礦井，是水礦股份公司千萬噸擴能技改的重點工程。通過新建生產(chǎn)能力分別為90萬t/a的中井和西井，東井進行擴建提高到120萬t/a的生產(chǎn)能力。根據(jù)地質(zhì)勘探報告顯示技改區(qū)域鉆孔控制程度低，大部分地質(zhì)儲量為C級，構(gòu)造和煤層賦存情況控制程度差，為此，2006年由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所和陜西省煤田地質(zhì)局物探測量隊對大灣煤礦進行了三維地震勘探。

1 三位地震勘探成果

本次勘探工作，野外數(shù)據(jù)采集共完成實驗物理點90個，微測井25個，低速帶觀測物理點22個；三維數(shù)據(jù)線17束，共計14413物理點，三維地震補充勘探面積約為14.6km2，覆蓋了東井二采區(qū)、中井、西井范圍，克服了諸多技術(shù)難點，圓滿完成了各項地質(zhì)任務(wù)，取得以下豐富的地質(zhì)成果。

1.1 煤層形態(tài)的控制

礦區(qū)煤系地層穩(wěn)定，主要標(biāo)志層間距變化不大，巖性巖相組合特征清楚，在垂直時間剖面上（圖1）可以看到第1個較強的相位為2#煤的底板反射波，第4個相位強反射為11#煤的反射波，中間的部分連續(xù)、反射較弱的波是5、7#煤的反射波。

圖1 反射波組特征

由于T2、T11波能量強、波形特征突出、穩(wěn)定，全區(qū)可連續(xù)追蹤對比，是本次地震勘探的主要目的波，也是地質(zhì)解釋主要依據(jù)，從而在局部區(qū)域可推測出T4、T9波。經(jīng)過資料解釋，人工編輯后，繪制了2#、4#、7#、9#、11#煤層底板等高線圖。

本次三維地震勘探探明了區(qū)內(nèi)2#、4#、7#、9#、11#煤層厚度變化，查明了煤系地層的起伏形態(tài)。煤層底板整體形態(tài)為一規(guī)模巨大的不對稱船型向斜（二塘向斜）（圖2），大灣煤礦位于向斜的中深部，向斜軸部部位于探區(qū)西南之鉆孔P18-2、P8-2、P19-8一線，走向NW-SE；向斜NE翼地層較緩，傾角5～10°；SW翼地層較陡，傾角約18～25°，并被邊界大斷層DF1所破壞。

圖2 XLN1720線地震地質(zhì)剖面圖

1.2 斷層的控制

在地震資料解釋過程中，充分利用計算機解釋軟件提供的三維可視化技術(shù)、方差體分析技術(shù)、立體顯示等功能，自動追蹤、局部放大、動態(tài)瀏覽。對大小斷層進行了逐一連續(xù)追蹤控制，大大提高了小斷層的解釋可靠程度（圖3）。

本區(qū)解釋以2#、11#煤層解釋為主，根據(jù)性質(zhì)、落差及空間展布規(guī)律，2#煤層共解釋117條新斷層 ，全部為正斷層。其中落差5m以上的94條斷層按其可靠程度分別進行了評價，可靠斷層46條，較可靠斷層48條，落差5m以下的23條。11#煤層解釋的斷層與2#煤層相比，新解釋44條。2#煤層斷層在11#不存在的有31條。在同時切斷2#煤層、11#煤層的斷層中，一般是切割2#煤層斷距大于11煤層。在整個勘探區(qū)不盡相同，對本區(qū)較大斷層作了比較分析。

勘探區(qū)斷裂構(gòu)造以NW―SE、NE-SW 向斷層為主，間或發(fā)育E-W向斷層。其中NW-SE 向斷層具有規(guī)模大、沿地層走向延展、分支斷層發(fā)育的特點，為控制探區(qū)的主要構(gòu)造因素，其中的DF1與DF22斷層構(gòu)成了本探區(qū)的東西邊界斷層。在向斜NE翼發(fā)育與向斜軸部平行的斷層，如DF101、DF62、DF43、DF26。在向斜NE翼離軸部遠(yuǎn)端，發(fā)育與軸部成放射狀的斷層，如DF108、DF95、DF63、DF23等。

圖3 地質(zhì)構(gòu)造綱要圖

在向斜SW翼地層明顯變的陡峭，且被DF1斷層切割，DF53、DF52、DF54、DF55、DF50、DF34、DF5、DF9、DF2等與DF1相交、切割，相交角度較大甚至垂直。DF22控制勘探區(qū)東部邊界，在其附近構(gòu)造比較復(fù)雜，DF17、DF18、DF19、DF20相交在一起。

此外區(qū)內(nèi)還發(fā)育NE向的小斷層，如DF99、DF83、DF85、DF75、DF43等，彼此近似平行。

總之，區(qū)內(nèi)小的斷層（小于10米）比較發(fā)育，是區(qū)內(nèi)影響礦山井巷開拓與工作面布置的重要因素。

2 驗證情況

東井二采區(qū)探采對比：首采面210201面，機、軌巷開門點實際揭露2#煤層底板標(biāo)高分別為1560.713m和1551.152m；原勘察報告底板等高線為1552.463m和1541.751m.，與實際相差近10m；三維地震勘探顯示為1561.441m和1552.107m，與實際相差不到1m（表1）。

原勘察地質(zhì)報告中的FB23斷層是一條由P補2-3和809孔控制的傾向近SN向的最大落差15m的可靠斷層，三維地震勘探認(rèn)為該斷層不存在，重新解釋了走向近SN向的DF81、DF76及DF85三條斷層取代，目前已有210201機巷、補切眼進入了該勘探區(qū)，其中機巷未見斷層，補切眼遇到DF81斷層，地震勘探提供落差4m，實際揭露為4.5m，相差0.5m，平面距離位置相差4m。

中井探采對比：中井主斜井在施工過程中，成功根據(jù)三維地震勘探2#煤層底板等高線圖推測K570―600m遇到11m落差的正斷層。在K578m位置揭露了該斷層，與平面距離位置相差7m，且出現(xiàn)大的涌水情況，經(jīng)實測涌水量為12m?/h。井筒揭露的各煤層與三維地震勘探資料對比底板標(biāo)高最大誤差在2m之內(nèi)，達到了勘探精度。

西井探采對比：由于西井煤層埋藏較深，地震數(shù)據(jù)采集較困難，地質(zhì)解釋較誤差較大。巷道揭露各煤層，標(biāo)高均出現(xiàn)3―5m的誤差，原勘查報告誤差在8―20m；對X10901首采面9#煤層分叉及合并未解析出來，造成后期地質(zhì)工作被動，但對構(gòu)造解釋較為可靠，X10901面揭露的DF104和DF109斷層，地震勘探提供落差14m和13m，實際揭露為14m和12.5m，幾乎吻合，平面距離位置相差7―15m。

3 效果評價

通過對巷道揭露的地質(zhì)資料驗證，三維地震勘探對構(gòu)造的控制比較準(zhǔn)確、詳細(xì)，主要體現(xiàn)在確定斷層的落差、走向方向和延展長度、平面位置與實際相對吻合，比原勘查精度高，尤其對解決落差小于10m的斷層判斷能力有所提高，在確定煤層底板標(biāo)高精度上看，三維地震勘探的精度均滿足礦井建設(shè)需要，彌補了中、西井鉆孔少，勘查程度低，對煤層的地質(zhì)構(gòu)造控制不夠的缺陷，加快了大灣煤礦擴能技改工程進度，對礦井的安全生產(chǎn)，采掘布置提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

三維地震勘探是一種簡便、可靠、經(jīng)濟、高效的勘探方法。大灣煤礦采用三維地震勘探成本約為1205萬元，工期7個月，與常規(guī)勘探相比，可節(jié)省資金910萬元，縮短工期23個月。即使利用常規(guī)鉆探布置，對煤層的賦存情況、構(gòu)造的控制程度也難達到三維地震勘探成果。

由于種種原因在解釋落差小于或等于5m的斷層和深部煤層的分叉及合并尚存在著一些不足，控制程度尚不盡人意，希望今后在資料處理，野外數(shù)據(jù)收集及巖性解釋上有所突破，為礦井建設(shè)提供更可靠的地質(zhì)依據(jù)。

4 結(jié)論

利用三維地震勘探方法，控制了區(qū)內(nèi)2#、4#、7#、9#、11#各煤層的底板標(biāo)高，控制上述各煤層的厚度變化趨勢，控制區(qū)內(nèi)落差≥5m的斷層，解釋地震測線上落差3m以上的斷點，其平面擺動誤差不超過±15m，解釋斷層斷距誤差不大于±10%，為礦井開拓設(shè)計提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。實踐證明，三維地震勘探地質(zhì)成果準(zhǔn)確、可靠、成本低、工期短，是目前礦區(qū)補充勘探了解煤層賦存形態(tài)和構(gòu)造的重要手段，也是礦區(qū)實現(xiàn)高產(chǎn)、高效的前提條件，具有良好的推廣前景。

三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用分析:煤礦采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用與效果分析

摘 要：近年來，隨著我國煤炭開采整合工作的持續(xù)推進，煤礦企業(yè)所面臨的局面正在不斷改觀，無論是礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模還是集約化水平都得到了不同程度的提升。但是，在一些礦區(qū)和小煤窯生產(chǎn)區(qū)，留下了大量因無序開采而造成的采空區(qū)，對現(xiàn)代煤礦企業(yè)的生產(chǎn)活動帶來了消極影響。文章以此為視角，對煤礦采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用與效果進行了分析，以期為相關(guān)工作提供借鑒信息。

關(guān)鍵詞：三維地震勘探技術(shù)；煤礦采區(qū)；應(yīng)用；效果分析

三維地震勘探技術(shù)概念的提出始于1970年，當(dāng)時的地球物理學(xué)家沃爾頓將其初步應(yīng)用到了地質(zhì)勘探中，到1975年，三維地震勘探技術(shù)被正式應(yīng)用到了油田開發(fā)勘探中。實際上，與二維地震勘探技術(shù)相比，三維地震勘探的數(shù)據(jù)量更大，也有更好的準(zhǔn)確性，有利于長期保存；此外，由于該項技術(shù)在偏移歸位和橫向分辨率方面都有明顯的優(yōu)勢，對復(fù)雜構(gòu)造與小構(gòu)造的勘探尤為適用[1]；更為重要的是，由于地震反射波對振幅能夠形成更理想的保真度，對地層巖性的相關(guān)研究也十分有利。綜合以上情況可以看出，三維地震勘探技術(shù)具有十分優(yōu)良的經(jīng)濟技術(shù)合理性。尤其在當(dāng)前情況下，我國煤炭開采整合工作持續(xù)推進，煤礦企業(yè)所面臨的局面正在不斷改觀，無論是礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模還是集約化水平都得到了不同程度的提升，對精細(xì)地質(zhì)勘探的要求越來越高，該項技術(shù)的應(yīng)用前景異常廣泛。文章以此為視角，對煤礦采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用與效果進行了分析，以期為高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和生產(chǎn)，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益提供可供借鑒的信息。

1 采區(qū)地球物理特性與勘探原理

1.1 采區(qū)地球物理特性解析

煤層和煤系地層因為不同成因?qū)е滤鼈儠憩F(xiàn)出不同的賦存狀態(tài)，可是在一般情況下，會呈現(xiàn)為層狀沉積與層狀展布。倘若煤層被開采之后，形成采空區(qū)，就會在原有應(yīng)力狀態(tài)遭到破壞的情況下，導(dǎo)致原有地層產(chǎn)生錯動和出現(xiàn)裂縫，甚至發(fā)生塌陷等情況。實際上，對開采后形成的采空區(qū)來說，主要表現(xiàn)為以下形式：（1）如果采面較大或者開采時間相對較長，采空區(qū)會在重力與地層應(yīng)力的影響下，導(dǎo)致頂板塌落，繼而形成冒落帶和裂隙帶或者彎曲帶等，這樣一來，采空區(qū)就會被上層塌落的松散物充填進來，使其地球物理特征發(fā)生改變。當(dāng)然，在這一過程中，塌落帶上部地層的特性也可能發(fā)生變化；（2）由于開采時間較短并且在未放頂?shù)那闆r下，煤層頂板屬于塑形巖石裝填，保存完整，此時的采空區(qū)就以不充水或者充水的空洞的形式保存了下來。

1.2 采區(qū)勘探原理

借助三位地震勘探技術(shù)對煤礦采區(qū)進行勘探，其目的在于以其目的物和周邊圍巖之間存在波阻抗的差異為背景，對反射波的能量強度大小和兩介質(zhì)之間波阻抗差異等問題進行研究，以期獲得更為準(zhǔn)確和適宜開采的數(shù)據(jù)[2]。在正常的沉積地層起伏界面上，通常情況下，會產(chǎn)生相對連續(xù)的反射波。但是，當(dāng)煤礦采空區(qū)中的巖層被開采之后，原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也就發(fā)生了變化（這在前文已經(jīng)提及）。這樣一來，在采空區(qū)的頂?shù)着c周邊地區(qū)就會產(chǎn)生和正常巖層有明顯差異的反射波[3]。即會出現(xiàn)諸如反射波無序、反射波中斷以及反射能量增強等狀況，在極為特殊的情況下，還會產(chǎn)生繞射波的情況。

2 三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用實例

河南省某測區(qū)屬于隱伏式煤田，井田內(nèi)地勢相對平坦，在其表層大多屬于粘土或者砂互層沉積狀況，厚度有明顯變化，其結(jié)構(gòu)也顯得十分復(fù)雜。通過鉆探之后發(fā)現(xiàn)，其地層自下而上分別屬于古生界奧陶系、石炭系和中生界侏羅系與新生界第四系。在本次進行的三維地震勘探中，主要任務(wù)在于控制測區(qū)內(nèi)2、15煤層的賦存形態(tài)，尤其對那些大于6米以上的斷層要加以特別控制。

在實際勘探工作中，工作區(qū)內(nèi)地表相對平坦。按照試驗確定觀測系統(tǒng)分為八線8炮制，且每線60道接收，采取中間激發(fā)的形式。在原始記錄中，能夠確定目的層的反射波能量相對強，信噪比處于較高水平。其中，干擾波的分布為，一些頻率較高的隨機噪聲以及低頻的面波干擾等。此外，借助精細(xì)幾何庫編輯和反褶積以及濾波處理，對抽道集與速度進行了掃描分析，并借助動校正與疊后偏移處理，最終得到了品質(zhì)較高和高主頻的三維地震勘探數(shù)據(jù)。

在對數(shù)據(jù)結(jié)果進行解釋的過程中，通過測井曲線進完成了數(shù)據(jù)之間的合成，同時，對目的層位完成了標(biāo)定分析，并針對采空區(qū)在地震剖面上顯示出來的特征，對其地震波三瞬參數(shù)和方差體等屬性參數(shù)進行了分析。而在對采空區(qū)構(gòu)造放大顯示之后發(fā)現(xiàn)，采空區(qū)構(gòu)造的分辨較高，精度解釋也十分理想。尤其在0.78s處，此前一直連續(xù)出現(xiàn)的反射波在該處出現(xiàn)了第一次中斷，之后的能量變?nèi)跎踔料У内厔?，但是在與其對應(yīng)的下部卻出現(xiàn)了能量較強的延續(xù)波；進一步的分析可知，借助方差體順層切片能夠得出如下結(jié)論：這一異常區(qū)域?qū)儆陂L方形的圈閉形狀，借助這些數(shù)據(jù)可以判定該區(qū)域為采空區(qū)，在其內(nèi)部存在一定的填充物。

3 三維地震勘探地質(zhì)效果分析

在以上勘探資料中顯示，一些主采煤層已被采空，因為這一區(qū)域采用了房柱式采煤，因此留下了大量煤柱，其中的大部分都未放頂，處于自然坍塌的狀況。當(dāng)然，這一區(qū)域的地層結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，其地球物理特征處于復(fù)雜的狀況。因此，在這種情況下，最終形成了能量較強、連續(xù)性較好的煤層反射波，但是，由于其他原因的影響，反射波能量會出現(xiàn)不同程度的減弱[4]。此外，更為明顯的，采空區(qū)在地震時間剖面上的反應(yīng)十分明顯，而煤層被采空的范圍和礦方資料的吻合較為理想。由此可以判斷，此次三維地震勘探取得了較好的效果。

從結(jié)果看，本次三維地震勘探工作取得了如下成果：全面查明了區(qū)內(nèi)新生界地層的厚度和基巖面的起伏狀態(tài)，對區(qū)內(nèi)煤層的賦存狀態(tài)形成了清晰的認(rèn)識，同時查明了區(qū)內(nèi)幅度大于6米的褶曲；更為理想的是，進一步控制了煤層產(chǎn)狀和煤層露頭位置，對落差大于6米的斷層進行重點勘探，對相關(guān)數(shù)量進行了統(tǒng)計。

在測區(qū)內(nèi)，經(jīng)三維地震勘探后發(fā)現(xiàn)了大量新的斷層，這些斷層占比達到了60%以上，需要引起相關(guān)部門的重視。此外，斷層的走向十分復(fù)雜，不但有北東向，也有東西向。而對新揭示的東西向斷層，原設(shè)計對其產(chǎn)生了較大的影響，根據(jù)新的三維地震勘探資料，該礦需要對設(shè)計進行重新修改，根據(jù)斷層的走向重新劃分出新的采區(qū)和綜合機械化采煤區(qū)以及炮采塊段與構(gòu)造復(fù)雜帶等，并以此為依據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)牟擅悍椒ǎ侠聿贾孟锏篮痛_定配采方案等。這樣做的目的在于最大限度的避免因為設(shè)計缺陷給礦井投產(chǎn)帶來的負(fù)面影響，使之處于主動的局面之中。此外，進一步的優(yōu)化還能夠減少無效掘進和降低萬噸掘進率，獎勵人力資源的使用數(shù)量，提升資源的回收率和開采率。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，針對煤礦采取探測采空區(qū)的物探方法較為豐富，可是大部分將精力集中在重力與電磁法方面。但是，因為采空區(qū)和其上部地層往往屬于開采前的地層，其地球物理性質(zhì)會產(chǎn)生一些明顯變化，這樣一來，三維地震勘探技術(shù)就在這方面表現(xiàn)出了強大的優(yōu)勢。比如，借助三維地震勘探對技術(shù)能夠?qū)Σ煽諈^(qū)進行精確的探測，以此取得相對理想的勘探效果。在本次進行的三維地震勘探作業(yè)中，借助合理的技術(shù)方案和嚴(yán)格的野外施工措施，已經(jīng)取得了較好的原始數(shù)據(jù)；在對這些數(shù)據(jù)進行精細(xì)的處理，將會取得更好的地質(zhì)效果，能夠為煤礦的礦井設(shè)計和采區(qū)布置等各提供有力的借鑒。

作者單位：平頂山天安煤業(yè)股份有限公司勘探工程處，河南平頂山 467099

三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用分析:黃土塬區(qū)三維地震勘探資料處理技術(shù)應(yīng)用

[摘要]：針對黃土塬地區(qū)煤田三維地震勘探資料處理工作面臨著許多特殊問題，如復(fù)雜的地表條件和松散的黃土嚴(yán)重地影響了野外地震數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量，嚴(yán)重地影響了地震資料的正確成像。采取正確合理的處理流程有助于得到高分辨率的地震資料，對于提高解釋構(gòu)造成果的精度有著非常重要的意義。

[關(guān)鍵詞]： 三維地震勘探 資料處理 應(yīng)用

0. 引言

三維地震勘探技術(shù)在煤田上的應(yīng)用經(jīng)過近二十年的發(fā)展，在東部平原取得了顯著的地質(zhì)效果，但隨著近幾年的開采，煤炭資源越來越少，而中西部地區(qū)的煤炭資源占全國煤炭資源總量的2/3，資源勘探的重點已轉(zhuǎn)向西部地區(qū)[1]。

由于西部地區(qū)第四系黃土層對地震波的吸收衰減比較強烈，且往往地形復(fù)雜，給地震勘探造成一定困難。隨著三維地震勘探技術(shù)在西部黃土塬區(qū)的應(yīng)用，針對黃土塬區(qū)三維地震勘探處理技術(shù)的應(yīng)用，對于提高勘探質(zhì)量為煤礦安全生產(chǎn)提供保障有著深遠(yuǎn)的影響。

1.項目概況

陜西某煤礦位于陜西省白水縣，由于原有勘探程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足采區(qū)設(shè)計和工作面劃分的要求。煤礦決定對采區(qū)進行三維地震勘探，以為下一步的巷道布置和安全生產(chǎn)提供保障。由于勘探區(qū)內(nèi)黃土層較厚，不利于地震波的傳播，且黃土沖溝也發(fā)育，地表高差達200m，地形十分復(fù)雜；塬上及半坡密布大量的蘋果園，測量通視相當(dāng)困難，這給地震的采集造成較大的影響。

2.數(shù)據(jù)采集

（1）黃土覆蓋區(qū)段。巨厚黃土對地震波的吸收衰減極為強烈；區(qū)內(nèi)潛水面很深，低速帶調(diào)查結(jié)果表明，黃土層速度極低，其與基巖面可形成良好的波阻抗界面。因此塬上施工時該界面能產(chǎn)生折射、強反射及層間多次波，對目的層反射波形成嚴(yán)重干擾，該區(qū)域是本區(qū)激發(fā)條件較差的地區(qū)。

（2）坡積地段。坡積物成份復(fù)雜、堆積松散、成孔難、激發(fā)難，高差變化劇烈，是本區(qū)最難獲得資料地區(qū)。

（3）從原始資料上看，主要目的層反射波信噪比差異很大，勘探區(qū)南部邊緣及勘探區(qū)西北部資料相對較差。

總的來說，經(jīng)過野外的努力，對黃土覆蓋區(qū)來說獲得了較好的效果，資料有較大一部分主要目的層的信噪比很高，為完成勘探任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

3.資料處理的主要技術(shù)措施

針對原始資料以上的特點，制定了本次資料處理的指導(dǎo)思想：在“三高”處理過程中，以保幅處理為重心，重點提高資料的信噪比。突出目的層，兼顧淺、中、深層。

（1）靜校正

靜校正是地震資料處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于地表高程及地表低（降）速帶厚度、速度存在橫向變化，使得由此產(chǎn)生的地震波旅行時差會對信號的疊加效果產(chǎn)生一定的不利影響，致使反射波同相軸信噪比下降、頻率降低。

結(jié)合本區(qū)實際情況，確定了野外靜校正，初至折射靜校正、自動剩余靜校正逐步細(xì)化的靜校正應(yīng)用方法。在此補充說明的一點是在綠山初至折射靜校正的逐炮拾取階段，務(wù)求所拾取的初至折射波來自于在全區(qū)較能連續(xù)追蹤的同一層，以建立精確的近地表模型。

在準(zhǔn)確求取了綠山所得靜校正量后，分離長波長分量及短波長分量，應(yīng)用短波長分量，解決鄰道間的劇烈跳躍現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上多次求取剩余靜校正量。求自動剩余靜校正量時，應(yīng)在全區(qū)找一個較好的標(biāo)志層，使其達到效果理想而且保真。圖1是靜校正前后單炮對比。

（2）振幅處理

振幅處理包括：

a.補償?shù)卣鸩ǖ牡貙游眨?

b.結(jié)合地層，選定速度進行球面擴散補償；

c.對地表一致性振幅分解，求出振幅補償因子，對地震數(shù)據(jù)進行消除由于激發(fā)、接收等因素引起的振幅能量差異進行一致性校正；

d.動態(tài)振幅均衡。

對振幅的上述處理，完全消除了由于地表劇烈變化，地層吸收等因素對振幅產(chǎn)生差異。使振幅變化真正反映地層物性參數(shù)的差異。

（3）干擾波消除

a.迭前濾波：15～25、140～160消除低頻及高頻干擾。

b.剔除壞道，不正常道，尖脈沖等。

c.初至干擾波及聲波的切除。

（4）地表一致性處理

在地表一致性振幅補償?shù)幕A(chǔ)上，選用地表一致性預(yù)測反褶積。完成在炮域，接收點域、共偏移距域的地表一致性預(yù)測，同時壓縮子波，提高分辨率及信噪比。

（5）速度分析

由于靜校正部分地段信噪比極低的影響，使速度分析很難一次到位，針對本區(qū)采取如下措施。

a.先采用常速度疊加，拾取較好段的速度值作為初始速度。

b.在二次剩余靜校正之后做速度分析。

c.采用大道集進行速度分析。

d.在構(gòu)造復(fù)雜處加密速度控制點。

（6）DMO疊加

針對本區(qū)的實際資料，采用DMO疊加，依據(jù)為：

a.水平反射和傾斜反射同相軸在DMO疊加過程中均能同時正確成像。

b.DMO技術(shù)改善了疊加速度對地層傾角的依賴，提高了速度分析精度，并為準(zhǔn)確求取偏移成像速度場提供基礎(chǔ)條件。

c.DMO本身是一種多道運算的部分偏移過程，在此過程，隨機噪音得到了壓制，提高了資料信噪比。

（7）疊后去噪

采用多項式擬合衰減隨機噪聲，利用一次波減去法削除中、深層的多次波。圖2、圖3為去噪前后疊加剖面對比圖。

（8）偏移

采用15°有限差分法進行偏移，處理過程中對偏移速度進行充分試驗。依據(jù)實驗，對偏移速度采用時空變系數(shù)，使各地段達到最佳偏移效果。是圖4為偏移后的時間剖面。

（9）提高頻率

處理中對譜白化反譜積，反Q濾波、分頻處理，脈沖褶積，迭后子波反褶積等提頻方法加以綜合利用，反復(fù)試驗，在不過多損害信噪比的情況下盡量提高頻率。

（10）特殊處理

為了能更加準(zhǔn)確地反映地下真實情況，突出小構(gòu)造，采用了如下特殊處理方法：

a.地震道積分

b.遞推式波阻抗反演

c.三瞬處理

d.多道約束地層反演

4. 結(jié)論

針對黃土塬區(qū)復(fù)雜的地表地質(zhì)條件，在野外采集完數(shù)據(jù)后，在三維地震勘探資料處理環(huán)節(jié)采用多項處理技術(shù)和流程，取得了較好的效果。