礦區全數字高密度三維地震勘探技術的應用

王琢

摘 要：要想促使地震勘探結果達到較高的精度水平，就必須提高勘探采集系統的覆蓋動態范圍，同時三維地震資料的圖像質量和空間采樣的密度與觀測系統之間也存在著密切的相關性。本文重點就全數字高密度三維地震勘探的數據采集技術、目標處理技術、地質資料解譯技術等三方面的技術內容展開了深入的研究工作，全數字高密度三維地震勘探技術相較于傳統的三維地震勘探而言，其在斷層位置、小斷層判斷、陷落柱探測及高陡構造勘探等方面均有著更為突出的優勢特性。

關鍵詞：三維地震勘探；數據采集；采樣密度；應用

全數字高密度三維地震勘探技術是利用可覆蓋更大范圍的數字檢波器來進行數據接收、空間采樣，以及對目標的處理與地質資料解譯。其勘探動態范圍的進一步擴大是提升地震勘探進度的核心所在，光電儀器與模擬設備的動態范圍可達到40db。特別是隨著近年來地震勘探設備有關技術手段的快速發展，數值檢波器的動態范圍已經拓展到了90db。據此，為促進對礦區全數字高密度三維地質勘探技術的廣泛應用，本文將重點就高密度三維地震勘探的數據采集技術、目標處理技術、地質資料解譯技術等內容展開深入探究。

一、數據采集技術

在煤炭開采地區采用全數字高密度三維地震勘探技術將有助于提升地震資料的識別率，由觀測系統的設計層面來進行考慮，可就以下問題來展開分析：

1）煤炭全數字高密度三維地震勘探選用單點數字減薄設備進行數據信息內容的獲取，不但可加強對高頻弱信號的獲取性能，同時還可增強對低頻弱信號的記錄，達到寬頻帶記錄的效果，在記錄的過程當中不會造成50Hz的工作頻率影響，數值檢波器的低端頻率可達到1Hz，高頻率響應效果顯著。因而在觀測系統當中應有盡可能的加強對反向散射噪音、線性噪音、多次波等噪音的壓制。

2）轉變傳統的滾動半排列片亦或是多條接收線的設計形式，確保滾動距不出現明顯腳印，最大線距不超過第一菲涅爾帶半徑。

3）在面原大小方面應當以符合于斷面波亦或是短波長分量而不發生空間假頻為主要原則，煤層中部斷裂層面的傾斜角度應為45°～70°之間，在速度達到3200m/s，最大保護頻率達到120Hz，以及中部斷裂層面傾斜角度為70°之時，進行面原大小的計算處理。為了促使后期施工作業以及傾斜角度能夠達到更大值，在原尺寸面積上的設計應當達到5.5m×5.5m左右，以保障高角度斷裂層面其波段能夠實現正確成像。

在整體接收評斷范圍中，數字檢波器的相位改變幅度相對偏小，處于較低頻段之下時并不會造成相位畸變的發生，同時在較高頻段的相位畸變則明顯低于一般的檢波器，因此也更加方便于頻帶的充分延展與拓寬。

二、目標處理技術

煤炭全數字高密度三維地震勘探數據選用目標處理形式，利用線性校對形式，對系統圖像進行觀測，加強對最大及最小炮檢距離圖像、高程平面圖像、單炮顯示、覆蓋次數圖像等初始采集數據的質量監控，借助于這一類的監控圖件分析，從而逐段對炮點和檢波點位置的判斷。采用人工方式來實現確切的炮、道編輯處理，其工作總量約為三維地震數據處理內容的60%以上。在所進行的速度測量、靜止校對、衰減多次波和頻譜分析整理等操作環境當中，完全應用目標處理技術來確保盡量達到對三維地震數據信息的精細化處置。可在靜止校對完成以后，對于不正常的校正炮點進行記錄而后將信噪比相對偏小的炮點去除，對反褶積因子可于目標反射波發育波段進行獲取，以盡可能確保煤層波的高信噪比以及寬頻帶。衰減波段大多是衰減淺層波段以及折射波段，可利用尺寸大小為450m×450m的網格大小來實施確切速度評估。

通過應用疊前時間偏移方式來開展偏移處理之時，借助于沖突調節策略能夠將偏差速度明確的反映出來，進而便可獲得更為確切的均方根速度場。通過對成像偏移角度選用時變分析手段，在煤礦區的淺層上大多呈水平狀反射，角度約為35°，在深層中則轉變成為75°，能夠保證斷面波段正確的呈現出來。如果初始采集面的最初尺寸大小僅為5.5m×5.5m之時，則相應的輸出采集面初始尺寸相應的也便僅為5.5m×5.5m。

在某煤礦開采區域利用全數字三維地震勘探技術，結果顯示，應用135～255Hz的分頻對一定的區域范圍進行掃描，測出在12-4a煤層可獲得較為密集的持續性信號反射，經處理分析表明成果剖面新生界底層主頻率為135Hz，頻帶寬度15～255Hz，煤層反射波主頻率115Hz，頻帶寬度15～225Hz，每一層的反射信號均比一般的三維地震資料更加顯著，尤其是12-4a煤層，數據準確性顯著增強。

三、地質資料解譯技術

針對煤炭開采地區的全數字地質資料內容的解釋翻譯，可優先選用鉆井資料信息以及測井資料信息將之合并起來用作地震信息的記錄，從而將相應的層位準確的標識確定出來；之后再針對垂直剖面實施對比及解譯，同時針對疊加、方差、相干及波阻抗等有關數據內容由巖層屬性和地層與煤層頂板間的物體差異，借助于選用各類存在明顯差異的窗口屬性數值，來獲取到能夠體現出地質狀況的地質屬性內容，促成對三維地震資料屬性的高精度解讀翻譯。另外，增強剖面對比和屬性分析，能夠更好的提升解譯的精度屬性。在實際的開采煤礦區域具體應用狀況顯示，針對落差超過5m的斷層三維地震資料其經過解譯所獲得的結果信息，與實際情況基本吻合，同時在老舊煤礦的采空區域當中其解譯信息與實際狀況也大致趨同。

四、結語

總而言之，在煤炭開采地區所應用到的全數字高密度三維地震勘探技術主要就包括了數據采集技術，目標處理技術以及地質資料解譯技術，通過分析表明三全數字三維地震勘探在時間剖面上的頻帶相對較寬，信噪比較大，能夠將小斷層及采空區準確的辨別出來，具備較高的勘探進度，無論是在復雜煤礦采區還是簡單采區均可進行普及推廣。

參考文獻：

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