勘探资料（精选八篇）
勘探资料 篇1
关键词：准噶尔盆地南缘,地震勘探,激发因素,近地表调查
1 准噶尔盆地南缘山地地震勘探难点
1.1 地下构造难点
受喜玛拉雅运动的影响，来自天山的推覆和盆地刚性结晶基底之间的挤压使地下构造复杂。逆掩推覆构造引起地震波场复杂，叠加成像困难。而且，多数区段油气勘探程度较低，多数地区的地质构造尚不清楚，还有许多的局部构造需要去发现、落实和钻探，推测准南山前带有很大的油气勘探潜力，特别是中深层构造的钻探程度很低，地震、非震资料揭示，工区发育三个逆掩推覆构造带，并且在这三个逆掩推覆构造带上发现了七道湾构造带和头屯河圈闭。
1.2 近地表难点
(1)本区地表出露地层呈条带状分布，变化剧烈，涉及石炭纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪、第四纪等14个不同地质年代的沉积地层。出露地层岩性多样，有坚硬的灰岩，坚硬的石炭系碎屑岩，砾石层，黄土夹卵石层，干燥疏松的砂泥岩。(2)地层倾角变化大：由于断层的分布，地层倾角不同，有15°较为平缓的地层，也有倾角63°很陡的地层，甚至有倾角直立的地层。(3)表层除有较厚的黄土覆盖外，山间盆地和冲积扇区有巨厚的松散砾石堆积，严重影响资料的信噪比。
1.3 地表条件复杂
由于强烈的构造运动作用，造成了复杂的地表类型了。比如有石炭系出露的高山区影响激发点的选择；白垩系出露地表的悬崖绝壁区影响地震波传播路径；侏罗系出露的煤矿区的屏蔽作用；第三系、第四系出露地表的砂砾石对地震波的散射作用等。准噶尔盆地南缘山地特有的地质特点给地震勘探造成了极大的困难，制约野外资料的采集，影响了对山前复杂构造的研究。
2 准噶尔盆地南缘地震采集影响因素分析
下面将对可能影响地震采集的各种因素进行剖析,确定关键影响因素。
2.1 不同构造部位
由于地震波受到不同构造部位的反射影响，对单炮品质影响很大，通过分析认为，在构造顶部由于地震波的散射，造成单炮接收到的有效信息少，从而影响到了接收效果（如图1所示）。通过分析认为：由于山前带具有表层和深层地震地质条件双重复杂性，相应的地震波场十分复杂。同时，复杂的地质条件和复杂的波场特征也对传统的地震波场分析理论(如水平层状介质理论、射线理论等)、假设条件以及研究方法等提出了挑战。
2.2 观测系统
目前优化观测系统设计的最佳选择是基于模型的观测系统设计。山前带往往地下构造异常复杂，而且缺乏地震资料信息，对山前带深部地质结构、基本形态以及地层产状等缺乏最起码的了解，对深部地层厚度、速度、密度等参数的变化规律尚不清楚，因此，很难建立一个合适的地震地质模型，更谈不上基于模型的观测系统设计。
2.3 地震波激发
整个野外采集过程中，地震波的激发是关键环节中的关键。地震波激发效果的好坏、能量的强弱主要取决于激发岩性，地表起伏、地层倾角等多种因素。
2.3.1 激发岩性变化剧烈
山前地区由于受到剧烈的构造运动，导致出露地表的岩性在纵、横向上变化大，呈条带状分布，主要岩石为：火山碎屑岩、砂岩、灰岩、泥岩、煤干石、砾岩、砾（砂、卵）石。通过理论分析认为：震波在传播过程中，能量的衰减主要有两个方面：(1)球面扩散，能量以指数率减；(2)吸收衰减，主要是地震波在传播过程中受到粘滞性介质的地层的影响。通过对山前出露地表的岩性分析，纵横向岩性、速度变化大，破碎区多等特点，造成地震反射波的能力衰减极为严重，资料难得，中浅层资料信噪比低。
2.3.2 激发耦合效果
地震波激发能量与激发岩性之间具有几何耦合与阻抗耦合两种耦合关系。由于表层岩石破碎严重，不仅给钻井带来困难，而且很容易出现井壁跨塌现象，造成井孔不规则，极大影响了地震波激发的几何耦合特性。通常阻抗耦合的好坏主要采用炸药阻抗与岩石阻抗的比值来分析，当二者阻抗相等即阻抗比值接近1时阻抗耦合最佳，有利于获得最大的激发能量（如图2所示）。
2.3.3 激发点位置选择困难
岩性变化快：通过对山前地震资料的系统分析认为，不同的激发岩性对地震资料品质影响不同，在岩性呈细条状分布的山前地区，激发岩性变化剧烈。而且即使是同一种岩性由于受挤压、风化等影响，岩性的破碎程度不同，对激发选择同样会造成很大的影响。
破碎区多：破碎严重的地区对地震波能量吸收衰减严重。有些破碎区可以通过地表进行辨识，选择激发点时进行避开，而在准噶尔盆地山前地区存在这样一种现象，通过地表很难判定地下为破碎区，比如在同一面山坡、同样的地形，不到10m的距离，有的成井有的不成井。
地表起伏剧烈：通过对已有单炮记录对比分析发现，一般山顶的激发效果要比山谷中的激发效果差，而且这种现象山顶与山谷相对高差越大，表现的越明显。
地层倾角变化大：不同产状激发单炮分析，在产状较陡位置，缺失浅层资料。在产状较缓位置激发，反射资料齐全。
2.3.4 激发参数的选择困难
由于表层结构复杂，地层非均质性严重，即使是同一排列范围，也可能会出现不同年代、不同岩性的地层出露，或者是地层风化程度不同。这使得激发参数的合理选择变得十分困难。采用同一组激发参数试图适应如此剧烈变化的表层结构显然是不可能的。因此，由于常规点试验与段试验激发参数确定方法的局限性，以及所确定激发参数本身合理性的限制是造成地震资料品质变差的又一个原因。
2.4 地震波接收条件差
地震波的接收效果主要取决于检波器的类型、布置方式、组合方式等是否能满足野外采集的要求。由于山前带地表起伏较大,横向非均性严重,干扰波非常发育,这不仅是造成地震资料低信噪比的原因所在,同时也对野外地震波接收提出了更高的要求。目前对于山前带干扰波的类型、变化特点、强弱特征以及干扰波在整个测线的变化规律等诸方面的研究和认识还不够深入。
3 采集应用实例
2010年，中石化在准噶尔盆地南缘阿什里地区部署了二维地震资料采集项目，在该项目中通过一系列技术措施的应用，取得了较好的采集效果，为后续准噶尔盆地南缘山地地震勘探起到指导作用。
3.1 针对不同构造部位，剧烈变化的激发岩性，采用了涵盖全区的全方位综合试验体系，在生产前掌握了全区的资料变化情况，在具体实施过程中对全区资料做到了有的放矢。
3.2 针对复杂的近地表条件：54km范围的测线长度，穿越4类地表类型：高山区、悬崖绝壁区、砂砾石区及煤矿区；穿越44个不同地质年代，呈条带状分布的沉积地层。采用了沿测线逐点地质调查、激发岩性识别及井中微测井等精细的近地表调查方法，确保了激发点位合理性，保证了激发能量，提高了资料信噪比。
3.3 激发药量方面通过一系列的试验，并通过细致分析，确定饱和药量，在生产中采用饱和药量激发，保证了激发能量。
3.4 在山区采取因地制宜的方式埋置检波器，即在确保组合中心准确，组合高差不超限的情况下尽量拉大组合图形，各类干扰得到了有效的压制。两串检波器面积组合A-(33333333)-2-5。
3.5 常规资料分析与科学研究相结合，及时、全面地掌握资料变化情况，实时、全方位指导野外生产。
4 结束语
准噶尔盆地南缘山地地震资料采集，面临着很多的技术难题：激发、接收条件横向上的变化；地层破碎、地下构造复杂，逆掩推覆断裂发育；观测系统设计、表层结构调查以及野外钻井困难等等。山地地震勘探是一项长期、复杂的系统工程，需要采集、处理、解释一体化攻关。
参考文献
[1]孟尔盛.复杂构造山区地震勘探问题.石油地球物理勘探,1998,(8).
[2]熊翥.复杂地区油气勘探地球物理技术.北京:石油工业出版社,1999.
[3]熊翥.中国西部地区物探工作思考.石油地球物理勘探,2002,(2).
勘探资料 篇2
抚顺活断层浅层反射横波地震勘探资料解释与分析
应用多种途径对抚顺目标区的浅层反射横波活断层勘探资料进行的`解释与分析,证实了浑河断裂总体上为北倾、逆断的性质,且只是在采空区表现为新的活动段,本身不是由构造活动原因引起的活动断裂.在第四系埋深浅的地区,反射横波法是具有较强抗干扰能力的活断层探测技术,可靠程度及解释精度均较高.本文为抚顺市活断层的地震危险性评价工作奠定了基础.
作 者：白云 李智 戚建勋 梁放 曲乐 BAI Yun LI Zhi QI Jian-xun LIANG Fang QU Le 作者单位：辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110034刊 名：东北地震研究英文刊名：SEISMOLOGICAL RESEARCH OF NORTHEAST CHINA年，卷(期)：25(1)分类号：P315.2关键词：浅层反射横波 活断层勘探 解释与分析 新的活动段 构造活动原因
勘探资料 篇3
地球物理测井简称为测井, 是应用地球物理的一个分支, 其定义具体描述为:应用物理方法研究油气田的钻井地质剖面和井的技术状况, 寻找油气层并监测油气层开发的一门应用技术。
可以理解为: (1) 测井定位:一门应用技术; (2) 研究手段:物理方法; (3) 研究内容:油气田的钻井地质剖面和井的技术状况; (4) 研究目的:寻找油气层并监测油气层开发。
2 各种测井方法的原理及应用
2.1 按研究的物理性质分类
(1) 电法测井; (2) 声波测井; (3) 放射性测井; (4) 其它测井井等。
2.2 按技术服务项目分类
(1) 裸眼井测井系列; (2) 套管井测井系列; (3) 生产动态测井系列; (4) 工程测井系列。
2.3 常规测井系列 (砂泥岩剖面)
20世纪90年代—至今:0.4米及4米梯度、自然电位、微电极、声波时差、双感应八测向、井径。
2.4 然伽马 (中子测井、密度测井)
利用相应的测井曲线研究钻井地质剖面、油气储集层的储渗特性, 研究油气层的地下分布规律、油气水开发动态和油气藏描述等等。
3 测井在石油勘探开发中应用-油气田开发期问题研究
(1) 识别水淹层;
(2) 研究油气田开发后期剩余油饱和度及其分布;
(3) 研究生产井和注水井中油、气、水的流动情况;
(4) 测井在石油勘探开发中应用-油井工程技术问题研究。
4 曲线特点
4.1 自然电位测井
(1) 自然电位测井曲线。
①泥岩段:自然电位曲线平直, 同一井段大体呈一条竖直线, 称为泥岩基线。②储集层:当地层水矿化度大于泥浆矿化度 (即淡水泥浆) 时, 曲线显示为负异常, 反之 (盐水泥浆情况) , 曲线显示为正异常;两种溶液的矿化度相近时, 曲线平直没异常。③对应储层中点处, 曲线显示为负的最大值。
(2) 影响储集层自然电位的因素。
①地层水矿化度和泥浆的性质:应避免使用盐水泥浆。②储集层的泥质含量:泥质含量增加, 异常幅度较少。③储集层含油性:相同岩性的油层异常幅度低于水层。④储集层的厚度:厚度越大, 异常幅度越大。
(3) 自然电位曲线的用途。
①划分储集层的主要依据:半幅点法。②地层对比和沉积相研究。③计算地层水电阻率。④判断水淹层:水淹后引起泥岩基线和异常幅度差的变化。
4.2 电阻率测井系列
(1) 岩石电阻率的概念 (Rt) 。
反映岩石阻止电流通过的能力, 是表征岩石导电性能的物理量, 单位为欧姆米。岩石电阻率越高, 导电能力越差, 反之越高。
(2) 电导率 (COND) 。
用于判断油水层的原理:沉积岩中矿物本身并不导电, 其导电作用是由孔隙中的地层水完成的, 当孔隙中充满水时, 电阻率就低, 充满油气时, 电阻率就高, 这就使岩石电阻率成为划分油水层的根据。
油层 (低侵) :R浅
4.3 影响电阻率的主要因素
(1) 岩性:
火成岩致密坚硬, 不含地层水, 电阻率极高。沉积岩均有孔隙, 孔隙中有地层水, 导电能力强, 电阻率较低。
(2) 地层水电阻率:
地层水电阻率越高, 岩石电阻率越高, 反之则越低。
(3) 岩石的孔隙度:
影响地层水的含量和导电能力。
(4) 岩石的含油饱和度, 即电阻增大系数:
I=Rt/Ro。
Rt:地层电阻率;Ro:地层完全含水电阻率, 一般只用于定性判断油水层。
(5) 微电极曲线测量原理:
是一种特殊的电阻率测井。
对于渗透性地层, 当泥浆电阻率大于地层水电阻率时, 微电位曲线值大于微梯度, 把两条曲线重叠绘制时, 在渗透性部分两条曲线分开, 呈现幅度差。
用途:是划分储集层和隔夹层的重要手段。
(6) 放射性测井系列。
在油基泥浆、高矿化度泥浆中均可测井。利用自然伽马曲线划分岩性。其曲线特征与自然电位相似, 砂岩显示低值, 泥岩显示出高值。当自然电位变化幅度小或平直时 (盐水泥浆) 而无法划分渗透层时, 可以用自然伽马代替自然电位区分砂岩和泥岩。
(7) 密度测井:
用于复杂岩性孔隙度。
(8) 中子伽马测井:
碳酸盐, 气层。
5 曲线应用
5.1 划分岩性和储集层
泥岩:微电极曲线为低值, 无幅度差或很少幅度差, 自然电位曲线平直, 自然伽马高值。声波时差在400-500之间, 井径一般大于钻头直径。
砂岩:微电极幅度中等, 明显正幅度差, 幅度和幅度差随粒度变粗而增加, 自然电位明显异常。自然伽马低值, 声波时差值在300-400之间。井径一般小于钻头直径。
致密灰岩:微电极无差异, 多呈刺刀状尖峰。电阻率高或特高, 自然电位平直或低值, 声波时差小于250微秒/米。
生物灰岩:微电极分开, 有正差异, 自然电位曲线明显负异常, 但声波时差明显低于砂岩。
5.2 泥岩剖面的油气水层的综合解释
5.2.1 水层
(1) 深探测电阻率低, 电阻率一般少于2-3欧姆。
(2) 自然电位幅度差大于油层。
(3) 明显高侵。
5.2.2 油层
(1) 电阻率高, 特别是深探测电阻率明显高。一般是岩性相同的邻近水层水层电阻率的3-5倍以上 (I≥3-5) , 而且含油饱和度越高、岩性越粗, 电阻越高。
(2) 自然电位异常幅度差少于邻近水层。
(3) 电阻率侵入特性为低侵或无侵。
5.2.3 油水同层
浅探测电阻率数值高, 近于油层, 深探测电阻率低, 但有明显的高阻显示, 一般为增阻侵入, 并且出现在油水界面附近, 自然电位值介入油层与水层之间。当地层厚度较大, 而没有明显的岩性变化的情况下, 由顶部到底部深电阻率曲线出现明显下滑。
5.2.4 气层
电性为明显的高阻层, 声波时差明显增大或出现“周波跳跃”现象, 中子伽马曲线值明显增高。
5.2.5 干层
一般分为非渗透性 (灰质) 或渗透性很差的层 (泥质粉砂岩等) 。前者自然电位无显示, 声波时差小, 明显高阻;后者微电极差异小, 自然电位小, 电阻率低。
5.3 岩性及矿化度对判断油水层的影响
(1) 低渗透性的油藏:
岩性细, 多为粉砂岩或粉细砂岩, 电性特征表现为电阻率低, 自然电位和微电极显示渗透性较差, 深探测曲线仍有高阻显示但不明显, 侵入性质为高阻侵入。
(2) 高矿化度油藏:
由于地层水矿化度是影响岩石电阻率的主要因素, 含有高矿化度地层水的油层电阻率将大大减少, 造成把油层错误的判断为水层。
参考文献
[1]李广建, 龚立群, 孙洁丽.下一代数字图书馆系统体系架构的发展动向[J].高校图书馆工作, 2006, 26 (3) :1-5.
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[6]吴振新, 李春旺, 郭家义.LOCKSS数字资源长期保存策略[J].现代图书情报技术, 2006, (2) .
勘探资料 篇4
川东南官渡地区地表地质条件复杂,悬崖峭壁林立,沟壑纵横,为典型的山地地形.野外地震资料采集难,如激发接收条件横向变化大,静校正问题突出,干扰严重等.为此,开展了高精度三维地震资料采集技术研究.首先进行了面向地质目标的精细设计,包括对采集参数的.综合分析和论证、观测系统设计等,确定了适合该区高精度勘探的采集参数,所采用的宽方位斜交观测系统使反射面元和方位角分布更加均匀,因此可以消除由地面障碍物和地下阴影造成的影响,以及获取地下裂缝信息;通过高密度表层结构调查,以及对多种信息的综合分析,建立了合理的表层结构模型,提供了精确的静校正数据;对于接收点和激发点的布设,采用了大比例尺地形图和高精度卫星图片结合的方法,对于不能布设炮点的地区则采用变观的方法解决丢炮问题.在官渡地区,应用高精度三维地震资料采集技术获得了信噪比高、高频成分和层间信息丰富、构造形态清晰的高精度三维地震剖面.
作 者：谭胜章 杜惠平宋国良 吴建红 Tan Shengzhang Du Huiping Song Guoliang Wu Jianhong 作者单位：谭胜章,杜惠平,Tan Shengzhang,Du Huiping(中国石油化工股份有限公司华东分公司第六物探大队,江苏南京,210009)
宋国良,Song Guoliang(中国石油化工股份有限公司华东分公司第六物探大队,江苏南京,210009;西北大学地质学系,陕西西安,710069)
吴建红,Wu Jianhong(中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北潜江,433100)
勘探资料 篇5
以辽河油田东部凹陷北段二次三维地震采集资料为例, 对新采集的资料在地表、噪音、能量、信噪比、频率及覆盖次数等方面, 采用多项评价技术, 以平面图的方式对空间属性进行整体分析, 全面评价资料特征, 同时对全区资料品质的变化进行监控, 为下一步资料处理提供依据。
1.1 共检波点域环境噪音分析
本文开发了共检波点域环境噪音分析技术, 把数据取背景部分, 按站分选到检波点域, 进行背景噪音的能量统计。背景噪音的平面属性能直观反映出噪音分布与地表的高速公路、铁路、村庄等的分布有一定相关性。这些噪音能量强、分布广, 对有效信号影响较大。
1.2 分时窗多属性振幅统计能量分析
分时窗多属性振幅统计技术, 可以针对不同的时窗, 分别对资料的均方根、平均值、中值等多种振幅属性进行统计, 通过多种属性平面图, 可以全面把握单炮能量的强弱变化规律。本次采集的单炮能量分布极不均衡, 地表条件较好的凹陷和潜山部位地区能量较强, 东北侧村庄密集的地方单炮能量比较弱。
1.3 自相关零交叉点子波统计法频率分析
采用自相关零交叉点子波统计法对全区资料的主频进行统计分析, 简单地说是先计算出自相关函数与零位置的交点对应的时间, 也就是四分之一波长的时间, 再进一步转化为主频。
1.4 谱相干法信噪比分析
谱相干法分析技术, 是利用有效信号相干加强的原则, 求出信号谱和噪音谱的能量, 然后得出信噪比的相对变化趋势。通过对该区资料的浅、中、深层段的信噪比统计, 得出由浅至深信噪比逐渐降低, 从西往东, 从南往北信噪比降低的变化规律, 且信噪比空间分布差异较大。
通过综合应用以上各项评价技术, 总结出该区二次采集资料的评价结果:
(1) 地表结构复杂, 过村庄处静校正问题严重;
(2) 面波和低频有源干扰严重;
(3) 信噪比空间分布差异大, 东北侧资料整体低, 西南侧东营组相对较低;
(4) 有效频带较窄, 主频低;
(5) 覆盖次数和偏移距分布不均, 能量差异大, 严重影响偏移成像;
(6) 构造复杂破碎, 速度变化剧烈, 成像困难。
2 主要针对性措施
从评价结果来看, 处理攻关要解决的主要问题有噪音干扰、表层结构复杂、能量差异、覆盖次数不均、偏移距分布不均等, 本文主要在叠前去噪和能量调整方面进行了深入研究, 开发了高密度锥体去面波以及面元规则化等关键技术。
2.1 高密度锥体去面波技术
高密度锥体去面波是对三维叠前数据体进行线性噪音衰减, 将三维炮排分选成十字交叉排列道集, 在F-Kx-Ky域应用锥形滤波器。此技术对野外采集有一定的要求, 即野外采集越规则去噪效果越好。对于观测系统不均的情况, 本次研究采取增多线束, 以便分选出相对均匀的大十字交叉道集。
2.2 数据规则化
数据规则化是地震数据处理中重要的处理技术, 它对改善面元属性、炮检距分组、提高叠加数据的信噪比和偏移成像质量都有特别的优势。在施工条件复杂、观测系统规则性很差的勘探区, 对采集数据进行规则化处理, 可使CMP的空间位置趋于规则分布, 缺失的偏移距得到一定的弥补, 更符合数据处理对观测系统的要求。该方法的具体思路是先把不规则数据体里缺失的道进行插值, 再通过高分辨率拉东变换把时空间域里的不规则空间数据规则化。规则化后的数据既保持了原来的振幅特征, 消除了偏移画弧现象, 同时也提高了剖面的信噪比。
3 实际资料应用效果
通过应用以上针对性技术, 资料整体品质得到改善, 信噪比较原始数据提高10-20d B;最终偏移剖面信息丰富。三大潜山的构造形态都有很大改善;主干大断裂及一系列小断层的位置基本可以落实;洼陷基底轮廓清楚, 内部信息丰富;主要目的层沙一、沙三段的界面基本清晰, 从联络线上能更清晰地看到地层的接触关系和尖灭现象, 对岩性油藏勘探有一定意义。
4 结语
通过攻关研究, 完成了该区二次采集资料分析评价和处理技术攻关的研究工作, 主要研究内容有:
(1) 通过对新采集资料的分析研究开发出了共检波点域环境噪音分析技术、分时窗多属性振幅统计技术、谱一致性分析法信噪比分析技术、自相关零交叉点子波统计法等多项平面属性分析技术, 总结出一套资料评价方法, 成功应用在实际资料综合评价中, 为处理攻关打下坚实的基础;
勘探资料 篇6
关键词：煤厚,测井,波阻抗反演,三维地震
0 引言
在煤田地震勘探中, 对煤层厚度预测精度的要求越来越高, 沿用原有的地震波振幅预测煤厚的方法已不能满足煤矿生产要求。在地球物理勘探进入数字化阶段后, 由于地球物理勘探方法自身的迅速发展及电子计算机技术的突飞猛进, 地球物理勘探的能力和范围发生了巨大的变化, 已经从构造勘探向岩性勘探的方向发展。
构造地震勘探主要利用地震波的波速计算地层分界面上各点的埋藏深度, 从而确定地层的构造形态。岩性地震勘探除了利用地震波的运动学特征外, 还利用地震波的动力学特征来研究地层的岩性, 而地震反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一。地震反演技术是一门集地震、测井、地质、计算机等多学科的综合地球物理勘探技术。地震反演方法分两大类, 一类是建立在较精确的波动理论基础上, 即波动方程反演;另一类是以地震褶积模型 (时间序列理论) 为基础的反演方法, 目前流行的都属于这一类。
1 测井约束地震反演发展过程
测井约束地震反演技术是一种基于模型的反演技术, 一般要求解一个最优化问题。测井约束地震反演充分利用测井的低频-高频成分和丰富的地震中频信息, 以地震剖面所过井位的声波测井资料和地震层位解释结果作为约束条件, 通过迭代反演对地质模型进行不断反复修改, 使合成地震纪录资料与实际地震资料尽可能逼近, 最终模型就是反演结果。反演的精度和分辨率与初始模型给定有很大的关系, 也与正演合成方法、钻井数量、井位分布以及模型修改量确定的方法有关, 同时也取决于地震测井资料处理和解释工作的精细程度。借助于这种反演方法, 人们可以获得精确描述的地下模型。现行测井资料约束的波阻抗反演技术起源于合成声波测井技术。上世纪80年代后期, Seymour等提出了利用地震剖面所过井位的声波测井资料作为约束条件, 正、反演结合进行迭代, 求取地下波阻抗的方法。由于这种方法利用了测井资料的高频信息, 大幅度拓宽了地震资料的频带, 地震剖面的分辨率得到了很大的提高, 因而这种方法表现出了强劲的发展势头, 成为国内外众多公司竞相发展的对象。尽管这种方法以测井资料和地质资料为约束, 但由于地震子波处于通频带外, 波阻抗具有多解性, 仍然无法避免反演的多解性, 很难获得一个可信的反演结果。到上世纪90年代, 随着计算机技术的发展, 测井约束地震反演方法得到了广泛的应用。地球物理学者开始尝试将非线性算法应用到反演问题当中, 目前仍处于不断的探索和发现阶段。相对线性反演而言, 完全非线性反演问题的求解还没有形成统一的理论和方法。
2 地震约束测井曲线反演的基本原理
2.1 基本原理
地震约束的测井曲线反演是将测井资料与地震资料紧密结合, 二者相互约束, 在时间、深度域上通过声波曲线建立正确的时深关系, 从而对整个地震数据体进行各类测井曲线反演。
2.2 地质模型建立的基本原则
按照地层沉积的顺序从下向上依次建表;有断层时先建断层下盘, 再建断层上盘;层位可以通过定义truncation, 来切断其他层。
3 煤矿丘陵区的应用
3.1 地质概况
成庄煤矿位于侵蚀山地, 区内沟谷发育, 地形复杂。成庄井田主要为一走向北北东 (北部) 逐渐转折为北东向 (南部) , 倾向北西的单斜构造。井田内地层平缓, 倾角2°～15°, 一般在10°以内。在此单斜基础上发育着起伏不大, 两翼平缓、开阔的褶曲构造;并伴有少量落差小、延伸长度短的高角度正断层及岩溶陷落柱。
3.2 地球物理特征
3.2.1 浅层地震地质条件
勘探区内大部分基岩裸露, 少部分黄土覆盖, 浅层可划分为3种类型。黄土覆盖区:岩性以含砂粘土及砂质粘土为主, 含钙质结核, 厚度变化在0～30 m, 干黄土结构, 这给炮井成孔和激发带来很大的困难。坡积物区:分布于山梁缓坡上, 厚度0～20 m, 坡积物成分复杂, 既有黄土、砂土填充, 又有风化岩石碎块, 成孔困难, 激发条件极差。基岩出露区:出露岩性为中、细粒砂岩、砂质泥岩及泥岩, 部分地段岩石风化严重。
3.2.2 深层地震地质条件
根据区域资料及本区钻孔资料可知, 本区地层较为平缓, 煤系地层沉积旋回清晰, 主要标志层间距变化小且稳定, 山西组3号煤层厚且全区稳定, 与其顶、底板围岩存在明显的波阻抗差异, 能够形成能量强、波形突出、稳定且全区可连续追踪对比的反射波 (T3波) 。太原组9号、15号煤层较稳定, 由于3号煤层厚度大, 反射系数高, 对9号、15号煤层的入射和反射能量有较强的屏蔽作用。因此, 以9号、15号煤层为主所形成的反射波 (T9波、T15波) 能量较弱。
3.3 三维地震资料反演处理
对成庄煤矿四/五盘区的部分三维地震资料进行了波阻抗反演处理, Inline线的范围是68～338, Crossline线的范围是4～887, 面积大约为6 km2。在处理过程中, 考虑到钻孔的位置、分布及测井资料的可利用性, 选取了9个钻孔的数字测井资料作为约束条件进行波阻抗反演处理, 如表1所示。
3.3.1 反演处理具体步骤
(1) 数据输入和子波提取。
加载SEG-Y格式三维偏移地震数据体, 输入层位数据、测井数据, 包括密度测井曲线、声速测井曲线和井坐标。以褶积模型为基础的反演方法需要子波来进行反射系数的提取, 目前提取子波的方法主要有地震、测井或者两者综合, 子波的提取一定要与测井、地震数据相匹配。
地震子波提取是一个关键的步骤, 关系到合成地震记录的好坏和最终反演的成败, 采用统计法从井旁地震道中提取子波, 以求得最佳效果。
(2) 合成地震记录与建立初始模型。
层位标定将测井记录的深度剖面和地震的时间剖面对应到一起, 层位标定关系到能否得到正确的模型, 所以要根据实际资料进行反复对比, 11-2井合成地震记录如图1所示。反演的地震资料必须进行精细的层位、断层解释, 建立合理的地质模型, 才能用于约束反演和提供低频分量。
建立初始模型比较关键, 它直接影响着反演的结果, 而且模型可以直观的检验层位标定是否正确, 从而为得到正确的反演结果赢得了时间, 有了以上的准备, 选择反演的区域、迭代次数、步长和保持类型等一系列参数, 即可进行波阻抗反演。
3.3.2 三维地震资料岩性解释及结果
本次波阻抗反演的目的是利用反演地震剖面的岩性信息———波阻抗来划分地层, 提高地震剖面的纵向分辨率;提高T9波、T15波等弱反射波的连续性和可检测性;获得煤层的岩性信息。
11-1井、12-1井的常规地震剖面和对应的基于模型反演地震剖面如图2～5所示。
通过对成庄煤矿丘陵区数据进行反演, 得出了的煤层厚度变化趋势预测结果。
在时间切片上也可获得煤层及其顶、底板的岩性信息。基于模型反演地震剖面的纵向分辨率高于常规地震剖面。在反演地震剖面上, 从T3波到T15波之间有多个层位, 并且可以发现其它的薄煤层, 如6煤;而在常规地震剖面上, 这个范围内仅有两个同相轴。3煤层和15煤层的波阻抗 (绿色标) 明显低于围岩的波阻抗, 9煤层的波阻抗 (黄绿色标) 略高于3煤层和15煤层, 但与围岩的波阻抗仍有较大差异。波阻抗的大小与煤层厚度有直接关系。因此, 在基于模型反演地震剖面上能够清楚地看到9煤和15煤的反映。特别是T15波, 由于煤层较厚, 在常规地震剖面和反演地震剖面上的显示差别明显, 这充分体现了测井约束资料地震反演的优越性。
对比3煤层的沿层振幅切片和沿层波阻抗切片可以看出, 沿层波阻抗切片能够提供整个勘探区内的煤层岩性信息。低波阻抗代表厚煤层区域, 高波阻抗代表薄煤层区域, 利用该信息能够比较准确地划分煤层厚度变化范围。
4 结论
(1) 用于反演的地震资料必须是高保真度资料, 如果资料本身不是保持振幅处理的, 那么在进行反演时, 所得到的波阻抗反映不了地下地层的信息, 也就不能用于岩性预测和描述。此外, 地震资料还应尽量高信噪比、高分辨率、准确成像, 这些品质将最终影响反演的分辨率。
(2) 在反演中不可避免的存在多解性, 分析时应与地质、地震和测井相互结合, 才能合理利用反演结果。
(3) 煤层在煤系地层中特征明显, 其波阻抗值很低, 与围岩存在大的阻抗值差异, 因此能准确地分辨出煤层厚度的变化。
(4) 岩层波阻抗切片与振幅切片的相互验证、可以得到更多的煤层岩性信息, 波阻抗数据体提供的信息较常规数据体要丰富许多, 能够更好的对煤田资料进行解释。测井约束地震反演确实能够在尊重地震资料的前提下, 提高信噪比和分辨率。
参考文献
勘探资料 篇7
我国煤层赋存条件复杂多变,在煤炭开采中,日益突出的地质问题严重威胁着煤矿生产的安全,大型现代化煤矿建设和开采前,须查明断层和其他细微构造,低速异常带所反映的地质构造、分布范围尚不清楚,这对煤矿开采具有潜在的安全隐患[1]。研究其构造类型和分布范围,对矿井的开拓和生产具有现实的指导作用和重要的使用价值,且煤矿构造解释结果能够较快被检验和完善。针对异常所表现的多种物性参数特征进行归纳总结,研究其性质和形成机制,对其他煤矿或采区三维地震资料相似显示现象的构造解释具有一定的指导作用。
陷落柱为影响煤矿生产的主要地质构造之一,以钻探为主的勘探手段对其缺乏针对性,查明情况十分有限。随着采煤工艺的发展,开采方法发生了很大变化,采掘设备重型化,对地质构造的适应性差。据统计,高档普采工作面遇到30 m以上的陷落柱搬家一般需10～20 d,而综采工作面搬家则需30～40 d[1]。随着地震勘探装备的更新和计算机技术的发展,三维地震技术得到较快提高,不仅能查清采区内小断层、小褶曲,在识别陷落柱、煤层冲刷带这类局部地质体异常方面也有着明显的优势。
2陷落柱的研究现状
陷落柱是煤层下伏灰岩地层内岩溶发育到一定程度,上覆地层在重力作用下自然塌落而形成的一种地质现象。煤层陷落柱是煤系地层基底厚层灰岩中古岩溶(溶隙)的塌陷形成的柱体[2]。华北、华东及西北地区多个煤田的石炭二叠系中普遍存在这种地质现象,山西省西山及汾河沿岸的煤田、河北省太行山中段的煤田尤为普遍。目前已发现的陷落柱分布密度变化较大,如江苏省徐州大黄山矿自投产30 a来揭露陷落柱17 个,山西省西山煤田现已发现的陷落柱分布密度达70 个/km2,仅杜儿坪矿的生产区已发现陷落柱400多个,东翼一盘区陷落柱总体面积已占盘区面积的11%。据现有资料分析表明,陷落柱的剖面形态多表现为4类:①圆锥形;②筒形;③斜塔形;④不规则形(图1)。平面形态大多呈椭圆形,部分是圆形,少量为不规则形,直径大小不等,一般在几十米至百米间。塌陷高度(指奥灰顶界到柱体顶端)一般在200 m左右,小者有几米或十几米,大者可达几百米。据钻孔或井下揭露情况,陷落柱内部岩层杂乱无章,有的尚可见到层状结构,但也极度倾斜,层位秩序基本无法确定。陷落柱周围的岩层因受其影响,也发生不同程度的变化,岩层有向陷落柱中心倾斜的现象,局部产生大量张性节理,甚者可出现小型断层错动[3,4,5]。
3主要研究内容
此次主要进行了以下几个方面的研究:
(1)对采区内的地震资料进行高分辨精细处理,边解释,边处理,做到处理解释一体化[6]。对原始资料认真分析,对原始单炮进行了逐炮道编辑和剔除,做好叠前记录的净化、精确的初至切除、恰当的滤波手段、合适的反褶积方法及叠前叠后的去噪等处理,最大限度地压制了各种干扰波。在地表一致性剩余静校正收敛的基础上,努力实现有效反射波的同相叠加,增强资料的连续性,最终取得了信噪比较高的处理资料。
(2)解释中发现异常构造即返回资料处理环节,对这部分资料重新处理、重新认识,并调整处理参数,最终使异常构造成像更加清晰地显示。
(3)进行三维地震资料构造解释,计算并解释方差数据体、速度体,方差沿层切片和速度水平切片。
(4)低速异常带的研究。利用地震偏移剖面圈定低速异常带范围,对低速异常带及其周边的资料进行再次处理,加密速度分析,建立三维速度数据体,作速度剖面和速度水平切片,分析低速体与周边围岩的差异。
(5)陷落柱构造解释和形成机制分析。低速异常体经分析研究后解释为陷落柱构造。陷落柱构造的成因与下部奥陶系灰岩溶洞有关,高角度逆断层的切割和地下水的作用形成溶洞,上部地层的重力垮塌形成陷落柱构造。
4陷落柱勘查效果
经过以上几个方面的认真分析与研究,发现陷落柱7个,其中勘探区内5个,在勘探区外2个。长轴均大于20 m。陷落柱发育在褶曲的轴部或近轴部地段,分布规律明显,主要分布在东部。根据时间剖面、方差体切片、水平切片(图2、图3)等对区内的5个陷落柱进行综合评定,认为它们全为控制可靠陷落柱(表1)。在煤层底板等高线图上其形态为近似圆形或近似椭圆形。
4.1X2-1陷落柱
X2-1陷落柱位于勘探区的东部,呈近椭圆形。其长轴呈南北向,长轴长192 m,在时间剖面上特征为:T3波同相轴下凹,其上部辅助相位紊乱(图4),同时在方差体切片上异常明显,参与评级断陷点4个,A级2个;B级2个,综合评定为一控制可靠陷落柱。
4.2X2-2陷落柱
X2-2陷落柱位于勘探区的中部,呈椭圆形。其长轴呈南北向,长120 m,短轴长100 m,在时间剖面上特征为:T3波同相轴下凹,其上部辅助相位紊乱(图5)。同时在方差体切片上异常明显,在水平切片中表现为一孤立圆形,参与评级断陷点3个,A级3个,综合评定为一控制可靠陷落柱。部分在勘探范围之外,区外陷落柱位置根据区外不满叠加次数的资料解释,因此控制程度会差些。
4.3X2-3陷落柱
X2-3陷落柱位于勘探区的中部,呈近椭圆形。其长轴呈东西向,长40 m,短轴长30 m,在时间剖面上特征为:T3波同相轴下凹,其上部辅助相位紊乱(图6)。同时在方差体切片上异常明显,参与评级断陷点3个,A级3个,综合评定为一控制可靠陷落柱。
4.4X2-4陷落柱
X2-4陷落柱位于勘探区的东南部,呈椭圆形。其长轴呈近东西向,长340 m,短轴长320 m,在时间剖面上特征为:T3波同相轴下凹,其上部辅助相位紊乱(图7)。同时在方差体切片上异常明显,参与评级断陷点6个,A级3个,B级3个。综合评定为一控制可靠陷落柱。部分在勘探范围之外,区外陷落柱位置根据区外不满叠加次数的资料解释,因此控制程度会差些。
5结语
以现有三维地震资料为基础,在资料解释过程中,在充分分析该矿矿井地质资料的基础上,对以往物探资料进行了分析,进一步研究小断层在时间剖面上的反映特征,提高了对小断层、小陷落柱的识别能力。经过反复对比和检查,结果证实了解释方法的正确性,断层和断点解释依据充分,效果较好。
参考文献
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[3]张新红,蒋传琳,刘卫,等.在煤田三维地震中方差体技术参数优选及应用效果[J].物探与化探,2006(5):450-452.
[4]李万程.重力滑动构造的成因类型[J].煤田地质与勘探,1995,23(1):101.
[5]郝钧.三维地震勘探技术[M].北京:石油工业出版社,1992.
勘探资料 篇8
关键词：地震勘探,数据采集,资料处理与解释
当今煤炭仍为重要的能源之一, 随着社会对能源需求的增加, 浅部煤炭资源已远远不能满足人们对煤炭资源日益增长的需要, 为了寻找和开发更深部的煤炭资源, 地震勘探是一个重要的技术手段。煤田地质勘查中地震勘探主要目的是查明断层、褶曲、陷落柱、采空区、冲刷带、煤层分岔合并、煤层厚度等。如井田首采区三维地震勘探工作是首选的物探方法。
同样, 地震勘探也受地形、浅层地震地质条件、环境条件及后期资料处理解译等因素的影响, 近几年, 我单位在复杂地区进行的地震勘探实践, 通过提高资料处理解释水平, 以往不能解决的地质问题得意较好的解决, 节约了经济成本和时间, 创造了较高的经济和社会效益。本文就准格尔煤田南部某煤田普查二维地震勘探实例进行讨论, 来说明资料处理解释在煤田地震勘探中的重要性, 今后在类似的地区借鉴, 并进行更深入的探讨和研究。
1 勘查区地层
勘探区地层由老至新依次有:中奥陶统马家沟组 (O2m) 、上石炭统太原组 (C2t) 、下二叠统山西组 (P1s) 、二叠系石盒子组 (P1-2sh) 、上二叠统孙家沟组 (P2sj) 、下三叠统刘家沟组 (T1l) 、下三叠统和尚沟组 (T1h) 、中上更新统 (Q2-3) 、全新统 (Q4) 。
2 地震地质条件
2.1 表浅层地震地质条件
勘查区地处黄土高原, 地形切割强烈, 山坡大部分地表被第四系松散堆积物所覆盖 (见图1) , 地表以浅褐色, 淡黄色亚砂土, 亚黏土, 夹紫红色古土壤为主, 厚度约0~50m不等。其中黄土成分复杂、疏松、孔隙率大且干燥, 致密程度变化较大, 其波速一般为400m/s~1200m/s不等。对于地震勘探来说, 第四系黄土为明显的低速带, 地层吸收效应强烈, 地形起伏变化, 使反射波双曲线形状发生畸变, 造成反射点的离散, 不但给测线布设、野外施工带来困难, 而且给后期地震资料处理的静校正环节增加了难度, 因此本勘探区表层地震地质条件较差。
2.2 深层地震地质条件
区内含煤地层为二叠系下统山西组 (P1s) 和石炭系上统太原组 (C2t) , 本次勘探的主要目的层为山西组5号煤及太原组6号煤, 煤层平缓, 厚度稳定连续 (一般厚度5m~10m) , 两目的层间距约为25m~50m, 煤层埋深约为680m~1100m, 煤层顶底板多为粉砂岩、泥岩。据相邻区资料:煤层波速约为2200m/s~2300m/s左右, 密度为1.31g/cm3~1.54g/cm3, 波阻抗为2882~3542;泥岩波速约为2550ms~3250m/s, 密度为2.48g/cm3, 波阻抗为6324~8060;粉砂岩的波速为3100m/s~3650m/s, 密度为2.48g/cm3, 波阻抗为7688~9052。可以看出, 煤层与顶底板岩石波阻抗差异较大, 存在明显的波阻抗界面, 能形成良好的反射波组, 所以该区具备良好的深层地震地质条件。
3 野外数据采集技术和措施
3.1 激发条件的选择
基岩区地表风化强烈, 钻机成孔深度2m~3m, 药量1kg~1.5kg;薄黄土地段终孔在基岩, 药量2kg~4kg;厚黄土层地段, 一般在3m~20m, 土质疏松, 波速低, 其下为局部含钙核致密红黏土, 炮点终孔在致密红黏土内能取得较理想资料, 孔深3m~20m, 药量2kg~4kg。
3.2 接收条件的选择
综合分析了工区内地震资料信噪比低的特点, 检波器组合主要往降低噪音干扰的方向考虑, 经野外试验对比, 最终采取SJ60Hz检波器串联4组合的方式接受。同时检波器挖坑埋置, 插紧、插直, 确保检波器与大地的耦合性。
4 资料情况
不同激发点地震地质条件存在很大差异, 资料情况差异很大, 基岩区资料较好, 厚黄土区及砂卵石层资料较差。图2为基岩区单炮记录, 可见有效波清晰连续, 信噪比高;图3为黄土区单炮记录, 可见有效波不清晰、不连续, 追踪很难, 信噪比低, 各种干扰并存, 如声波、面波、随机干扰波严重干涉有效反射波。
5 地震资料处理
尽管本次野外数据采集中采取了一系列有效措施, 尽最大限度的去获取有效波。但总体上看, 部分资料面貌差, 原始记录中各种干扰波较为发育, 波至时差较大, 在此种情况下, 如果按照常规处理方法, 不容易获得较好地处理效果。因此, 针对工区的特殊情况, 采用了一些特殊的处理手段, 在兼顾分辨率的同时提高资料的信噪比。
地震资料处理在以下几个环节与常规处理有所不同:
(1) 静校正处理:区内低速带厚度变化复杂, 风化岩石出露段交替无规则出现, 静校正问题十分严重, 是资料处理的关键。通过试验, 我们采用美国绿山软件中的层析静校正流程, 并进行了改进和完善, 静校正处理的效果较为明显。
(2) 地表一致性剩余静校正与速度分析的迭代:剩余静校正方法大多数采用相关法求取静校正量, 本次处理采用了速度分析与优势频段剩余静校正迭代方法, 根据资料不同的处理过程中优势频带的变化, 采用不同频宽对模型道进行优化, 从而使求出的剩余静校正量更为准确, 使资料成像效果更好。
(3) 干扰波的去除:针对黄土塬地区地震资料信噪比低、干扰波发育的特点, 以前地震处理中干扰波的去除方法主要是根据干扰波的频率、速度等特征, 在频率域里去除, 这种方法在表浅层地震地质条件较为简单, 深层目的层波组信噪比较高的条件下, 可以取得较好的效果, 但直接用于本区会对本来信噪比很低的目的波组造成很大伤害, 地震波分辨率和信噪比不升反降。在本区使用的方法是直接于时空域中, 多道识别分析、单道去除, 在去除干扰波的同时, 还减少了对目的层波组的损伤。
(4) 反褶积的选取:在以前地震资料处理中的反褶积主要在叠加后应用, 但由于本区地震资料由于受地表情况复杂、岩性变化复杂等不利因素影响, 地震子波的动力和运动学特征非常复杂, 仅仅在叠加后进行子波整形的反褶积处理是不够的。所以本次在该处理环节上与以往不同, 所采用的方法是:在所取得的地震资料进行水平叠加之前, 对每一个单炮记录进行反褶积子波整形, 从而在叠加之前就把波形之间的差异进行消除, 使得所需要的目的层波组特征尽可能的保持一致, 再对资料进行水平叠加, 在叠加之后的剖面再进行一次反褶积处理, 改善目的层的波组特征, 进一步提高信噪比和分辨率。
(5) 下图4为较差地段资料处理对比图, 由图4可见, 常规处理所得剖面有效波时深在500ms~540ms附近, 同相轴连续性差, 局部段难追踪, 信噪比低, 反映构造不清晰;由图5可见, 改善流程方法处理所得剖面有效波时深在500ms~540ms附近, 同相轴连续性好, 易追踪, 信噪比高, 反映构造清晰。
6 结论
(1) 在复杂地震地质条件地区施工, 受各种条件限制, 有时资料品质改变很难, 综合考虑投资、质量、进度等各方面, 在内业资料处理上下功夫, 是解决问题的最佳途径。
(2) 施工时尽量采取有效措施, 如检波器挖坑埋置、适当增加药量等, 提高资料质量, 应边采集边处理解释, 及时解决存在问题。
(3) 地震资料处理必须本着严瑾科学态度、实事求是, 绝不能牵强附会, 才能解开煤田勘探的难题。
参考文献
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