矿区全数字高密度三维地震勘探技术的应用

王琢

摘 要：要想促使地震勘探结果达到较高的精度水平，就必须提高勘探采集系统的覆盖动态范围，同时三维地震资料的圖像质量和空间采样的密度与观测系统之间也存在着密切的相关性。本文重点就全数字高密度三维地震勘探的数据采集技术、目标处理技术、地质资料解译技术等三方面的技术内容展开了深入的研究工作，全数字高密度三维地震勘探技术相较于传统的三维地震勘探而言，其在断层位置、小断层判断、陷落柱探测及高陡构造勘探等方面均有着更为突出的优势特性。

关键词：三维地震勘探；数据采集；采样密度；应用

全数字高密度三维地震勘探技术是利用可覆盖更大范围的数字检波器来进行数据接收、空间采样，以及对目标的处理与地质资料解译。其勘探动态范围的进一步扩大是提升地震勘探进度的核心所在，光电仪器与模拟设备的动态范围可达到40db。特别是随着近年来地震勘探设备有关技术手段的快速发展，数值检波器的动态范围已经拓展到了90db。据此，为促进对矿区全数字高密度三维地质勘探技术的广泛应用，本文将重点就高密度三维地震勘探的数据采集技术、目标处理技术、地质资料解译技术等内容展开深入探究。

一、数据采集技术

在煤炭开采地区采用全数字高密度三维地震勘探技术将有助于提升地震资料的识别率，由观测系统的设计层面来进行考虑，可就以下问题来展开分析：

1）煤炭全数字高密度三维地震勘探选用单点数字减薄设备进行数据信息内容的获取，不但可加强对高频弱信号的获取性能，同时还可增强对低频弱信号的记录，达到宽频带记录的效果，在记录的过程当中不会造成50Hz的工作频率影响，数值检波器的低端频率可达到1Hz，高频率响应效果显著。因而在观测系统当中应有尽可能的加强对反向散射噪音、线性噪音、多次波等噪音的压制。

2）转变传统的滚动半排列片亦或是多条接收线的设计形式，确保滚动距不出现明显脚印，最大线距不超过第一菲涅尔带半径。

3）在面原大小方面应当以符合于断面波亦或是短波长分量而不发生空间假频为主要原则，煤层中部断裂层面的倾斜角度应为45°～70°之间，在速度达到3200m/s，最大保护频率达到120Hz，以及中部断裂层面倾斜角度为70°之时，进行面原大小的计算处理。为了促使后期施工作业以及倾斜角度能够达到更大值，在原尺寸面积上的设计应当达到5.5m×5.5m左右，以保障高角度断裂层面其波段能够实现正确成像。

在整体接收评断范围中，数字检波器的相位改变幅度相对偏小，处于较低频段之下时并不会造成相位畸变的发生，同时在较高频段的相位畸变则明显低于一般的检波器，因此也更加方便于频带的充分延展与拓宽。

二、目标处理技术

煤炭全数字高密度三维地震勘探数据选用目标处理形式，利用线性校对形式，对系统图像进行观测，加强对最大及最小炮检距离图像、高程平面图像、单炮显示、覆盖次数图像等初始采集数据的质量监控，借助于这一类的监控图件分析，从而逐段对炮点和检波点位置的判断。采用人工方式来实现确切的炮、道编辑处理，其工作总量约为三维地震数据处理内容的60%以上。在所进行的速度测量、静止校对、衰减多次波和频谱分析整理等操作环境当中，完全应用目标处理技术来确保尽量达到对三维地震数据信息的精细化处置。可在静止校对完成以后，对于不正常的校正炮点进行记录而后将信噪比相对偏小的炮点去除，对反褶积因子可于目标反射波发育波段进行获取，以尽可能确保煤层波的高信噪比以及宽频带。衰减波段大多是衰减浅层波段以及折射波段，可利用尺寸大小为450m×450m的网格大小来实施确切速度评估。

通过应用叠前时间偏移方式来开展偏移处理之时，借助于冲突调节策略能够将偏差速度明确的反映出来，进而便可获得更为确切的均方根速度场。通过对成像偏移角度选用时变分析手段，在煤矿区的浅层上大多呈水平状反射，角度约为35°，在深层中则转变成为75°，能够保证断面波段正确的呈现出来。如果初始采集面的最初尺寸大小僅为5.5m×5.5m之时，则相应的输出采集面初始尺寸相应的也便仅为5.5m×5.5m。

在某煤矿开采区域利用全数字三维地震勘探技术，结果显示，应用135～255Hz的分频对一定的区域范围进行扫描，测出在12-4a煤层可获得较为密集的持续性信号反射，经处理分析表明成果剖面新生界底层主频率为135Hz，频带宽度15～255Hz，煤层反射波主频率115Hz，频带宽度15～225Hz，每一层的反射信号均比一般的三维地震资料更加显著，尤其是12-4a煤层，数据准确性显著增强。

三、地质资料解译技术

针对煤炭开采地区的全数字地质资料内容的解释翻译，可优先选用钻井资料信息以及测井资料信息将之合并起来用作地震信息的记录，从而将相应的层位准确的标识确定出来；之后再针对垂直剖面实施对比及解译，同时针对叠加、方差、相干及波阻抗等有关数据内容由岩层属性和地层与煤层顶板间的物体差异，借助于选用各类存在明显差异的窗口属性数值，来获取到能够体现出地质状况的地质属性内容，促成对三维地震资料属性的高精度解读翻译。另外，增强剖面对比和属性分析，能够更好的提升解译的精度属性。在实际的开采煤矿区域具体应用状况显示，针对落差超过5m的断层三维地震资料其经过解译所获得的结果信息，与实际情况基本吻合，同时在老旧煤矿的采空区域当中其解译信息与实际状况也大致趋同。

四、结语

总而言之，在煤炭开采地区所应用到的全数字高密度三维地震勘探技术主要就包括了数据采集技术，目标处理技术以及地质资料解译技术，通过分析表明三全数字三维地震勘探在时间剖面上的频带相对较宽，信噪比较大，能够将小断层及采空区准确的辨别出来，具备较高的勘探进度，无论是在复杂煤矿采区还是简单采区均可进行普及推广。

参考文献：

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