煤田高密度三维地震勘探技术的发展现状及趋势

传统煤矿采区三维地震勘探对复杂构造、下组煤层和灰岩探测的精度不高,很难满足煤矿安全高效开采对地质条件透明化、精准化探测的需求,煤田高密度三维地震勘探技术应运而生。中国煤田高密度三维地震勘探技术的发展历程可分为3个阶段:2005—2007年,探索与试验阶段;2008年—2014年:试验与示范阶段;2015年至今,推广与应用阶段。经过近20年的发展,煤田高密度三维地震勘探技术显著提高了复杂地质构造的探测精度,在解决特殊地质问题上也有了长足的进步。结合煤田高密度三维地震勘探技术相关研究成果与勘探实例,对煤田高密度三维地震勘探数据采集、处理和解释等环节技术的现状进行了综述。面向煤矿安全高效生产对小、微构造解译和岩性精准识别的迫切需求,提出地震观测系统的优化技术、连片处理技术、叠前深度偏移处理技术、OVT域的资料处理和解释技术、深度域地震资料解释技术、人工智能处理解释技术等,将是煤田高密度三维地震勘探技术发展的重点和热点方向。

煤矿采区全数字高密度三维地震勘探技术体系建立与发展研究

煤矿采区全数字高密度三维地震勘探技术实现了地震采集检波器的数字化,经过近十年的研究与实践,在采集、处理、解释技术上均有较大发展,具有高分辨率、高信噪比、高精度地震成像的技术优势,但针对煤矿采区复杂构造的精细刻画与低信噪比成像要求的系统性研究尚不完善,需要煤田物探工作者继续加大科技研发投入,推动全数字高密度三维地震勘探体系趋向完善。在分析了煤矿采区全数字高密度三维地震勘探技术研究现状、技术体系的基础上,提出在全数字资料采集队伍与动态管理智能化建设、以深度数据为基础的处理与解释技术、“人工智能+”煤田物探技术的构想和展望,为技术体系构建的研究方向上提供了新的思路。

全数字高密度三维地震勘探技术在淮北矿区的应用

在对淮北矿区地震地质条件总结的基础上,分析了常规三维地震勘探在淮北矿区应用中存在不足的原因;通过对全数字高密度三维地震勘探技术特点的阐述,用多个实例证明了全数字高密度三维地震勘探在淮北矿区构造勘探及岩性勘探中的优势,指出了全数字高密度三维地震勘探在煤田地震勘探中的发展方向,并对该技术的应用前景进行了展望。

全数字高密度煤矿采区三维地震技术研究与实践

通过分析常规煤矿采区三维地震勘探存在的问题及技术瓶颈,提出了全数字高密度煤矿采区三维地震勘探的主要技术框架,即:数字检波器、单点接收、更小的接收道距与线距、更小的激发点距与线距、单炮超多道数、小面元、全方位、高覆盖次数观测,真实记录全波场海量数据的采集技术,及其与之相配套的高精度地震成像处理和精细综合地震解释技术。与以往的常规三维地震勘探相比,全数字高密度煤矿采区三维地震勘探技术在断层方位、小断层识别、陷落柱探测、下组煤层探测、高陡构造勘探等多个方面都有明显优势。

全数字高密度三维地震勘探技术在煤矿采区的研究与应用

为了解决越来越复杂的煤矿采区地质构造等问题,常规三维地震勘探技术在局部地区已不能满足煤矿开采勘探精度的要求,而全数字高密度三维地震勘探技术在安微淮南、淮北,山西晋城,内蒙中部和陕北等地的矿区已逐步开始应用。全数字高密度三维地震勘探技采用数字检波器,采用宽方位角、小面元、高覆盖次数的三维观测系统,加上针对性的处理与解释流程从而全方位提高三维地震勘探的精度,尤其在解决复杂构造和小构造方面更有优势。

高密度三维地震技术——老油区二次勘探的关键技术之一

随着老油区勘探开发的深入,勘探开发的难度越来越大。概括而言,老油区勘探开发面临的难点表现在①勘探目的层埋藏深；②勘探对象多为小断块、小幅度构造和隐性岩性圈闭；③油气藏多为低渗透、特低渗透油气藏；④单元储量规模小等方面。当前的地震资料精度不能满足老油田勘探开发的需求,成为制约勘探开发的重要因素之一。国内外的研究表明,新一代地震技术——高密度三维地震技术,可以大幅度提高地震资料的品质,这对提高老油区勘探开发的成功率有着重要的意义。介绍了高密度三维地震技术及其实现方法,分析了实施高密度三维地震技术的关键问题,给出了国内外高密度三维地震技术的应用实例,展示了高密度三维地震技术的良好应用效果和应用潜力,证明了高密度三维地震技术是老油区二次勘探的关键技术之一。

高密度三维地震技术在潞安矿区高河煤矿的应用效果

对潞安矿区高河煤矿进行了高密度三维地震勘探试验,通过实验获得区内合理的采集参数,并在处理和解释中采用了多项关键技术,如分频剩余静校正迭代技术、叠前时间偏移技术、正演模型技术、三维可视化技术、属性体切片和彩色剖面联合技术等。高密度三维地震勘探解释结果与常规三维地震勘探解释结果的对比表明,高密度三维地震能够提高构造成像准确度和精度,避免误判,还可以提高下组煤层反射波的能量和连续性,是进一步提高潞安矿区三维地震勘探精度的有效技术手段。

全数字高密度三维地震勘探技术在潞安矿区的应用

潞安矿区某矿首次开展全数字高密度三维地震勘探,采用小道距、小面元、小采样率及高覆盖次数观测系统结合数字检波器进行数据采集,确保了野外获得数据量巨大的真实全波场记录。通过高精度数据处理、构造精细解释和属性解释技术,极大地提高了滋镇资料的信噪比和分辨率。实践证明,该技术对于识别小断层、小陷落柱和小地质异常体效果显著,在山西省及其类似地区具有广阔的应用推广前景。

宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

与常规三维地震勘探相比,全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统,使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像,但存在各向异性问题,而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势,克服其缺点,必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中,以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础,针对淮北矿区地质构造复杂特点,以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点,开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明:保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制,振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失,宽方位处理不仅消除了各向异性影响,改善了成像效果,还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段,其处理成果比常规处理成果频带更宽,对复杂构造成像更好,分辨率更高,能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。

全数字高密度三维地震勘探中地震属性预测煤层厚度的应用

地震勘探的综合属性分析是解决煤层厚度预测的有效手段,全数字高密度三维地震勘探通过小面元、宽方位角、高覆盖次数和数字检波器全频接受等优势,能够采集到质量全面提高的原始资料,针对性处理后得到"高分辨率、高信噪比、高保真度"的三维数据体。结合淮北某矿区实例介绍了全数字高密度三维地震中地震属性预测煤层厚度的应用。经过地震属性的提取、标准化、优化以及地质转化后,得到了包括振幅类属性、频率类属性、相位类属性、谱统计类属性等在内的6种地震属性,6种属性经过多元回归计算得到区内煤厚变化。预测煤厚与钻孔煤厚的交汇情况显示,煤厚预测效果较好。

罗家地区高密度三维地震勘探实例

随着近年地震勘探装备技术的提高,以高空间采样率为显著特征的高密度地震勘探技术取得了重大进展。本文介绍的胜利油田罗家地区陆上高密度三维地震采集试验,首次进行了超万道、全数字、单点、三分量高密度三维地震采集。在区域噪声特征分析的基础上,采用束状正交集中式对称观测系统,提高了采集数据的连续性和均匀性;施工前采用多种手段进行详细的表层结构调查,建立了精细表层结构模型;采集作业中,在改进检波器耦合条件的同时,强化了试验资料和施工记录的现场监控处理分析,获得了高品质的高密度多波资料,探索并形成了高效的高密度超万道地震数据采集组织管理模式。

高密度全数字检波器地震资料处理的关键技术研究

高密度数字检波器资料处理的目标是提高分辨率高与信噪比。针对分辨率与信噪比这一对矛盾,可通过多种手段在多域进行叠前去噪处理实现;依据数字检波器的单点采集方式,为降低野外组合对高频信号的衰减,采用室内组合技术,提高资料信噪比;对于单点高密度数字资料中的强面波干扰,则在十字排列域中使用三维锥形滤波法。通过对淮南某矿区的单点高密度数字资料处理的实例表明,采用上述技术得到的叠加剖面,与常规模拟检波器资料相比,具有更高的成像精度。

高密度全数字地震勘探技术在煤田中的应用及效果分析

煤矿开采多位于地下,受地质作用的影响巨大,需要切实做好相应的勘察工作,以保证煤矿安全运营。论文结合高密度全数字地震勘探技术的特点,对其在煤田中的应用情况和应用效果进行了探讨。结果显示,对比常规地震勘探技术,高密度全数字地震勘探技术能够获取更加完善、准确的信息,可以实现对煤矿小构造的精确识别,为煤矿开采的顺利进行提供良好保障。

全数字高密度地震勘探在长子地区的应用

高密度三维地震勘探一直没有明确定义与标准,通过探究高密度地震勘探发展进程,给出全数字高密度三维地震勘探定义及参考标准;论证推导最大炮检距与目标深度近似相等;并以山西首次全数字高密度地震勘探为例,分析数字检波器的优势,探讨适合长治地区的高密度地震勘探的施工参数。

高密度三维地震在超浅层煤田勘探中的应用

常规三维煤田地震难以获得200ms以内的反射波,更不要说在高干扰地区识别超浅层煤矿小断层、采空区和煤层变薄区等地质体了,为了解决这类超浅层、高干扰地区煤田勘探难题,提出了采用高密度、小排列、小道距、单道采集技术,结合高分辨率、高保真、面元均化等资料处理技术解决这类地区煤田地震成像问题。实例表明:采用高密度三维地震能够获得信噪比、分辨率较高的地震成像剖面,为后期解释预测地质体异常提供真实可靠的数据基础,有利于识别小断层、采空区、煤层变薄区等地质异常体,对提高煤矿安全生产有重大意义。

全数字高密度地震勘探设计优化方法及应用

采用全数字高密度三维地震勘探技术,通过电脑软件模拟,进行详细的设计方案对比,对方位角、炮检距及覆盖次数等重要参数进行比较,最终优选了较好的观测系统。通过高密度资料和常规三维地震勘探资料对比,发现方法可靠,资料改善明显,为矿区的进一步开发提供较好地质保障。

高密度采集技术在西部煤炭资源勘探中的应用

结合中国煤炭地质总局承担的国家重大产业技术开发专项"西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术"依托工程的研究成果,介绍了高密度三维地震勘探的概念、技术特点和优势。高密度三维地震采集技术与常规三维地震技术相比,具有高覆盖次数、小空间采样间隔、宽(全)方位角、均匀炮检距道集等特点,在资料采集和处理过程中容易接收并保护宽频数据,实现高信噪比、高分辨率、高保真度。实例说明小网格和高覆盖次数可有效提高地震资料信噪比和地震反射波的连续性,提高小构造的检测能力。根据多个依托工程的实施情况,提出了高密度三维地震采集技术对设备及野外采集的要求。

煤炭高密度空间采样地震勘探方法研究及应用效果

高密度空间采样地震勘探技术在野外采用单点激发、单点接收,可有效避免野外组合时差对高频的影响及组合产生的接收各向异性问题,并有利于室内对规则干扰进行压制。通过开展高密度空间采样试验,对高密度勘探技术中空间采样密度与分辨率的关系,高密度激发技术、静校正、高保真室内组合方法、噪声压制方法及三维去噪最小数据集抽取方法等关键技术进行了总结。以HNDJ区的高密度地震勘探项目为例,高密度地震勘探获得的新剖面,其各煤层的反射特征都比过去普通三维资料有明显提高,特别是T4波。对该区的高密度空间采样数据利用多种地震属性对断层进行识别,新发现6～8m的断层2条,尤其2m断距的断层显示的也非常清晰,实例表明高密度空间采样地震勘探技术,可提高地震勘探的成像精度。

中国石油十一五物探科研取得阶段性成果 高密度地震研究仍是主攻目标

由东方地球物理公司承担的中国石油“准噶尔西北缘高密度空间采样地震勘探现场试验”、“松辽盆地三雏地震数据连片叠前偏移处理技术研究”、“柴西南跃进-阿拉尔地区高精度三维地震勘探技术研究”三个物探科研项门，近日通过验收，并受到集团和股份公司领导和专家的好评。

淮南煤田三维地震勘探技术应用进展

淮南煤田地处华北型石炭二叠纪聚煤区的东南部地区,煤系地层为石炭二叠系。淮南矿业集团与产学研等多家单位合作,积极研究与推广应用三维地震勘探技术。自1993年谢桥矿首次开展煤炭采区三维地震勘探以来,至目前的高密度三维地震勘探,历经6个发展阶段,开展了针对不同煤层的精细处理、厚煤层屏蔽下的下伏煤层勘探技术、AVO技术、岩性反演技术及高密度三维地震勘探等多项科研项目,取得了丰硕的勘探成果。根据淮南矿业集团探采对比资料,指出了采区三维地震勘探的研究方向及应采取的措施。