煤矿采区三维地震资料精细解释技术

物探新方法新技术11 煤矿三维地震数据动态解释技术11.1 煤矿采区三维地震勘探存在的问题近年来，三维地震勘探技术广泛用于煤矿采区的合理布置、主巷道的开拓、综采工作面开采地质条件的评价，在矿井和采区设计优化、避免和减少地质风险、优选采煤方法等方面起到了重大作用。

三维地震勘探提供了能反映地质体时空变化的三维数据体，见图11—1。

利用该数据体，可以提取垂直剖面、时间切片和立体数据，以满足解释工作的需要，见图11—2。

图11—1 三维地震数据体图11—2 从三维地震数据体提取的垂直剖面和地震切片垂直剖面分为三种，垂直于构造走向的剖面称为主测线剖面，通常表示为Inline方向；与主测线剖面相垂直的为联络测线剖面，通常表示为Crossline方向；实现地震资料与地质资料直接对比而连结部分钻孔的测线称为联井测线，对应的剖面为联井剖面。

地震切片分为两种，水平切片是地下不同层位的信息在同一时间内的反映，它相当于某一等时面的地质图，即同一张切片里显示了不同层位的信息；沿层切片把地下同一层位的信息显示到一张切片上。

目前，我国主要矿区的生产矿井均做了采区三维地震勘探工作，获得了大量的三维地震数据。

在地震地质条件较好的地区，可以解决的主要地质问题是：(1) 查明落差大于等于5m的断层，提供落差小于5m的断点，平面摆动误差小于30m；(2) 查明幅度大于等于5m的褶曲，主要可采煤层底板深度误差不大于1.5%；(3) 查明新生界(第四系)厚度，深度误差不大于1.5%；(4) 探明直径大于30m的陷落柱。

近年来，在使用三维地震勘探成果的过程中暴露出许多问题，主要包括：(1) 地震成果的利用率低，仅限于煤层底板等高线图和固定间距的地震时间剖面，无法利用三维地震数据体的所有信息；(2) 无法实时获得沿巷道方向(即任意方向)的地震剖面；(3) 无法对煤层底板等高线的误差进行修正；(4) 在掘进和回采过程中，可以发现许多小于5m的断层，但是无法自动修改原构造解释方案(即无法自动修改煤层底板等高线图)。

基于探采对比分析的三维地震资料精细解释技术研究-建筑论文基于探采对比分析的三维地震资料精细解释技术研究田根国（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077）【摘要】本文针对煤矿应用三维地震勘探成果的现状，提出了在探采对比分析的基础上，采用有针对性的技术措施进行地震资料的精细解释工作。

应用济宁某矿的三维地震老资料作为实例，阐述了基于探采对比分析的三维地震资料精细解释的方法，验证结果表明该技术能有效提高煤矿采区三维地震资料的解释精度。

关键词探采对比；三维地震；精细解释作者简介：田根国（1980—），男，工程师，河北平泉人，2005年毕业于西安科技大学地质专业，现在中煤科工集团西安研究院有限公司从事地震勘探工作。

0引言目前，在地震地质条件较好的地区（如淮南、永城、兖州、晋城、邢台、焦作等），煤矿采区三维地震勘探能够查明煤层赋存形态、落差大于5m的断层、直径大于20m的陷落柱及采空区、预测煤层厚度变化趋势等地质问题，该技术已经成为煤矿采区构造勘探的主要手段。

从1994年起，煤矿采区三维地震勘探技术的应用领域已经从平原地区拓展到包括山区、丘陵、戈壁、沙漠、海上、黄土塬等复杂条件区域。

地震勘探成果为建设高产高效矿井提供了有效的地质保障，获得了巨大的经济和社会效益。

从多个矿区的三维地震效果统计看，三维地震勘探的构造解释成果与煤矿生产要求的控制精度还不相适应。

主要表现在：在地震地质条件较好的区域，落差大于5m的断层经常遗漏，落差小于5m的断层在常规地震数据中没有显示或显示不清；对于落差10m以上断层的解释也经常出现偏差；相距较近的断层不能有效分辨；陷落柱、采空区、煤层变薄冲刷带等地质异常体的解释存在多解性、准确率不高。

在不可能再次大量投入勘探费用的前提下，多数矿井试图采用三维地震资料精细解释技术来提高三维地震资料的解释精度，要进行精细解释，首先应进行探采对比分析。

再根据分析的结论，采用针对性的措施来提高三维地震勘探成果的精度，本文以济宁三号煤矿某采区三维地震勘探精细解释为例，来进行基于探采对比分析的三维地震资料精细解释的研究工作。

2010年第5期0引言当前常用的地震解释(包括交互工作站解释实质上是三维资料的二维平面解释,从三维数据体中沿主测线inline和联络线crossline抽取若干个剖面进行解释。

这样不仅使大量的地震资料未能有效利用,而且成果精度较低,难以发现小的构造和地层特征,造成小断层和小构造的漏失,大大降低了对地下地质体的认识精度,同时也降低了三维地震的应用效果。

利用常规的地震解释技术,将不能很好的进行小断层的解释,甚至会出现假断层的现象[1]。

随着三维勘探技术的迅速发展,三维地震勘探的资料解释方法和技术也向着更真实、更准确、更清晰地反映地下地层各种地质信息的方向突飞猛进。

目前,在三维地震勘探中发展最快的是全三维地震资料解释技术,该技术不仅提高地震资料解释的准确性而且能够提供较准确的钻探井位,利用先进的解释软件打破常规的三维资料二维解释,充分利用三维数据信息,获得更精细的构造形态。

因此,三维地震精细解释技术受到高度重视。

1三维地震勘探的精细解释技术1.1小断层的正演模拟对地质模型进行波场正演计算可以模拟地震波在地下介质中的传播规律,以明确地质体地震记录的特征,同时也能提供地下地质体地震波岩石物理响应特性,为正确研究地下地质环境提供地震波波场证据,以便对解释工作起到一定的指导作用。

设计一个三层介质的地质模型进行正演模拟实验,图1(a是小断层的地质模型。

模型参数:煤的断距为5m,煤层厚度为8m,煤层速度为2000m/s,围岩地层速度自上而下分别为1800m/s、3200m/s、3200m/s;图1(b为小断层正演模拟的地震响应。

根据正演模拟后的地震响应分析,断距为5m的小断层,地震剖面有一定的变化,为后期的地震资料解释工作提供了依据。

(a地质模型(b地震响应图1正演模拟doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2010.05.005能源技术与管理三维地震的精细构造解释方法及应用秦晶晶1,李德春1,程慧慧1,王空前2(1.中国矿业大学资源学院,江苏徐州221008;2.中国矿业大学力建学院,江苏徐州221008[摘要]论述了几种三维地震资料精细解释小断层的应用方法,为了确保解释的精度,利用数值模拟进行正演模拟试验,为做好三维地震资料精细构造解释提供了物质基础。

196地震勘探作业属于能源开发过程中了解地质构造的重要基础，地震勘探作业开展将会得到充足的地震资料，地震资料全三维精细构造解释技术的研究对于理解地球内部复杂结构至关重要，地球的内部不仅包含不同类型的岩石和矿物，还存在着各种地质构造，如断裂带、隆升带等[1]。

通过精细的三维解释，能够深入了解这些地质构造的几何形态、空间分布以及相互关系。

地球深部结构的详细解释可以帮助工作人员准确预测地下资源的分布，包括石油、天然气等，这对于有效开发和管理地球资源具有战略性意义，有助于提高勘探的成功率和资源的利用效率[2]。

研究主要是对相干数据体解释断层、全三维自动追踪解释层位以及变速做图等技术进行研究，为推动我国地质勘探领域的进一步发展奠定基础。

1 相干数据体解释断层1.1 相干数据体的技术原理在进行油气资源勘探作业时，相干数据体解释断层是一项关键的技术任务，断层是地球内部结构中的重要构造，它对油气运移和聚集具有重要影响。

相干数据体解释断层主要是通过地震勘探仪器获取地下反射波数据，这些数据记录了地下结构的变化，对采集到的地震数据进行预处理，包括去噪、校正、剖面叠加等步骤，以确保数据的质量[3]。

将地震数据从时间域转换到深度域，以获取地下结构的深度信息，通过速度分析，建立地下的速度模型，这对于后续的图像重建和解释非常关键。

利用地震道集数据，计算相干体来衡量不同深度层之间的相干性，相干体表示在多个地震剖面上，同一位置的地下结构信息的一致性程度，对相干体进行阈值处理，提取出地震资料全三维精细构造解释技术研究李潇中石化石油物探技术研究院有限公司 江苏 南京 211100摘要：针对地震资料全三维精细构造解释问题，首先对相干数据体解释断层进行分析，在此基础上，对全三维自动追踪解释断层问题进行探讨，最后，对变速做图技术进行深入研究，为推动我国地震资料全三维精细结构解释技术的进一步发展奠定基础。

研究表明：通过分析相干数据体以此实现断层的自动和半自动解释，可以理清目标区域中的断层系统，在引入全三维追踪层位技术以后，可以对目标层进行全面解释，对于地震波的传播速度而言，其将会随着岩性横向或者纵向的变化而变化，因此，在将T0图转化为深度构造图的过程中，可以引入变速做图技术，进而可以得到准确的地质构造信息，为井位的合理部署奠定基础。

三维地震解释技术在煤田勘探中的应用摘要：在复杂煤层区，对数据采集关键参数进行试验，对多属性资料处理与解释技术进行研究，经过大量的试验和探索，成功的开展了三维地震勘探工作，并取得了良好的效果。

本文首先分析了三维地震解释技术应用存在的问题，然后说明了三维地震解释技术的应用流程，最后结合具体案例详细阐述了三维地震解释技术在煤田勘探中的应用。

关键词：三维地震解释；煤田；勘探；构造解释一、三维地震解释技术应用存在的问题常规三维地震资料解释存在严重的二维化解释问题，表现在三个方面：第一，常规三维地震解释效率低，这主要是因为解释沿用了从层位标定、层位追踪、断层解释到构造成图的二维地震解释方法与流程，导致断层组合不够合理，人为修改工作量大，解释效率降低；第二，地震信息不能得到充分利用，这是由于解释以抽稀主测线和联络测线进行，地震信息不能充分利用，测线间隔之间难免漏失小断层和小构造等；第三，解释受视角限制，这是因为解释是在剖面或水平时间切片上进行，不能从全三维视角反映地下空间地质特征。

为解决三维地震资料解释面临的二维化问题，就要充分发挥三维地震数据信息量大和空间归位准确的优势，建立三维可视化地震解释方法，利用煤层在三维地震数据表现出的反射强、同相轴连续性好的特点，开展层位自动追踪，通过地震属性提取，将地震属性融合，快速进行小构造识别，从三维视角对地震数据进行空间立体交互解释，提高三维地震资料解释精度、解释效率和对小构造的识别能力。

二、三维地震解释技术的应用流程与传统三维地震解释二维化思路不同，三维地震可视化解释是通过对三维数据体进行立体扫描确定地质目标，通过体—面—线—点的三维可视化解释，实现对煤层及其构造解释。

三维可视化地震解释主要包括反射层位自动解释和构造自动解释，图1为三维可视化地震解释流程。

图1 三维可视化地震解释流程三、三维地震解释技术在煤田勘探中的应用（一）研究区概况研究区处于我国西北地区，鄂尔多斯盆地中部次级构造单元陕北斜坡中南部，整体为一单斜构造，岩层倾向 NWW，局部发育有宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级构造，未发现规模较大的褶皱、断裂，亦无岩浆活动痕迹。

三维地震解释技术简介
三维地震解释技术是一种利用地震数据进行地下结构解释和分析的技术。

传统的地震解释技术主要是基于二维地震剖面进行的，而三维地震解释技术则通过获取并分析大量的三维地震数据，能够更准确地描述地下结构的空间变化。

三维地震解释技术主要包括以下几个方面：
1. 数据获取：通过地震勘探仪器获取地下多个点的地震波数据，并进行处理和整理。

2. 数据处理：对采集的地震波数据进行去噪、滤波、校正等处理，以使其更符合分析要求。

3. 数据解释：利用数据处理后的地震波数据进行地下结构解释，包括地层分析、地震相解释、异常解释等。

4. 数据模型：基于解释结果，建立地下结构模型，对地下层位、分布等进行描述和分析。

5. 可视化展示：通过可视化技术将地下结构模型转化为可视化图像，以便更直观地展示和分析地下结构。

三维地震解释技术在石油勘探、地质灾害预测、城市规划等领域有广泛应用。

它能够提供更全面、更准确的地下结构信息，为相关领域的决策和规划提供科学依据。