孫璐偉 竇新釗 羅金輝

1、山東正元地質(zhì)勘查院煙臺分院，山東 煙臺 264002 2、中國礦業(yè)大學資源學院，江蘇 徐州 221008

三維地震資料在煤田構(gòu)造解釋中的應用

孫璐偉1竇新釗2羅金輝2

1、山東正元地質(zhì)勘查院煙臺分院，山東 煙臺 264002 2、中國礦業(yè)大學資源學院，江蘇 徐州 221008

應用GeoQuest全三維解釋系統(tǒng)對三維地震資料進行精細解釋，資料解釋主要以人工解釋為基礎，工作站人、機聯(lián)做解釋為工具，由粗到細，由時間剖面到時間切片，由剖面到平面依次進行。結(jié)果表明，利用三維地震資料可以準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；時間剖面；時間切片；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方面：地震地質(zhì)層位的標定、地震反射波的對比及解釋、地震資料的地質(zhì)解釋、解釋后所得相關資料圖件的制作[1-2]。同時，在解釋過程中充分利用了縱向、橫向時間剖面相結(jié)合；任意向時間剖面與聯(lián)井時間剖面相結(jié)合；時間剖面和時間切片、順層切片相結(jié)合的方式，立體的全方位的進行分析判斷和解釋，以確保解釋成果的可靠性和準確性，力求解釋的成果能真實地反映地下地質(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，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析，對該井田構(gòu)造進行精細解釋，以期查明煤層賦存狀況。

1 地震地質(zhì)層位的標定

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

圖1 地震反射波與地質(zhì)層位對應關系圖

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

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)在地震時間剖面及水平時間切片上均能直觀地反映出來(圖2，圖3)。褶曲的解釋主要以時間剖面和水平切片為依據(jù)[5]。

圖3 褶曲在水平時間切片上的反映

2.2 斷層解釋

斷層解釋是本次地震勘探的主要任務之一。斷層解釋是否正確主要取決于斷點的解釋和斷點的組合是否正確，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程中主要以時間剖面為主，順層切片為輔。

圖4 小斷點在地震時間剖面上的反映

（1）斷點的解釋

斷點的解釋主要以波形變面積顯示的時間剖面為主。落差較小的斷層在地震時間剖面上主要表現(xiàn)為反射波同相軸的錯斷、扭曲、分叉和能量變化（圖4小斷點在地震時間剖面上的反映）。在小斷點的解釋過程中，對地震時間剖面進行了局部放大，綜合分析反射波組的波峰、波谷以提高識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

在時間剖面上進行斷點解釋后，進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，落差相當或落差有規(guī)律變化的斷點組合成斷層，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進行檢驗，以提高斷點組合的可靠性。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)造簡單類型，個別地段由于構(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，面積大概占整個測區(qū)的一半，但在測區(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，對井田的開采影響不會太大。

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

[2] 何焦登，雄維綱. 應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].物探化探計算技術(shù)，1993，8（2）： 9～12.

[5] 伊振林，王潤秋.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