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煤矿采区三维地震勘探的问题

   近年来，三维地震勘探技术广泛用于煤矿采区的合理布置、主巷道的开拓、综采工作面开采地质条件的评价，在矿井和采区设计优化、避免和减少地质风险、优选采煤方法等方面起到了重大作用。

   目前，我国主要矿区的生产矿井均做了采区三维地震勘探工作，获得了大量的三维地震数据。在地震地质条件较好的地区，可以解决的主要地质问题是：

   (1) 查明落差大于等于5m的断层，提供落差小于5m的断点，平面摆动误差小于30m；

   (2) 查明幅度大于等于5m的褶曲，主要可采煤层底板深度误差不大于1.5%；

   (3) 查明新生界(*四系)厚度，深度误差不大于1.5%；

   (4) 探明直径大于30m的陷落柱。

   近年来，在使用三维地震勘探成果的过程中暴露出许多问题，主要包括：

   (1) 地震成果的利用率低，**于煤层底板等高线图和固定间距的地震时间剖面，无法利用三维地震数据体的所有信息；

   (2) 无法实时获得沿巷道方向(即任意方向)的地震剖面；

   (3) 无法对煤层底板等高线的误差进行修正；

   (4) 在掘进和回采过程中，可以发现许多小于5m的断层，但是无法自动修改原构造解释方案(即无法自动修改煤层底板等高线图)。

    系统简介

   造成上述问题的主要原因是，目**维地震资料解释系统(如LandMark、GeoFrame等)均为安装在UNIX系统下的工作站上，过于专业化，而且价格昂贵，安徽矿井物探，煤矿地质人员一般无法使用。

   因此，随着煤矿生产对三维数据进行动态解释的需求越来越高，煤矿地质人员急需一种安装在微机上，基于WINDOWS平台，价格*、简单易学的、具有基本解释功能的地震数据解释系统。它将使得地震资料能够随煤矿生产进行全程动态解释，提高三维地震成果利用水平，以便解决更多的地质问题。

煤矿三维地震数据动态解释系统具有以下特点：

   (1) 具有与Windows系统一致的用户界面，用户可以很*的学习和使用该系统。

   (2) 提供完整的地震数据管理功能。系统包括了对地震数据的输入输出、二维和三维地震数据的显示、地震标准层位追寻与拾取、断层的解释、地震属性参数的提取和处理、相干/方差数据体计算、小波分频处理，对所需文本文件的编辑和查看以及对相应图件的处理等功能。这使得用户可以方便的在系统中完成从对地震数据的输入到对较终结果进行显示输出的全部工作。

   (3) 系统是利用面向对象技术按照模块化方式开发的，每个模块可以独立运行。

   (4) 系统具有良好的用户界面，具有非常好的可维护性和可扩充性。

      煤矿三维地震数据动态解释系统已经在多家单位得到应用，包括皖北矿业集团、淄博矿业集团、淮南矿业集团、龙口矿业集团、开滦矿业集团、邢台矿业集团、晋城矿业集团、肥城矿业集团、铁法矿业集团、潞安矿业集团。

地震属性检测弱时移异常新方法

众所周知，地震波在地下传播中，要发生能量衰减，这种衰减与波的频率有关，而且高频比 低频吸收得快，因此在大多数地震数据中的上限频率通常只有80Hz左右。然而吸收是随岩性及其 饱和度而变化的，胶结性差的近地表对能量的吸收比下面致密岩石强得多。所以对吸收的研究和 确定地震数据中吸收的测量方法十分重要。 通常对衰减的测量，包括测量衰减系数α和地震品质因子Q。实验证明，Q与岩石类型、流体类 型和流体饱和度有关，故Q的计算是一种对储层特性的有效诊断。研究表明，矿井物探咨询电话，可以用地震数据和VSP 数据计算Q，矿井物探队伍，为此地球物理工作者们要设法由地下数据来确定衰减并对它加以校正、补偿。衰减的 补偿有很多方法，包括反褶积、时变谱白化（TVSW）、反Q滤波等，它们在实际应用中还都有一些 问题。Q可以由地震数据和VSP数据确定，已经研究出的方法有谱比、匹配滤波、中心频率移动和 瞬时频率等，但在实际应用中也还存在一些不足，尽管由VSP数据的确定方法中，数据频率比地震 的高，但因其测量深度不够，使深度较大处的Q计算不稳定。'高频恢复（HFR）﹨'衰减校正新方法，矿井物探队，由VSP数据确定衰减并将 此衰减应用于地震数据，它充分利用了井中不同VSP测量深度处获得的频率衰减。由于相邻深度处 的下行VSP信号记录频率变化的比是反应这些观测点之间频率分量衰减的，所以可用相邻深度处的 记录振幅和初至子波的长度变化来计算频率分量的变化，然后再设计时间域补偿这种变化的逆算 子，对于井下的一系列测量深度，便可生成一套这种逆算子。因为计算出的逆算子确定了相邻深 度之间初至波的频率变化，因此逆算子补偿了可能引起VSP初至子波频率变低的衰减和扩散。应用 于地面地震数据中，首先通过对比相应的测井数据，并将上行VSP数据与地震数据对齐而确定应用 的时窗。 HFR方法应用于地震数据，其效果与时变衰减校正相似，但在将算子连续用于叠加数据中时，却 避免了开时窗，由于不用类似于谱比法的计算，不会发生负Q的情况，也不存在对斜坡的任何敏感 问题。对地震数据的这种逆算子的应用，由于恢复衰减的频率分量，可使频率带宽得到增加。中 阿尔伯达的3D偏移地震数据应用了上述HFR方法，以帮助确定940～1000ms层段的砂岩存在和孔隙 度情况。为了证实这种方法的可用性，通过对作HFR前、后地震数据体进行相干性分析，对地面地 震数据的高频恢复进行评价，结果表明，经HFR后的相干数据体上清楚地看到了礁体的边界，另外 经HFR处理的波阻抗剖面上可观测到地震子波的稳定性较好。为了证明此方法的可靠性，用两个实 例进行了验证。一个是南阿尔伯达在产油田的3D地震测区内C井记录的零偏移距VSP数据，另一个 是中东一个地区，将D井的走廊叠加和声波测井曲线叠加在一段地震剖面上，把HFR应用于地震数 据后，反射分辨率和连续性得到提高，从而使地震数据与井数据相关得更好。