• / 11
  • 下载费用:1 下载币  

地震反演技术4293300

关 键 词:
物探 地震资料解释 地震处理 反演
资源描述:
地震反演技术1地震反演技术1 地震反演技术概述中国东部主要矿区经过多年的开采,浅部资源已亮红灯,迫切需要开采深部的煤炭资源。如何提高地质成果的勘探精度,在深部实现安全开采是我国煤炭行业今后的主要奋斗目标。影响深部煤层开采地质条件的因素很多,如构造、水文、瓦斯、煤层顶底板条件等。目前,主要的成熟勘探手段是地震勘探,也仅限于解决构造问题。而煤矿深部安全开采中的主要地质问题,包括煤层顶底板水文地质条件、瓦斯突出条件与力学性质均属岩性勘探范畴。地震反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一,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。地震反演利用地表观测地震资料,以已知地质规律和钻井、测井资料为约束,对地下岩层空间结构和物理性质进行成像(求解)的过程,是反演地层波阻抗(或速度) 的地震特殊处理解释技术。地震反演方法具有明确的物理意义,是预测岩性的确定性方法,在油气勘探中取得了显著的地质效果。地震反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一,根 据 钻 孔 测 井 数 据 纵 向 分 辨率 很 高 的 有 利 条 件 , 对 井 旁 地 震 资 料 进 行 约 束 反 演 , 并 在 此 基 础 上 对 孔 间 地 震 资料 进 行 反 演 , 推 断 煤 系 地 层 岩 性 在 平 面 上 的 变 化 情 况 , 这 样 就 把 具 有 高 纵 向 分 辨率 的 已 知 测 井 资 料 与 连 续 观 测 的 地 震 资 料 联 系 起 来 , 实 行 优 势 互 补 , 大 大 提 高 三维 地 震 资 料 的 纵 、 横 向 分 辨 率 和 对 地 下 地 质 情 况 的 勘 探 研 究 程 度 , 在 煤矿深部安全开采中发挥重要作用。煤田地震反演工作起步较晚,处在叠后地震反演的研究和初步应用阶段。近年来,我们把地震反演技术应用于多家煤矿,其关注的重点是煤矿安全开采的有关地质问题,获得了丰富的地质成果,主要包括:(1) 提高弱反射煤层的可检测性;地震反演技术2(2) 利用反演剖面提供的岩性信息来划分地层,研究煤层顶板的稳定性;(3) 确定奥陶系灰岩顶部岩层中的含隔水性,查明含、隔水层的空间分布和厚度分布; (4) 圈定火成岩侵入煤层的范围;(5) 预测煤层厚度;(6) 划分新生界下部地层岩性和含隔水性。2 高弱反射煤层的可检测性晋煤集团成庄煤矿的主要可采煤层为 3 煤、9 煤和 15 煤。3 煤层厚且全区稳定,对应的 是一个能够稳定追踪的强反射波,在常规地震剖面上通常有两个强相位。但是,3 煤层厚度大,反射系数高,对下覆煤层具有较强的屏蔽作用。因此,9 煤层和 15 煤层所对应的 、反射能量较弱,反射波同相轴连续性很差,时隐时现,在常规构造解释过程中,基本是依据与 3 煤层的层间距关系进行追踪对比,可靠程度较低,见图 1。图 1 标准反射波剖面反演(波阻抗 )地震剖面的纵向分辨率高于常规地震剖面。从图 2 可以看出,从到 之间有多个层位,而在图 1 的常规地震剖面上,这个范围内仅有两个同相轴。3 煤9 煤15 煤地震反演技术3图 2 波阻抗反演剖面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 ,由于煤层较厚,在常规地震剖面和反演地震剖面上的显示为大相径庭,这充分体现了地震反演技术(用测井资料约束)的优越性。同时,沿层波阻抗切片能够提供整个勘探区内的煤层岩性信息。9 煤层的岩性信息非常典型,该煤层在区内沉积较稳定,但煤层厚度变化很大, 3 的沿层振幅切片基本不能提供任何信息,主要原因是受 3 煤层的屏蔽其振幅很弱;而图 4 的沿层波阻抗切片能够提供丰富的岩性信息,低波阻抗代表厚煤层区域,高波阻抗代表薄煤层或无煤区域,利用该信息能够比较准确地划分煤层厚度变化范围。图 3 9 煤层的沿层振幅切片3 煤9 煤15 煤地震反演技术4图 4 9 究煤层顶板的稳定性了解煤层顶、底板的岩性对后期的开采至关重要,常规地震剖面不能提供相关信息,而反演剖面则有助于解决类问题。在时间切片上也可获得煤层及其顶、底板的岩性信息。在阳煤集团二矿九采区三维地震资料解释过程中,利用波阻抗数据体,以 15煤层底板为参考面向上每 3据本区的煤系地层平均速度转换成 5m)做一个沿层切片,共提取了 5 个波阻抗切片,即获得了 15 煤层及顶板以上 5m、10m 、15图 5~图 9。波阻抗与速度和密度密切相关,从上述图件中可以看出,波阻抗值越大,则岩石的速度、密度和抗压强度也越大,煤层顶板也就越稳定。图 5 15 煤层底板沿层波阻抗切片 图 6 15 煤层顶板沿层波阻抗切片无煤带厚煤带地震反演技术5图 7 15 煤层顶板上部 5m 沿层 图 7 15 煤层顶板上部 10m 沿层波阻抗切片 波阻抗切片图 9 15 煤层顶板上部 15m 定奥陶系灰岩顶部含、隔水层的空间分布和厚度分布传统煤田地质学认为,奥陶系灰岩岩溶地下水水压高,易对下组煤顶、底含水层产生垂向顶托或侧向补给,且补给水源充足,对采煤威胁最大。因此,长期以来下组煤层是开采禁区。在临沂矿业集团新驿煤矿下组煤水文地质补充勘探工作中,利用地震反演技术查明部分水文地质条件,主要包括奥陶系顶部含、隔水层的空间分布和厚度分布。研究成果突破了传统煤田地质学理论,表明奥陶系灰岩不完全是一个含水层,其顶部就有隔水层存在,可以为建立矿井突水的水量预测模型提供基础资料。地震反演技术6在常规地震剖面上,无法对奥陶系内部进行分层,原因是信噪比低和反射系数小(相对煤层而言) 。但是利用地震反演剖面,借助相对波阻抗值的差异,便能够确定奥陶系顶部灰岩中的含、隔水层的空间分布和厚度分布。图 10 是水 1—群 2 联井反演地震剖面,从中可以看出奥陶系顶界面、隔水层和含水层的分层位置。图11 是隔水层底界面的沿层波阻抗切片;图 12 是含水层底界面的沿层波阻抗切片。沿层波阻抗切片能够提供整个研究区域内的含、隔水层岩性信息,隔水层的平均波阻抗明显高于含水层的平均波阻抗,利用该信息能够比较准确地确定奥陶系灰岩中的含、隔水层的空间分布。奥陶系顶部隔水层时间间隔为 15 ,换算为厚度 30 ;奥陶系顶部含水层时 ,换算为厚度 10 ;二者之间的过渡带厚度是变化的。图 13 是含、位为 m。利用上述信息,可以确定奥陶系顶部的含、隔水层的空间分布和厚度分布。图 10 联井反演地震剖面16 煤奥陶系顶界面隔水层底界面含水层底界面地震反演技术7图 11 隔水层底界面沿层波阻抗切片图 12 含水层底界面沿层波阻抗切片地震反演技术8图 13 含、定岩浆岩侵入煤层的范围皖北煤电集团公司卧龙湖煤矿岩浆岩侵入现象严重,南一采区在 2004 年进行了三维地震勘探工作,但是仍然无法圈定岩浆岩的分布范围,给安全生产带了很大的影响。由于岩浆岩的速度、密度和视电阻率均较高,而煤层的速度、密度和视电阻率均较低,即二者的波阻抗和视电阻率差异明显,因此地震反演技术在解决岩浆岩侵入的问题上有得天独厚的优势。利用地震反演剖面区分煤层和岩浆岩的分界,从而解决岩浆岩侵入的边界问题,其解释依据包括:(1) 波阻抗差异煤层的波阻抗较小,岩浆岩的波阻抗较大,是区分煤层是否被岩浆岩侵入的主要依据。(2) 煤层波阻抗的不连续性如何界定岩浆岩与煤层的分界点呢?通过研究发现,本区正常煤层的波阻抗值较低,绝大部分都在 4500 以下;而煤层被岩浆岩侵入后波阻抗值较高,绝大部分都在 5500 以上,甚至到了 6500 以上。因此,可以利用煤层波阻抗的不连续性来确定岩浆岩侵入的边界。(3) 煤层顶板的岩性变化正常情况下,煤层的直接顶板为砂岩和泥岩,它们的波阻抗值较岩浆岩的波阻抗值要低。当煤层的直接顶板为岩浆岩时,其波阻抗值变高。根据煤层顶板的岩性变化是确定岩浆岩侵入煤层的又一依据。图 14 是西一采区 23 10 煤及其火成岩顶板的测井曲线。在图 15 常规地震剖面上,10 煤及其火成岩顶板没有显示,而在图 16 地震反演剖面上,能够识别10 煤及火成岩。地震反演技术9图 14 火成岩与 10 煤的测井曲线特征图 15 常规地震剖面图 16 测煤层厚度彬长煤田大佛寺井田含煤 4 层,其中 4 煤层可采,均 特厚煤层。在常规地震剖面上,4 煤层对应的 板的反射系数决定的,无法辨别煤层厚度的变化。而反9 煤9 煤10 煤火成岩10 煤地震反演技术10演地震剖面反映了地层的波阻抗变化,煤层在煤系地层中特征明显,其波阻抗值很低,与围岩存在巨大的阻抗值差异,因此能够比较准确地分辨出 4 煤层厚度的变化。图 17 为 与 的联井反演地震剖面,可以清楚地看出 4 煤层厚度与波阻抗的变化关系。波阻抗反演煤层厚度的方法如下:(1) 根据波阻抗值的变化,按地震层位解释的方法在波阻抗反演剖面上拾取 4煤层顶、底板的分界线并进行全区插值,并根据导出的顶底板的分界线求出全区地震波在煤层中的旅行时;(2) 根据区域地质规律及速度测井资料,确定 4 煤层中地震波传播速度并进行全区插值;(3) 利用时间深度转换公式 ,计算出 4 煤层厚度。2/ 1 为本区 9 个钻孔处 4 煤层的预测厚度与实际揭露厚度对比结果。通过表 1可以看出,4 煤层预测的厚度与实际厚度基本吻合,根据该方法预测了全区 4 煤层厚度,预测结果见图 18。图 17 联井反演地震剖面表 1 4 煤层实际厚度与预测厚度对比表孔 号 实际揭露厚度(m) 预测厚度(m) 绝对误差(m)4 煤地震反演技术11 8 4 煤层厚度预测结果3 服务方式技 术 咨 询 、 技 术 服 务 。联 系 人 : 崔 若 飞 (教 授 )地 址 : 江 苏 省 徐 州 市 中国矿业大学资源与地球科学学院邮 编 : 221008电 话 : (0516)83995053手 机 : 13852082271传 真 : (0516)83885470电 子 信 箱 : com
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:地震反演技术4293300
链接地址:http://oilwenku.com/p-63052.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开