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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。
第21卷第3期地球物理学进展Vol.21 No.3三维精细构造解释的方法流程和关键技术刘丽峰, 杨怀义, 蒋多元, 董宁, 王相文(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京100083)摘要详细论述了三维精细构造解释的方法和流程.对层位标定、层位解释、断裂、速度解释及成图每个步骤的方法给以具体论述,重点分析了三维精细构造解释使用的关键技术如可视化技术、相干体技术、变速解释技术和真三维解释技术.本文可为从事三维精细构造解释的人员提供借鉴.关键词三维精细构造解释,相干体,变速解释,真三维解释,虚拟现实技术中图分类号P631 文献标识码 A 文章编号1004-2903(2006)03-0864-08PrimaryExplorationof3-DFineStructureInterpretationLIUL-ifeng, YANGHua-iyi, JIANGDuo-yuan, DONGNing, WangXiang-wen(Exploration&ProductionResearchInstitute.SINOPEC,Beijing100083,China)Abstract Thisarticlesystemicallysummarizesthemethodandflowof3-Dfinestructureinterpretatio nanddescibes,everystepsuchashorizondemarcate、horizoninterpretation、faulting、velocityinterpretationandcartography.Espe-ciallyltexplainsthekeytechnology-visua lizingtechnology、coherencecubetechnology、velocity-variedinterpretationtechnology.Thisarticlecanbeusedasthereferencetothen oviceof3-Dfinestructureinterpretation.Keywords3-Dfinestructureinterpretation,coherencecube,velocity-variedinterpretation,true3 -DinterpretationVR0 引言随着三维地震勘探技术的发展,构造解释技术在近年来已有较大的发展.传统的三维解释方法是把三维地震资料当作加密的二维地震资料进行解释,存在信息利用率低,工作效率低,成果质量不高等问题,解释人员需要在层位解释和断层识别、组合上花费大量时间和精力.随着地震资料属性处理和人机联作解释方法的不断发展和成熟,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,高效、高精度的三维精细构造解释已经切实可行.三维可视化(VoxelGeo)技术[2]的不断发展,更是推动了三维解释技术,出现了真(全)三维地震解释技术.近年来,虚拟现实技术(VR)应用于三维地震资料的可视化解释,使地震资料解释更为自动化、智能化[3].目前,三维精细构造解释的支[1]持软件是Landmark地震解释软件和虚拟现实技术,Paradigm地震解释软件及可视化技术.1 三维精细构造解释三维精细构造解释的步骤是层位标定,层位、断层解释,速度解释和构造成图.1.1 层位标定构造解释的第一步是层位标定,首先分析比较分层数据的各层位划分情况,使分层数据准确一致;之后对声波测井曲线进行编辑,剔除畸变.并结合自然电位、自然伽玛、电阻率、密度等曲线提取井旁道地震子波制作单井合成记录;制作完单井的合成记录之后,再制作联井合成地震记录.结合VSP叠加地震剖面,进行粗框架地震剖面追踪对比,检查各反射波闭合情况,当存在不闭合时,依据钻井分层数据调整少数不闭合井的合成记录,并根据声波速度、地收稿日期 2006-02-10; 修回日期 2006-05-20.基金项目中石化东北分公司《松辽盆地南部长岭凹陷所图探区滚动勘探开发一体化研究》项目资助.作者简介刘丽峰,女,1974年生,河南遂平人,2003年于中国科学院地质与地球物理研究所获博士学位,现于中石化石油勘探开发研究院工作,主要从事综合地质、地球物理及构造解释方面的研究工作.。
三维地震勘探对煤层顶底板岩性精细解释技术研究与应用
韩霞
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2024(33)2
【摘要】三维地震技术是矿井常用的地震勘探技术,但是在岩性及构造预测精度上还存在问题。
论文构建三维地震勘探精细解释技术方法和模型,结合相干体立体解
释的方法并结合钻孔信息,消除地震的调谐效应对于煤层顶底板预测的影响,提高预
测精度,并在寿阳长榆河煤业南六采区进行了试验验证。
结果发现(9+10)号煤层在
时间剖面上反映为一复合波,反射波能量强、连续性好,整体表现为一西南低、东北
高的单斜构造。
煤层岩性以煤层顶板为细砂岩和砂质泥岩的组合,底板为砂质泥岩、细砂岩砂质泥岩组合,发育稳定。
结合信息融合方法和破碎带发育范围和程度,将破
碎带分成两类,一类易破碎带在相干属性和曲率属性上都有异常相应,与构造和断裂
系统密切相关;二类易破碎带主要是反映裂缝的发育区,并预测其规模,结果发现预测结果与实际一致,显示了良好的应用效果。
【总页数】4页(P59-61)
【作者】韩霞
【作者单位】潞安化工集团能源事业部地测部
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.6
【相关文献】
1.地质统计学反演在煤层顶、底板岩性解释中的应用
2.利用三维地震勘探资料进行煤层分岔合并区的解释在某煤矿的应用
3.波阻抗反演技术在三维地震勘探煤层解释中的应用
4.三维地震勘探综合解释技术在探测3煤层中的应用
5.关于三维地震勘探在煤层冲刷带解释中的应用
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三维地震资料综合解释方法摘要:介绍了三维地震资料综合解释方法,在解释地震剖面时, 要以盆地构造样式和盆地的充填模式为指导,运用层序地层学原理和平衡剖面技术,以人机联作解释系统为手段,综合利用钻井、野外地质资料对三维地震资料进行地质解释,其解释结果采用模型计算的方法和平衡分析的方法进行验证,该解释方法在构造复杂的泌阳凹陷应用效果良好。
地震资料解释是整个油气勘探的核心,其精度直接影响勘探效益。
随着地震勘探的深入,勘探目标与对象越来越复杂,工作难度越来越大。
目前三维地震勘探技术在解决复杂构造,提高勘探精度方面取得了理想的效果。
但随着油藏的规模越来越小,构造越来越复杂, 用常规解释方法和思路己难以满足目前勘探的需要。
因此,应该以石油地质理论为指导,以工作站人机联作解释系统为手段,以地震、测井、录井、试油等资料为基础,以油气藏为研究对象,来研究构造特征与砂体展布规律,分析目标区油气藏的形成机制及分布规律,并针对油气藏的特点,采用不同的勘探方法。
1 复杂地区构造解释面临的问题1.1 构造运动引起的复杂性由于凹陷(或盆地)受多期构造运动的影响,断裂组合复杂,油藏类型多,地层遭受剥蚀程度和分布范围难以在地震剖面上正确解释。
同时,由于构造应力的不同,在同一凹陷的不同时期,同一凹陷同一时期的不同区块,具有不同的充填序列;不同区块之间砂体横向变化大,沉积相研究、储层预测难度大。
1.2 地震资料解释中的复杂性1.2.1 地震反射界面的复杂性地震反射是由具有波阻抗差的界面产生的,其反射机理与产生这种差异的地质条件没有关系。
地震剖面上一个地震反射同相轴代表一个波阻抗界面,这个界面可以是一个不整合,也可以是一个岩性界面(主要是年代地层界面)。
其中既有构造信息,还有沉积现象的反射信息, 因此不能认为一个岩性界面或时代界面一定能产生强反射; 同样不能认为连续的不整合面一定要产生一个连续的反射。
如果不整合上覆为均匀软地层,下伏地层的岩性由较硬变为硬,再变为较软, 这就意味着沿不整合面反射波振幅,将由较强变至强,再变弱。
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。
并结合一个具体实例，从多方位观测、方差切片、相干切片及地震属性提取等方面
对小断层做了精细构造解释，结果表明：以上几种解释技术有机结合，能够提高三
维地震资料的构造解释精度和准确性，为矿井的安全生产提供了更可靠更丰富的
勘探成果。
［关键词］精细解释；多方位；方差切片；相干切片；地震属性
［中图分类号］P631.4［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2010)05-0012-03
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1.2三维精细构造解释的主要方法［2-3］
精细解释方法是建立在现代应用计算机信息技术理论、全空间三维解释技术基础之上，结合主要目的层位将原数据体转化为参数属性、相干属性、方差属性等数据体。
在解释流程中，首先将原数据体运用数学变换方法处理成多种属性数据体、方差数据体和顺层切片。
三维方差体、相干数据体、水平切片、地震属性提取有机地结合可建立
起全区地质构造骨架模型。
解释过程中，纵向、横向和任意时间剖面相结合，时间剖面和方差切片、相干切片有机相结合，全方位的反复对比、反复检查、反复修改确认，确保解释结果正确性和可靠性。
2应用实例
本次精细解释技术主要结合Geoframe解释软件和基于Windows操作系统研制开发的煤矿三维地震资料动态解释系统，来验证地震精细解释技术的可行性。
以山东地区某矿某采区实际资料为例，研究发现，断层解释以相干层切片为主，结合地震属性提取、方差切片相互验证，得到了比较满意的构造解释效果［4］。
2.1方差技术和相干技术
图2、图3分别是某采区的相干切片和方差切片，可以看到两种切片对小断层的反应较明显,由于相干及方差体的生成是在传统解释中进行的，它提供的断层形态不存在由于解释人员对比和层位自动拾取产生的偏差，精度高，人为因素少，所以利用相干切片和方差切片来追踪构造面解释小断层可以获得较高的精度；另一方面、利用三维相干及方差体技术可以得到地下任意位置的倾角信息，可以反映出地层的空间特征，有利于地层属性解释。
利用相干及方差体技术进行小断层的自动解释是一种行之有效的方法。
该方法工作效率高，解释结果较为客观，该技术与其它属性结合使用势必在全三维构造解释中得到广泛应用。
图2相干切片
图3方差切片
2.2任意方向测线解释技术
此技术主要利用基于Windows操作系统研制开发的煤矿三维资料动态解释系统，具有操作简便，运行性能稳定等特点。
任意方向测向解释主要实现思想为：AutoCAD文件格式的煤层底板等高线图上拾取任意测线→与动态解释系统数据交换→解释性处理与解释→利用巷道数据进行时间深度转换→生成地质剖面。
如图4为不同方位的地震剖面，可以看出不同方位地震剖面的断层显示有明显差异。
（a）垂直断层走向（b）与断层走向成60°（c）与断层走向成45°图4不同方向地震剖面上断层显示图
图4(a)、(b)、(c)分别是垂直与SF01断层走向、与垂直断层走向偏60°和45°剖面，从图可以看出当选取的剖面垂直断层走向时，地震剖面有明显变化，解释过程中可判断此处有断层SF01；与断层走向偏60°和45°的地震剖面，层位几乎没有明显变化。
如果我们在解释过程中仅选取若干个方位的地震剖面，就会使一些地震资料未有效利用，导致小断层的漏失，因此，在解释中应多方位选取地震剖面，才能获得更精细的构造形态。
图4 (a)中解释的小断层SF01与巷道实际揭露的位置吻合较好，说明了本文提出的三维地震精细解释技术的可行性、准确性。
2.3地震属性的提取技术
地震波在横向均匀的地层中传播时，由于各相邻道的激发、接收条件十分接近，反射波的传播
秦晶晶，等三维地震的精细构造解释方法及应用13
2010年第5期
路径与穿过地层的差别极小，故对反射波而言，同一反射层的反射波走时接近，同时表现在地震剖面上是极性相同，振幅、相位一致，即为波形相似。
当地层结构发生变化(如存在断层)时，相邻道之间所接收反射波的旅行时及振幅、相位、频率等都将产生不同程度的变化。
本次精细解释主要提取了最大振幅、相似系数、时差、相关等6个对小断层特征反映明显的属性参数，然后将这些属性进行了标准化处理，最后得出了6种属性参数分析的综合曲线图。
图5为地震剖面解释图，图6为属性提取结果图。
结果表明：经过综合处理后，三维地震6种属性参数的综合曲线图与地震剖面解释的断层达到吻合，得到了较好的验证。
从图6可以看出：在三维地震参数综合曲线图上，小断层的位置、宽度反映明显。
其中FS51为实际揭露的断层，进一步证明了精细解释技术解释小断层构造的准确性和可靠性。
图5地震剖面解释图
图6属性提取结果图
3与常规解释技术的比较
常规的三维地震资料解释：第一、主要利用了反射波的运动学特征（如波至时间）来解决构造地质问题，而没有充分利用反射波的动力学特征（如振幅、频率等）；第二、解释人员仍未摆脱二维解释思路的束缚，无形中浪费了大量的有用信息，造成小断层和小构造的漏失，甚至造成小断层的误判，大大降低了三维地震解释的准确度；第三、无法准确解释5m及5m以下落差的断层，如：对于一个5m落差的小断层，煤层速度按2500m/s计算，其实际时间落差为4ms左右；在常规比例显示的地震时间剖面上1mm代表4ms，所以5m断层的时差为时间剖面上的1mm，如此小的时间异常依靠人的肉眼难以给予准确解释与识别，更何况人的肉眼无法提取和很难同时利用地震波运动学、动力学等信息来进行三维地震资料的精细地质解释，这也是导致5m以下小断层的三维地震解释没有获得突破的主要原因之一。
三维精细解释技术主要采用Geoframe解释软件和基于Windows操作系统研制开发的煤矿三维地震资料动态解释系统，将相干切片、方差切片、多方位剖面解释技术和双极性显示有机结合起来，有效地解释5m落差的小断层，突破常规解释技术“垂直分辨率”的极限，最后经过地震属性的提取来验证解释断层的准确性，为矿井安全开采提供了进一步的保障。
4结论
常规的解释技术无形中浪费了大量的有用信息，导致了小断层的误判和漏判，除此之外，人的肉眼对小断层也难以给予准确的识别，这些成为当今煤田无法解释5m以下小断层构造的主要原因。
针对目前三维地震解释技术的发展现状，利用Geoframe解释软件和煤矿三维地震资料动态解释系统，联合相干技术、方差技术、地震属性技术等方法，能够有效地提高小断层构造的解释精度，为矿井生产提供更丰富更可靠的勘探成果。
［参考文献］
［1］程建远，何文欣，朱书阶.三维地震资料的精细解释技术［J］.煤田地质与勘探,2001(12)
［2］蔡涵鹏.方差体的改进算法及在地震解释中的应用［J］.煤田地质与勘探，2008(2)
［3］程建远．三维地震资料解释性处理技术［M］.北京：石油工业出版社,2004
［4］郭恒庆，程建远，杨文钦，等.济宁二号煤矿3煤层宏观结构三维地震精细解释［J］.煤田地质与勘探, 2007,35(5):66-68
［作者简介］
秦晶晶（1986-），女，河南洛阳人，硕士研究生，现就读于中国矿业大学资源学院地球探测与信息技术专业。
［收稿日期：2010-06-02］
能源技术与管理14。
