(第六讲)三维地震勘探

三维地震勘探技术的应用三维地震勘探技术是近年来出现的一种新型的地质地震勘探技术，通过三维地震勘探技术有效探查地质情况，为后续掘进施工及生产的有效开展提供了可靠且有益的指导。

在实际应用过程中在利用三维地震勘探技术对地质进行勘探时，需要从勘探设计、数据采集、数据处理以及后期的数据解释等多个环节对勘探过程进行严格的控制，确保勘探结果的可靠度，从而能够进一步提高三维地震勘探技术的发展水平，并为我国的能源勘探工作提供可靠的技术支持。

基于此本文分析了三维地震勘探技术的应用。

标签：地质；三维地震勘探技术；应用1 三维地震勘探技术概述目前，煤田地球物理勘探技术主要有测井、地震、电法、磁法及重力勘探技术，而地震勘探技术在煤炭资源勘查中起着重要作用。

三维地震勘探技术是一项综合性的应用型技术，集合了物理、计算机、数学等诸多学科，对于实现井下地质情况的高精度探明作用显著，是现阶段矿山生产中最关键的核心勘探技术之一。

三维地震技术是在二维地震技术的基础上发展起来的.相对于二维地震勘探，三维地震勘探前期需要设计和优选三维采集观测系统，野外施工需要使用较多的检波器等等，造成施工效率低，采集成本高等问题，因此工程上几乎没有使用三维地震勘探的先例。

但是随着浅层精确勘探的需要，人们将工程地震勘探的目光从二维转向了三维，因为相对于二维地震勘探，三维地震数据具有地震地质信息丰富、空间分辨率高等优点，经过地震资料的处理和解释，可以获得高品质的地震地质剖面，从而直观的反映地下界面的构造特征。

浅层三维的尺度要小于深层三维，因此浅层三维要求的精度更高，处理和解释的难度更大，开展浅层三维地震勘探的研究是很有必要的。

2 三维地震勘探技术2.1 勘探区地震地质条件浅层地震地质条件：采区内多数地段被黄土覆盖，耕地较多二表浅层岩性卞要由黄土、坡积物、亚黏土、风化基岩等组成，风化砂岩厚度变化较大，风化程度不一。

深层地震地质条件：采区内石炭二叠系含煤岩层沉积环境稳定，上下层岩性组合及其煤岩层的物理性质（颜色、软硬度、光泽、断口等）较稳定，主要标志层及煤层的钻孔测井曲线特征明显、形态容易区分，物理性质差异化较大因此，深层地震地质条件较好。

第六章三维地震勘探技术
概述
第1节三维地震勘探优点
第2节三维地震资料采集
第3节三维地震资料处理
主讲教师：刘洋
第1节三维地震勘探优点
第6章
VSP 地面地震勘探
地面激发井中接收地面接收接收点激发点
（3）海上四分量地震勘探（单源—四分量）（4）陆上三分量地震勘探（单源—三分量）
模型示意图二维地震成果剖面三维地震成果剖面
第6章
二维资料作的构造等值线图三维资料作的构造等值线图
第6章
第2节三维地震资料采集
第6章
宽线弯线
十字线环形排列
章
常规正交线束砖墙式奇偶式非正交式
常用三维观测系统--束状观测系统
第6章
8线8炮观测系统
第3节三维地震资料处理
第6章
第六章总结
1.地震勘探的分类
2.三维地震勘探的优点
3.三维观测系统设计的要求
4.三维地震野外采集过程
第六章词汇
时移地震time-lapse seismic
三维地震3D seismic
三分量地震three-component seismic 三维三分量地震3D-3C seismic
面元bin
方位角azimuth。

三维地震勘探概述三维地震勘探通过在地表或井下埋设地震探测仪器，如地震震源、地震传感器等，来记录由地震源激发的地震波信号。

这些设备可以记录信号的到达时间、振幅和频率等信息。

根据记录到的地震波数据，可以进行地震成像和地震解释分析，从而推断出地下地层的性质和结构。

三维地震勘探是传统二维地震勘探的进一步发展。

传统的二维地震勘探只能获取地层沿勘探延线的二维信息。

而三维地震勘探则可以获取地层在水平和垂直方向上的三维信息，提供更全面的地下结构描述。

三维地震勘探可以更准确地刻画地下地层的复杂性，为油气勘探、矿产资源勘探和地质灾害研究等提供重要数据支持。

三维地震勘探的基本原理是地震波在地下的传播。

当地震波传播到地下不同的介质中时，会发生折射、反射、散射和衍射等现象，这些现象都可以通过地震波记录来分析和解释。

通过分析地震波的传播路径和到达时间，可以推导出地震波在地下的传播速度和传播路径，从而推断地下地层的结构和性质。

三维地震勘探的关键步骤包括数据采集、数据处理和数据解释。

在数据采集阶段，地震探测仪器会记录地震波的信号，这些信号可以通过地面震动、井下震动等方式激发。

数据采集通常需要在大范围、多点同时进行，以获取更全面的地震波数据。

数据处理阶段主要涉及信号预处理、地震成像和地震解释等过程。

信号预处理主要包括滤波、去除噪声等处理，以提高数据的质量。

地震成像是将数据转换成地下结构信息的过程，主要采用波动方程正演模拟、走时反演和成像等方法。

地震解释是对成像结果进行解释和分析，根据地震波的传播规律和地震信号的特征，推断地下地层的结构、性质和岩性等参数。

三维地震勘探的优势在于其能够提供更全面和详细的地下结构信息。

相比于二维地震勘探，三维地震勘探可以更好地揭示地下地层的三维结构和复杂性。

它可以提供地层性质的空间分布图、地下构造的三维模型和地震波传播路径的可视化等，为地质研究和勘探开发提供重要的佐证和指导。

总之，三维地震勘探是一种应用地震波传播原理进行地下结构分析的方法。

三维地震勘探方法的原理与进展一、原理：70年代中期，著名的W.S.French三维模型问世，它充分地说明了三维地震对解决复杂地质问题的能力和二维地震技术不可克服的缺陷与局限性。

图1-2-1（a）是W.S.French地质模型，—个平台被—条断层切割成两部分，断层下降盘“4”有两个紧靠在—起的穹窿构造“l”和2”，断面“3”是一个斜坡，接个平台布置了13条测线。

图1-2-1(b)。

图1-2-1(c)、图1-2-1（d）是图1-2-1（a）中的第六条测线用不同他处理方法所得到的结果。

这条测线从断层下降盘开始，穿过窍隆“1”的顶部．经过穹窿“2”右翼最低点的平均部位与断层陡坡吴450交角进入上升盘高台。

图1-2-1(b)是未经偏移校正的常规水平叠加剖面，可以明显地看出绕射波和侧面波，弯降“1”被夸大并掩盖了平坦界面，且断面反射右移，同时还出现了来自穹窿“2”的侧面反射波。

图1-2-1(c)是三维偏移剖面，剖面右半部分的穹窿“1”被显示出来，但来自穹窿“2”的侧反射仍然存在，它干扰了平面的反射，同时其他各种侧面波均未能归位，也不能得到正确的解释。

1-2-1（d）是经三维偏移后得到的剖面，剖面上穹窿“2”的侧面反射及各种侧面干扰消失了，断面波、绕射波分别得到归位和收敛，剖面正确地反映了地下构造的真实形态。

上述试验充分说明了三维地震级数对于解决复杂地质构造的能力和三维地震技术本身所不可克服的缺陷。

（a）（b）（c）（d）图1-2-1 W.S.French三维模型试验（a）三维地震模型；（b）原始记录；（c）三维偏移剖面；（d）三维偏移剖面当前三维地震勘探是用反射波法进行的。

二维反射波存在基本原理上有许多相似之处，二者所不同的是三维地震彩高密度的、各种形式的面积观测系统。

所以三维地地震又叫面积观测法，下面简单介绍面积观测系统的反射波时距图。

二、面积测量系统反射波时距图根据物理地震学的原理，地震波从泡点O激发后，以球面波方式向下传播，碰到反射界面后，根据惠更斯原理可以把反射界面上每一个点看作是一个新震源。

地球物理大地测量学学院：专业：学生姓名：学号：三维地震勘探技术的浅述地球物理学是地球科学中的一门新兴学科，也是人类借以深化认识地球本体、地球内部结构及其深层过程极为重要的途径和“钥匙”。

地球物理学集物理学、地质学、大气科学、海洋科学、天文学等为一体，是描述地球上所发生的各种地学事件，并对其发生机制进行科学解释的一门边缘学科。

[1]地球物理学的主要研究对象是人类赖以生存的地球及其周围空间；它用物理学的原理和方法，通过利用先进的电子和信息技术、航天航空技术和空间探测技术对各种地球物理场进行观测，探索地球内部及其周围空间、近地太空的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律；在此基础上优化和改善人类生存和活动环境，防御并减轻地球与空间灾害对人类的影响，为探测和开发国民经济中急需的能源及资源提供新理论、新方法和性能技术。

地球物理大地测量学是由地球物理学、大地测量学、地质学和天文学交叉派生出来的边缘学科，它的主要研究内容和目的是：利用近代空间大地测量和地球物理观测新技术，精确测定地球表面点的几何位置、地球重力场元素、地球自转轴在空间的位置和方向以及相关参数随时间的变化，并从动力学的观点研究地球动态变化的物理机制，进而为环境变迁和海平面变化的研究、地震火山等自然灾害的孕育预测、空间飞行器精密定轨和制导以及地下资源的勘探等提供服务。

[2] 地下资源勘探是地球物理大地测量的一个重要方面，而地震勘探是地下资源勘探的常用方法。

地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。

其具体原理可以描述为：在地表以人工方法激发地震波，地震波在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。

收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。

通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

浅谈地球物理勘探技术中的三维地震勘探技术摘要：基于煤矿采区三维地震解释成果与实际揭露地质现象仍然存在一定差距的实际情况，通过分析煤田三维地震数据采集、资料处理及地质解释过程，提出一些实际工作中的注意事项，为煤田三维地震勘探工程中的相关技术人员提供参考资料。

关键词：地球物理；勘探技术；地震勘探；技术分析随着浅层煤炭资源的开采完成，煤矿开采深度在不断地加深，地质条件也越来越复杂。

随着煤矿安全、高效生产的需要，采区三维勘探技术成为详细查明小断层、陷落柱、采空区、煤厚变化等地质资料的有效手段。

三维地震勘探具备成本低、分辨率高等特点，能够为煤矿的安全、高效生产提供有利支持。

1三维地震勘探原理三维地震勘探是指：在三维空间中，采用炸药或震源车等方式进行激发，产生振动波（弹性波），通过研究地震波在地层中的传播规律，以查明地质构造，确定油气、矿石、水、地热资源等矿藏赋存位置的一种技术方法。

2煤田三维地震勘探技术主要步骤2.1野外地震数据采集煤田勘探工作，大部分是在野外进行，在野外进行工作时，我们通常是利用地震勘探数据采集器进行数据采集，采集的目的层一般为煤系地层。

煤田勘探过程中需确保数据采集的准确性，这样才能够保障下一步工作的顺利进行，这对于安全生产及经济收益的提高，都具有巨大的现实意义。

野外勘测地震数据采集需要工作人员采集数据的同时，对于各个钻孔位置、深度及炸药量都要进行周密计划和管理。

将炸药放在预先计划好的位置上，同时对各个位置进行记录，在炸药被引爆之后，会产生非常强大的地震波，利用地震波的反射来获取地质结构资料。

2.2数据勘探作业处理煤矿勘探原本就是一项复杂又难度较高的工作，三维地震勘探技术在煤田勘探的应用过程中，也必然会面临很多综合性问题，这就使得数据的获取及处理难度更大。

地震勘探工作具有一定的特殊性，它的每一个步骤的工作既需要具有一定独立性，又要能够与其它各个环节相互联系和配合，彼此之间是相互协作，相辅相成的关系。

三维地震勘探方法及原理1. 引言嘿，大家好！今天我们要聊聊一个听上去很高大上的话题——三维地震勘探。

听名字就知道，这可不是随便玩玩的事情。

它是一种能让我们了解地下世界的神奇方法，想象一下，像是在看一部《寻龙诀》那样，揭开大地的秘密。

不过别担心，我会用简单易懂的方式告诉你这一切，咱们轻松聊聊，不让你感觉像在上课。

2. 三维地震勘探的基本概念2.1 什么是三维地震勘探？简单来说，三维地震勘探就是通过发送地震波到地下，然后再接收这些波反射回来的信息，帮我们“看”清地下的结构。

这就像是在用声音给地下“拍照”，而且是立体的！你可以想象一下，像是在玩一个高级的探险游戏，寻找宝藏的感觉。

2.2 三维勘探与传统勘探的区别传统的地震勘探就像是在平面上画图，而三维勘探则是把这个图变成立体的。

你知道的，平面图和立体图的感觉完全不一样。

三维勘探能给我们更丰富、更详细的信息，帮助我们更好地了解地下资源的位置，尤其是石油、天然气这些重要的宝贝。

3. 三维地震勘探的方法3.1 数据采集首先，我们得把“耳朵”伸得长长的，来听地下的声音。

为了做到这一点，咱们需要在地面上布置很多的传感器，这些小家伙就像是地下的侦探，负责接收地震波。

当我们用震源（比如炮炸或者震动器）制造地震波的时候，这些传感器会像打了鸡血一样，快速记录下反射回来的波形数据。

3.2 数据处理与解释数据采集完成后，就进入了“数理化”的阶段。

别担心，不用心慌，这可不是高深的数学题。

其实就是把我们采集到的数据进行分析，转化成地下结构的图像。

这个过程就像是在拼图，有时候拼图的碎片可能会缺失，但聪明的工程师们总能用他们的智慧，把这些碎片拼凑起来，呈现出一个清晰的地下世界。

4. 三维地震勘探的应用4.1 石油与天然气勘探大家知道，石油和天然气是现代生活的命脉。

通过三维地震勘探，我们能够找到这些资源的埋藏地点，提前做好准备，确保能安全高效地开采。

可以说，这项技术就像是给石油公司带来了“金钥匙”，打开了通往财富的大门。

三维地震勘探部署与设计分析摘要:为提高三维地震勘探策划与部署、设计与采集的能效，从勘探部署、地震采集工程设计、勘探经济效率等方面入手，对三维地震勘探设计的多项指标及其经济性进行研究。

结果表明，三维地震采集的满覆盖区域面积必须占地震资料面积的60%以上，且目标层越深，则勘探部署区域面积应越大。

勘探部署区域设计时尽可能减少区域拐点数，既有利于与相邻勘探区块的对接，又能减少成本;采集参数相同的情况下，布设区域的纵横比大于1时，地震资料面积、未满覆盖区域面积逐渐减小，勘探效果较好。

且三维地震测线应尽量沿部署区域的长边方向布设，减少接收线的条数，提高采集效率。

做三维地震滚动勘探部署的整体规划设计时，在边缘处理中应尽量接纳相邻工区和以往的炮点、检波点数据，减少重复采集、消除地震资料空白区，降低勘探费用。

关键词:三维地震;部署区域面积;覆盖次数;采集指标;勘探效能随着石油地质研究的不断深入［1－3］，为了进一步搞清地下构造特征及断裂分布规律，精细刻画小断块和低幅度构造圈闭［4］，有必要部署三维地震。

此外，为了满足开发储层横向预测［5－7］，也需要部署三维地震勘探。

从长远发展趋势来看，三维地震勘探获取的地震信息量更大，也变得更经济［8］，是未来解决复杂地质问题的主要手段。

地震采集工程设计，一方面要满足地质设计的要求，另一方面要考虑采集成本［9］。

如果地震采集费用超出了成本预算，再好的设计方法也很难实施。

对于勘探投资，勘探方(业主)按照地质设计以单位面积(km2)为成本核算，最关心的是叠前、叠后满覆盖次数的面积和地震资料的品质;勘探施工方(乙方)按照采集参数核算成本费用时，最关心施工的总炮点数、总检波点数及激发方式(可控震源或井炮)等这些显性的实际费用。

对于勘探面积设计问题，同样的采集参数要完成等量的部署区域面积，其总炮点数和总检波点数相差较大，对这些隐性的实际费用，目前尚未给予过多的关注。

分析内容:①在三维地震观测系统一定的情况下，部署区域面积的大小如何影响满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积的变化;②在三维地震勘探部署区域面积一定的情况下，区域面积的拐点数量如何影响满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积的变化;③在三维地震勘探部署区域面积一定的情况下，区域面积的纵横比如何影响满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积的变化;④三维地震滚动勘探开发中［15－17］，各勘探区域衔接对满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积变化的影响。

摘要本文是介绍在山西省屯留县郭庄煤矿进行三维地震勘探的工程设计。

本次三维地震勘探的目的是了解和掌握郭庄煤矿矿区的地质构造、煤层的赋存形态和断层、褶曲、陷落柱发育特征，查明工作区内3#煤层的底板起伏形态、采空区范围、无煤区和煤层冲刷变薄区。

本次野外三维数据采集的基本观测系统为8线8炮制束状规则观测系统。

通过三维地震勘探获得工区地表面以下的信息数字化成果，为矿区后继生产、优化矿井采掘设计方案、提高生产效率提供详实的基础地质资料。

关键字：三维地震勘探; 工程设计; 断层; 褶曲; 陷落柱; 观测系统SummaryThis Abstract introduces the engineering design that the three-dimensional earthquake explored will be carried on in the colliery of the Guo 's of Tunliu county of Shanxi. The three-dimensional purpose that earthquake explore to understand and know Guo village geological structure , to is it deposit shape , fault and pleat song , subside the development characteristic of the post to compose coal seam , colliery of mining area, find out the undulating shape of baseplate of coal seam No. 3 in the workspace , quarry the empty district range , there are no coal district and coal seam to erode and turn into the thin district. Field this three-dimensional basic observation system that data gather concoct for 8 Line 8 bunches of form rule observe the system. Explore person who obtain work area surface following information digitized achievement through three-dimensional earthquake, is it produce , optimize mine not to excavatefoundation geological materials to carry on.Keyword：The three- dimensional seismic survey l; Engineering design ; Fault; Pleat song ; Subside the post; Observe the system(完整word版)三维地震勘探目录1. 前言 (1)1.1目的与任务 (1)1.1.1 项目来源 (1)1.1.2 任务 (1)1.1.3 工作时间 (1)1.1.4 项目要求及依据 (2)1.2工作区范围、交通位置及自然地理环境 (2)1.2.1 工作区范围和交通位置 (2)1.2.2 自然地理 (3)1.2.3 气候状况和经济状况 (3)2. 地质概况及地球物理特征 (4)2.1工作区地质及物化研究程度 (4)2.1.1 以往工作程度成果 (4)2.1.2 野外踏勘成果 (4)2.2区域地质概况 (4)2.2.1 工作区地层特征 (4)2.2.2 工作区构造特征 (5)2.2.3 工作区煤层特征 (6)2.2.4 勘探区煤质特征 (6)2.3区域地球物理特征 (7)2.3.1 表层地震地质条件 (7)2.3.2 浅层地震地质条件 (7)2.3.3 深部地震地质条件 (7)3. 野外工作方法及技术要求 (8)3.1工作方法 (8)3.1.1 三维地震试验工作 (8)3.1.2 低速带调查工作 (8)3.1.3 三维地震勘探观测系统参数的选定 (9)3.1.4 三维线束的布置 (10)3.2测地工作 (10)3.2.1 测量作业采用系统 (10)3.2.2 测量仪器及测量方法 (11)3.3.1 野外数据采集要求 (12)3.3.2 测量要求 (12)3.3.3 质量目标 (12)4 资料整理及报告编写 (14)4.1主要数据处理方法与技术 (14)4.1.1 预处理 (14)4.1.2 初至波折射静校正 (14)4.1.3 反褶积 (15)4.1.4 速度分析 (15)4.1.5 DMO迭加及迭后一步法偏移 (15)4.2资料解释 (15)4.2.1 解释流程 (15)4.2.2 解释的主要资料及要求 (16)4.2.3 速度标定与时深转换 (17)4.4图件编制方法 (17)4.5报告编写 (18)4.5.1 报告的要求 (18)4.5.2 报告的内容 (18)5. 人员编制和管理 (19)5.1项目组人员编制及分工 (19)5.1.1 项目经理及其岗位职责 (19)5.1.2 项目技术负责及其岗位职责 (19)5.1.3 炮班班长及其岗位职责 (19)5.1.4 爆破员及其岗位职责 (20)5.1.5 爆破品保管及其职责 (20)5.2.1 组织措施 (20)5.2.2 质量保证 (21)5.2.3 安全生产管理措施 (21)5.3HSE管理 (22)5,3,1 内容、标准及组织 (22)5.3.2 野外作业 (23)5.3.3 营地管理 (24)5.3.4 施工搬迁 (25)7.实物工作量 (28)7.1主要实物工作量 (28)7.1.1 野外数据采集工作量 (28)7.1.2 成孔工作量 (30)7.2仪器设备 (30)8. 经费预算 (31)8.1经费预算依据及方法 (31)8.2工作费用 (31)致谢 (32)参考文献 (34)附图 (35)1. 前言1.1 目的与任务1.1.1 项目来源本次三维地震勘探项目的甲方是山西省屯留县郭庄煤矿，该煤矿是屯留县县办国营煤矿，为了进一步了解和掌握郭庄煤矿煤层的赋存形态和断层、陷落柱发育特征，郭庄煤矿委托山西省第六地质工程勘察院（乙方）进行三维地震勘探，为优化矿井采掘设计方案，提高生产效率提供详实的基础地质资料。