現(xiàn)代三維地震在煤礦隱伏斷層探測(cè)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(wàn)道地震儀以及數(shù)字檢波器是進(jìn)行探測(cè)采集工程需要用到的工具，主要是通過(guò)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(dòng)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(lái)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(cè)以及精細(xì)構(gòu)造解釋的要求。

三維地震勘測(cè)數(shù)據(jù)的收集主要包括觀測(cè)系統(tǒng)選擇，測(cè)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(guò)對(duì)激發(fā)藥量、激發(fā)巖性的實(shí)驗(yàn)，來(lái)對(duì)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(guò)對(duì)觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，檢波器組合接收形式等的實(shí)驗(yàn)，來(lái)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(gè)偏移距的實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)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(duì)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(duì)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(méi)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(duì)近井口接收道的干擾，但是卻會(huì)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(cè)系統(tǒng)、儀器報(bào)班、測(cè)量點(diǎn)位的高程圖等，來(lái)建立起每一個(gè)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(kù)。

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(cè)試工作。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)地表一致性反褶積、預(yù)測(cè)反褶積對(duì)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(duì)子波進(jìn)行了壓縮，在一定程度上消除了地表因素對(duì)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(gè)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(chǔ)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(kù)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(lái)加以輔助驗(yàn)證。對(duì)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(duì)水平切片進(jìn)行了充分的利用，以進(jìn)一步地提高對(duì)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(shí)別。

4 結(jié)語(yǔ)

三維地震勘測(cè)方法是目前針對(duì)隱伏斷層勘測(cè)最為常用的一種方法，它具有非常高的分辨率，所以對(duì)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(duì)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(lái)對(duì)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(cè)時(shí)往往需要用到它來(lái)對(duì)隱伏斷層進(jìn)行勘測(cè)，由此而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也非?？捎^。

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