煤田地震勘探原始資料的解釋初探

雷光輝

新疆煤田地質(zhì)局綜合勘查隊(duì)（830009）

煤田地震勘探原始資料的解釋初探

雷光輝

新疆煤田地質(zhì)局綜合勘查隊(duì)（830009）

三維地震資料的解釋?xiě)?yīng)用GeoQuest全三維解釋系統(tǒng)，利用處理所得三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行。資料解釋主要以人工解釋為基礎(chǔ)，工作站人機(jī)聯(lián)做解釋為工具，由粗到細(xì)，由時(shí)間剖面到時(shí)間切片，由剖面到平面依次進(jìn)行。

時(shí)間剖面；反射波；速度：層位

1 資料解釋流程

三維地震數(shù)據(jù)體所反映的地質(zhì)信息十分豐富，資料解釋主要包括以下幾個(gè)方面:地震地質(zhì)層位的標(biāo)定、地震反射波的對(duì)比及解釋、地震資料的地質(zhì)解釋、解釋后所得相關(guān)資料的制作。

2 地震地質(zhì)層位的標(biāo)定

地震地質(zhì)層位的標(biāo)定是地震地質(zhì)資料解釋的基礎(chǔ)，在充分分析了區(qū)內(nèi)鉆孔資料的基礎(chǔ)上，正演出人工合成地震記錄，然后結(jié)合區(qū)內(nèi)的鉆孔資料及實(shí)際的地震時(shí)間剖面，由人工合成記錄經(jīng)層位替換來(lái)最終確定地震反射波與地質(zhì)層位的對(duì)應(yīng)關(guān)系[1]。我們將目的煤層21號(hào)和29號(hào)煤層的反射波命名為T21波和T29波。

T21波:為21號(hào)煤層底板發(fā)育的反射波，該反射波在地震時(shí)間剖面上絕大部分地段的特征為能量較強(qiáng)、信噪比高、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定，在全區(qū)基本可連續(xù)追蹤對(duì)比。僅在煤層露頭地段由于煤層埋藏較淺，且煤層傾角極大，該地震反射波發(fā)育較次。T21波是本次解釋的目的層位,是解釋21號(hào)煤層底板賦存形態(tài)和構(gòu)造的依據(jù)。

T29波:為29號(hào)煤層底板發(fā)育的反射波，該反射波在地震時(shí)間剖面上絕大部分地段的特征為能量強(qiáng)、信噪比高、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定，在全區(qū)基本可連續(xù)追蹤對(duì)比。僅在煤層露頭地段由于煤層埋藏較淺,且煤層傾角極大,該地震反射波發(fā)育較次。T29波是本次解釋的目的層位，是解釋29號(hào)煤層底板賦存形態(tài)和構(gòu)造的依據(jù)。

3 反射波的追蹤對(duì)比

根據(jù)所承擔(dān)地質(zhì)任務(wù)的要求及有效波的發(fā)育情況，確定T21波和T29波為主要標(biāo)準(zhǔn)波，對(duì)比時(shí)以其他強(qiáng)反射波為輔助波來(lái)進(jìn)行對(duì)比。

由于本區(qū)21～23號(hào)和29號(hào)煤層發(fā)育的反射波能量強(qiáng)，全區(qū)基本可連續(xù)追蹤對(duì)比，因此波的對(duì)比主要采用了強(qiáng)相位對(duì)比法，首先抽取20m×20m網(wǎng)度的地震時(shí)間剖面及聯(lián)井剖面進(jìn)行對(duì)比，以21～23號(hào)和29號(hào)煤層底板發(fā)育的反射波為主要標(biāo)準(zhǔn)波，在平面上對(duì)構(gòu)造異常點(diǎn)和斷點(diǎn)進(jìn)行初步組合，形成全區(qū)構(gòu)造形態(tài)和初步格局。對(duì)局部構(gòu)造的高、低點(diǎn)和斷層處進(jìn)行加密解釋,解釋密度達(dá)到5m×5m。同時(shí)利用水平切片、順層切片和任意向剖面等進(jìn)行綜合對(duì)比，多角度地反復(fù)確認(rèn)構(gòu)造特征，以達(dá)到精細(xì)解釋目的。

4 構(gòu)造解釋

4.1 褶曲解釋

本區(qū)煤系地層整體形態(tài)基本上為一單斜，個(gè)別地段由于構(gòu)造的牽引和受力不均產(chǎn)生了較小的褶曲，該構(gòu)造形態(tài)在地震時(shí)間剖面及水平時(shí)間切片上均能直觀地反映出來(lái)。褶曲的解釋主要以時(shí)間剖面和水平切片為依據(jù)。

4.2 斷層解釋

斷層解釋是本次地震勘探的主要任務(wù)之一。斷層解釋是否合理主要取決于斷點(diǎn)的解釋和斷點(diǎn)的組合是否正確。由于本區(qū)斷層特別是在勘探區(qū)西南部和西北部較為發(fā)育，并且大多以小斷層的形式出現(xiàn)，因此在斷層的解釋過(guò)程中主要以時(shí)間剖面為主，順層切片為輔[2]。

1）斷點(diǎn)的解釋

斷點(diǎn)的解釋主要以波形變面積顯示的時(shí)間剖面為主。

落差較小的斷層在地震時(shí)間剖面上主要表現(xiàn)為反射波同相軸的錯(cuò)斷、扭曲、分叉和能量變化（小斷點(diǎn)在地震時(shí)間剖面上的反映）。

在小斷點(diǎn)的解釋過(guò)程中，對(duì)地震時(shí)間剖面進(jìn)行了局部放大，綜合分析反射波組的波峰、波谷以提高識(shí)別能力和解釋可靠程度。

落差較大的斷層在地震時(shí)間剖面上主要表現(xiàn)為反射波同相軸存在明顯的錯(cuò)斷或較大的扭曲。

2）斷層的組合

在時(shí)間剖面上進(jìn)行斷點(diǎn)解釋后，進(jìn)一步分析斷層的性質(zhì)和落差，結(jié)合水平切片、順層切片及區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造展布規(guī)律進(jìn)行斷層組合和斷面閉合。即把相鄰剖面上斷層性質(zhì)相同、落差相當(dāng)或落差有規(guī)律變化的斷點(diǎn)組合成斷層，并利用三維數(shù)據(jù)體可以在任意方向上切取剖面的靈活特點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，以提高斷點(diǎn)組合的可靠性。小斷層在順層切片上表現(xiàn)為反射波振幅弱、能量弱的特征；大斷層表現(xiàn)為反射波缺失[3]。

3）斷層傾角的解釋

當(dāng)斷層在時(shí)間剖面上錯(cuò)開(kāi)兩個(gè)以上反射波時(shí)，其上下反射波的連線就是斷層線，其傾角就是斷層的視傾角。當(dāng)時(shí)間剖面與斷層走向垂直時(shí)，經(jīng)時(shí)深轉(zhuǎn)換后，視傾角就是斷層的真傾角。

4）斷層品質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)《煤炭煤層氣地震勘探規(guī)范》要求:

A級(jí)斷點(diǎn)為反射波，對(duì)比可靠，斷點(diǎn)清晰，能可靠確定上下盤(pán)。

B級(jí)斷點(diǎn)為達(dá)不到A級(jí)又不是C級(jí)斷點(diǎn)者。

C級(jí)斷點(diǎn)為兩盤(pán)反射波連續(xù)性較差，有斷點(diǎn)顯示，但標(biāo)志不夠清晰，能基本確定斷層的一盤(pán)或升降關(guān)系。

可靠斷層為斷層由兩條或兩條以上相鄰地震測(cè)線控制，且A級(jí)斷點(diǎn)不低于50%；A+B級(jí)斷點(diǎn)不低于75%；斷面產(chǎn)狀、性質(zhì)明確，落差變化符合地質(zhì)規(guī)律。

較可靠斷層為斷層，由兩條或兩條以上相鄰地震測(cè)線控制，A+B級(jí)斷點(diǎn)不低于60%；斷面產(chǎn)狀、性質(zhì)較明確。

控制程度較差斷層為達(dá)不到以上要求者。

5 速度研究

用于資料解釋的三維數(shù)據(jù)體是經(jīng)過(guò)全三維偏移后的數(shù)據(jù)，層位對(duì)比追蹤所拾取的時(shí)間為實(shí)現(xiàn)了空間歸位的垂直傳播時(shí)間，因此在深度解釋時(shí)只需做時(shí)深轉(zhuǎn)換即可，這一過(guò)程的精度取決于轉(zhuǎn)換速度的精度。轉(zhuǎn)換速度是利用鉆孔資料、測(cè)井曲線和地震時(shí)間剖面來(lái)獲得的。首先利用合成記錄標(biāo)定目的煤層層位，然后利用鉆孔所得目的煤層埋藏深度與時(shí)間剖面上拾取的目的煤層底板發(fā)育的反射波的T0值計(jì)算出所對(duì)應(yīng)點(diǎn)的速度值,最后生成平均速度平面圖。

[1]陸基孟.地震勘探原理[M].東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社, 1993.

[2]曹孟起.疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)及應(yīng)用[J].石油地球物理勘探,2006.

[3]張愛(ài)敏.采用高分辨率三維地震勘探[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1997.