三維地震資料在煤田構(gòu)造解釋中的應(yīng)用

孫璐偉 竇新釗 羅金輝

1、山東正元地質(zhì)勘查院煙臺(tái)分院，山東 煙臺(tái) 264002 2、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，江蘇 徐州 221008

三維地震資料在煤田構(gòu)造解釋中的應(yīng)用

孫璐偉1竇新釗2羅金輝2

1、山東正元地質(zhì)勘查院煙臺(tái)分院，山東 煙臺(tái) 264002 2、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，江蘇 徐州 221008

應(yīng)用GeoQuest全三維解釋系統(tǒng)對(duì)三維地震資料進(jìn)行精細(xì)解釋?zhuān)Y料解釋主要以人工解釋為基礎(chǔ)，工作站人、機(jī)聯(lián)做解釋為工具，由粗到細(xì)，由時(shí)間剖面到時(shí)間切片，由剖面到平面依次進(jìn)行。結(jié)果表明，利用三維地震資料可以準(zhǔn)確的解釋出斷層和褶皺等構(gòu)造樣式，是煤田勘探的有效手段。

三維地震；時(shí)間剖面；時(shí)間切片；構(gòu)造解釋

三維地震數(shù)據(jù)體所反映的地質(zhì)信息十分豐富，資料解釋主要包括以下幾個(gè)方面：地震地質(zhì)層位的標(biāo)定、地震反射波的對(duì)比及解釋、地震資料的地質(zhì)解釋、解釋后所得相關(guān)資料圖件的制作[1-2]。同時(shí)，在解釋過(guò)程中充分利用了縱向、橫向時(shí)間剖面相結(jié)合；任意向時(shí)間剖面與聯(lián)井時(shí)間剖面相結(jié)合；時(shí)間剖面和時(shí)間切片、順層切片相結(jié)合的方式，立體的全方位的進(jìn)行分析判斷和解釋?zhuān)源_保解釋成果的可靠性和準(zhǔn)確性，力求解釋的成果能真實(shí)地反映地下地質(zhì)體的構(gòu)造情況。本文以山東某井田三維地震資料為基礎(chǔ)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析，對(duì)該井田構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)解釋?zhuān)云诓槊髅簩淤x存狀況。

1 地震地質(zhì)層位的標(biāo)定

地震地質(zhì)層位的標(biāo)定是地震地質(zhì)資料解釋的基礎(chǔ)，在充分分析了區(qū)內(nèi)鉆孔資料的基礎(chǔ)上，正演出人工合成地震記錄，然后結(jié)合區(qū)內(nèi)的鉆孔資料及實(shí)際的地震時(shí)間剖面，由人工合成記錄經(jīng)過(guò)層位替換來(lái)最終確定地震反射波與地質(zhì)層位的對(duì)應(yīng)關(guān)系[3-4]。我們將目的煤層1號(hào)煤層的反射波命名為T(mén)1波。圖1顯示出了人工合成記錄和地震時(shí)間剖面上反射波的對(duì)應(yīng)關(guān)系。T1波：為1號(hào)煤層底板發(fā)育的反射波，該反射波在地震時(shí)間剖面上的特征為能量特強(qiáng)、信噪比高、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定，在全區(qū)可連續(xù)追蹤對(duì)比。是本次解釋的目的層位，T1波是解釋1號(hào)煤層賦存形態(tài)和構(gòu)造的依據(jù)。

圖1 地震反射波與地質(zhì)層位對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

本區(qū)共發(fā)育有兩層可采煤層，1號(hào)煤層和2號(hào)煤層， 2號(hào)煤層和1號(hào)煤層間距僅為0.55～11米，由于地震勘探方法本身的局限性，無(wú)法分辨出該兩層煤層，因此本次僅對(duì)1號(hào)煤層進(jìn)行了解釋。

2 構(gòu)造解釋

2.1 褶曲解釋

本區(qū)煤系地層整體形態(tài)基本上為一單斜構(gòu)造，但在個(gè)別地段由于構(gòu)造的牽引和受力的不均產(chǎn)生了較小的褶曲，該構(gòu)造形態(tài)在地震時(shí)間剖面及水平時(shí)間切片上均能直觀地反映出來(lái)(圖2，圖3)。褶曲的解釋主要以時(shí)間剖面和水平切片為依據(jù)[5]。

圖3 褶曲在水平時(shí)間切片上的反映

2.2 斷層解釋

斷層解釋是本次地震勘探的主要任務(wù)之一。斷層解釋是否正確主要取決于斷點(diǎn)的解釋和斷點(diǎn)的組合是否正確，由于本區(qū)斷層特別是在勘探區(qū)西南部和西北部較為發(fā)育，并且大多以小斷層的形式出現(xiàn)，因此在斷層的解釋過(guò)程中主要以時(shí)間剖面為主，順層切片為輔。

圖4 小斷點(diǎn)在地震時(shí)間剖面上的反映

（1）斷點(diǎn)的解釋

斷點(diǎn)的解釋主要以波形變面積顯示的時(shí)間剖面為主。落差較小的斷層在地震時(shí)間剖面上主要表現(xiàn)為反射波同相軸的錯(cuò)斷、扭曲、分叉和能量變化（圖4小斷點(diǎn)在地震時(shí)間剖面上的反映）。在小斷點(diǎn)的解釋過(guò)程中，對(duì)地震時(shí)間剖面進(jìn)行了局部放大，綜合分析反射波組的波峰、波谷以提高識(shí)別能力和解釋可靠程度。

圖5 斷層在水平切片上的反映

（2）斷層的組合

在時(shí)間剖面上進(jìn)行斷點(diǎn)解釋后，進(jìn)一步分析斷層的性質(zhì)和落差，結(jié)合水平切片和順層切片及區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造展布規(guī)律進(jìn)行斷層組合和斷面閉合。即把相鄰剖面上斷層性質(zhì)相同，落差相當(dāng)或落差有規(guī)律變化的斷點(diǎn)組合成斷層，并利用三維數(shù)據(jù)體可以在任意方向上切取剖面的靈活特點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，以提高斷點(diǎn)組合的可靠性。小斷層在順層切片上表現(xiàn)為反射波振幅弱，能量弱的特征；大斷層表現(xiàn)為反射波缺失（圖5）。結(jié)合連續(xù)的水平時(shí)間切片和順層切片解釋斷層的延展方向及空間形態(tài)。

3 結(jié)論

本區(qū)總體上呈現(xiàn)單斜形態(tài)，屬構(gòu)造簡(jiǎn)單類(lèi)型，個(gè)別地段由于構(gòu)造的牽引和受力的不均產(chǎn)生了較小的褶曲。斷層在東部極不發(fā)育，面積大概占整個(gè)測(cè)區(qū)的一半，但在測(cè)區(qū)西北部，西南部和中部斷層較發(fā)育，多以小斷層的形式出現(xiàn)，由于本區(qū)煤層發(fā)育較厚，對(duì)井田的開(kāi)采影響不會(huì)太大。

[1] 程乾生. 信號(hào)數(shù)字處理的數(shù)學(xué)原理[M].北京:石油工業(yè)出版社，1996.

[2] 何焦登，雄維綱. 應(yīng)用地球物理教程一地震勘探〔M].北京:地質(zhì)出版社，1991.

[3] 劉雯林.子波處理方法研究[J].石油地球物理勘探，1985，20(2): 3～7.

[4] 饒建中.子波反褶積程序[J].物探化探計(jì)算技術(shù)，1993，8（2）： 9～12.

[5] 伊振林，王潤(rùn)秋.一種新的混合相位反褶積方法[J].石油地球物理勘探，2006，22 (1):63～67.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.003