三维地震资料在煤田构造解释中的应用

孙璐伟 窦新钊 罗金辉

1、山东正元地质勘查院烟台分院，山东 烟台 264002 2、中国矿业大学资源学院，江苏 徐州 221008

三维地震资料在煤田构造解释中的应用

孙璐伟1窦新钊2罗金辉2

1、山东正元地质勘查院烟台分院，山东 烟台 264002 2、中国矿业大学资源学院，江苏 徐州 221008

应用GeoQuest全三维解释系统对三维地震资料进行精细解释，资料解释主要以人工解释为基础，工作站人、机联做解释为工具，由粗到细，由时间剖面到时间切片，由剖面到平面依次进行。结果表明，利用三维地震资料可以准确的解释出断层和褶皱等构造样式，是煤田勘探的有效手段。

三维地震；时间剖面；时间切片；构造解释

三维地震数据体所反映的地质信息十分丰富，资料解释主要包括以下几个方面：地震地质层位的标定、地震反射波的对比及解释、地震资料的地质解释、解释后所得相关资料图件的制作[1-2]。同时，在解释过程中充分利用了纵向、横向时间剖面相结合；任意向时间剖面与联井时间剖面相结合；时间剖面和时间切片、顺层切片相结合的方式，立体的全方位的进行分析判断和解释，以确保解释成果的可靠性和准确性，力求解释的成果能真实地反映地下地质体的构造情况。本文以山东某井田三维地震资料为基础，结合区域地质资料分析，对该井田构造进行精细解释，以期查明煤层赋存状况。

1 地震地质层位的标定

地震地质层位的标定是地震地质资料解释的基础，在充分分析了区内钻孔资料的基础上，正演出人工合成地震记录，然后结合区内的钻孔资料及实际的地震时间剖面，由人工合成记录经过层位替换来最终确定地震反射波与地质层位的对应关系[3-4]。我们将目的煤层1号煤层的反射波命名为T1波。图1显示出了人工合成记录和地震时间剖面上反射波的对应关系。T1波：为1号煤层底板发育的反射波，该反射波在地震时间剖面上的特征为能量特强、信噪比高、连续性好、波形稳定，在全区可连续追踪对比。是本次解释的目的层位，T1波是解释1号煤层赋存形态和构造的依据。

图1 地震反射波与地质层位对应关系图

本区共发育有两层可采煤层，1号煤层和2号煤层， 2号煤层和1号煤层间距仅为0.55～11米，由于地震勘探方法本身的局限性，无法分辨出该两层煤层，因此本次仅对1号煤层进行了解释。

2 构造解释

2.1 褶曲解释

本区煤系地层整体形态基本上为一单斜构造，但在个别地段由于构造的牵引和受力的不均产生了较小的褶曲，该构造形态在地震时间剖面及水平时间切片上均能直观地反映出来(图2，图3)。褶曲的解释主要以时间剖面和水平切片为依据[5]。

图3 褶曲在水平时间切片上的反映

2.2 断层解释

断层解释是本次地震勘探的主要任务之一。断层解释是否正确主要取决于断点的解释和断点的组合是否正确，由于本区断层特别是在勘探区西南部和西北部较为发育，并且大多以小断层的形式出现，因此在断层的解释过程中主要以时间剖面为主，顺层切片为辅。

图4 小断点在地震时间剖面上的反映

（1）断点的解释

断点的解释主要以波形变面积显示的时间剖面为主。落差较小的断层在地震时间剖面上主要表现为反射波同相轴的错断、扭曲、分叉和能量变化（图4小断点在地震时间剖面上的反映）。在小断点的解释过程中，对地震时间剖面进行了局部放大，综合分析反射波组的波峰、波谷以提高识别能力和解释可靠程度。

图5 断层在水平切片上的反映

（2）断层的组合

在时间剖面上进行断点解释后，进一步分析断层的性质和落差，结合水平切片和顺层切片及区内主体构造展布规律进行断层组合和断面闭合。即把相邻剖面上断层性质相同，落差相当或落差有规律变化的断点组合成断层，并利用三维数据体可以在任意方向上切取剖面的灵活特点进行检验，以提高断点组合的可靠性。小断层在顺层切片上表现为反射波振幅弱，能量弱的特征；大断层表现为反射波缺失（图5）。结合连续的水平时间切片和顺层切片解释断层的延展方向及空间形态。

3 结论

本区总体上呈现单斜形态，属构造简单类型，个别地段由于构造的牵引和受力的不均产生了较小的褶曲。断层在东部极不发育，面积大概占整个测区的一半，但在测区西北部，西南部和中部断层较发育，多以小断层的形式出现，由于本区煤层发育较厚，对井田的开采影响不会太大。

[1] 程乾生. 信号数字处理的数学原理[M].北京:石油工业出版社，1996.

[2] 何焦登，雄维纲. 应用地球物理教程一地震勘探〔M].北京:地质出版社，1991.

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

[4] 饶建中.子波反褶积程序[J].物探化探计算技术，1993，8（2）： 9～12.

[5] 伊振林，王润秋.一种新的混合相位反褶积方法[J].石油地球物理勘探，2006，22 (1):63～67.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.003