煤田巖性反演推廣簡介

1、. FILENAME 煤田巖性反演推行簡介.doc PAGE 19 of NUMPAGES 21PAGE ：.；PAGE 19煤田巖性地震勘探方法研討與運用0.概略山東省煤田地質(zhì)局物探丈量隊煤田巖性地震勘探技術(shù)研討獲得艱苦突破，所承當(dāng)?shù)纳綎|省煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)開展方案科研工程于2006年底經(jīng)過中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定，獲得專家高度評價，鑒定以為研討成果到達(dá)國際先進(jìn)程度。隨著地震勘探技術(shù)的不斷開展，對地震勘探的要求越來越高，不僅要求處理構(gòu)造問題，而且對煤層厚度、煤層構(gòu)造和煤層頂、底板等巖性研討也提出了要求。而傳統(tǒng)的地震資料由于分辨率不高，無法滿足煤厚等巖性解釋的需求。測井資料縱向分辨率很高，

2、但難以實現(xiàn)地質(zhì)義務(wù)對井間地層參數(shù)橫向精細(xì)預(yù)測的要求。尤其是目前我國加快了西部能源開發(fā)進(jìn)程，全國各大集團(tuán)公司紛紛進(jìn)軍西部，對地質(zhì)勘探技術(shù)提出更高的要求。西部煤炭儲量豐富，煤層厚度普通較大，最大厚度可超越100米，煤層中有時有一層或多層巖石夾層，煤礦建立和消費迫切要求提高煤層厚度及煤層宏觀構(gòu)造解釋精度。因此，在煤田地震勘探開展的過程中，由構(gòu)造勘探向巖性勘探轉(zhuǎn)變勢在必行。從80年代起，國內(nèi)外許多學(xué)者先后提出了各種薄層(包括煤氣和油氣儲集層)厚度的定量解釋方法，從實際上討論了煤層反射波的構(gòu)成機(jī)制，研討了它的動力學(xué)特征隨煤層厚度的變化規(guī)律，為利用煤層反射波的動力學(xué)參數(shù)進(jìn)展煤層厚度預(yù)測提供了實際根據(jù)。這些

3、實際在煤層構(gòu)造簡單時有的獲得了不錯的效果，但在西部煤層復(fù)雜地域卻誤差較大。波阻抗反演是一項重要的巖性地震反演技術(shù)，在油田地震勘探中得到廣泛運用，主要運用于油田層序地層學(xué)研討和儲層預(yù)測研討中，在煤田中運用還不是很多。它以測井資料豐富的高頻信息和完好的低頻成分補(bǔ)充地震資料有限頻寬的缺乏，用知地質(zhì)信息和測井資料作為約束條件，推算出波阻抗資料，在此根底上,將鉆井獲得的地層變化情況標(biāo)定在波阻抗剖面上，使反演的地層波阻抗具有明確的地質(zhì)含義，從而為小斷層、煤層厚度、巖性等物性的精細(xì)描畫提供可靠的根據(jù)。通常波阻抗反演技術(shù)的反演精度依賴于初始模型的選取及其采用的約束方法，初始模型和約束方法將決議反演結(jié)果能否可以

4、收斂于實踐的地質(zhì)模型。本工程從傳統(tǒng)的巖性勘探方法的研討開場，在承繼的根底上，改動了常規(guī)的研討思緒，結(jié)合煤田地震資料特點，從野外數(shù)據(jù)采集，資料處置及解釋都進(jìn)展了針對性的任務(wù)。在對資料進(jìn)展拓頻特殊處置的根底上提出采用小波邊緣分析建模的波阻抗反演方法，從而使地震資料和測井資料到達(dá)了很高的匹配程度，獲得高質(zhì)量的波阻抗巖性反演剖面。并在對比解釋中初次提出了時間域地質(zhì)剖面的概念，突破了傳統(tǒng)的/4薄層解釋的極限厚度，是實際上的突破和飛躍。研討成果具有以下創(chuàng)新點：1、利用小波邊緣分析建模技術(shù)檢測、提取地震屬性參數(shù)進(jìn)展波阻抗反演模型擾動, 使反演更為準(zhǔn)確地向?qū)嵺`地質(zhì)模型收斂，提高反演的精度和分辨率。2、利用HF

5、E高頻拓展處置方法，拓寬有效信號的頻帶寬度，提高地震資料分辨率，進(jìn)一步提高波阻抗反演剖面質(zhì)量。3、在資料解釋研討中，突破了波阻抗剖面定性解釋的局限，到達(dá)了定量解釋的階段；在煤層厚度的解釋中，突破了傳統(tǒng)的/4薄層解釋的極限厚度，是實際上的突破和飛躍，并在實際中得到廣泛運用。4、在多煤層對比的解釋中，初次提出了時間域地質(zhì)剖面的概念，將傳統(tǒng)的時間剖面解釋方法轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間域巖性地質(zhì)剖面解釋。該工程成果曾經(jīng)在新疆地域大井-將軍廟、沙吉海、紅沙泉、西黑山及我省淄博礦業(yè)集團(tuán)許廠煤礦等多個煤田地震勘探中進(jìn)展運用。該技術(shù)的運用更為科學(xué)、準(zhǔn)確地處理了煤層對比問題，從而節(jié)約大量的鉆探任務(wù)，不但節(jié)約了勘探費用，而且大大

6、提高了勘探精度，并加快了勘探進(jìn)度，還可以處理地層巖性劃分問題，特別是對新生界底界面的含、隔水層，以及煤層頂?shù)装宓纳皫r分布情況進(jìn)展劃分，對開采上限評價提供科學(xué)根據(jù)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值，推行運用前景寬廣。以我們在新疆奇臺大井-將軍廟預(yù)查找煤勘探為例，544Km2的勘探范圍內(nèi)僅用了8個鉆孔和一定網(wǎng)度的地震勘探任務(wù)量，運用該研討方法預(yù)測解釋煤層厚度及煤層構(gòu)造，僅半年左右的勘探周期，科學(xué)地處理了B1煤層儲量計算問題，經(jīng)普查、精查后續(xù)勘探任務(wù)證明，儲量計算精度較高，煤層儲量計算結(jié)果變化不大。該工程為魯能新疆煤炭能源基地建立提供了詳實、可靠的地質(zhì)根據(jù)，獲得了宏大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。該項研討成果使煤田

7、巖性地震勘探由定性研討轉(zhuǎn)向了定量解釋，并提出了地震資料解釋新觀念，提高了地震勘探技術(shù)處理地質(zhì)問題的才干，拓寬了其效力領(lǐng)域，對物探技術(shù)的開展具有艱苦的現(xiàn)實意義和推進(jìn)作用。1.總體思緒 1.1研討道路和關(guān)鍵技術(shù)隨著地震勘探技術(shù)的不斷開展,礦方對地震勘探也提出了越來越高的要求,不僅要求處理構(gòu)造問題,而且對煤層厚度、煤層構(gòu)造和煤層頂、底板巖性勘探研討也提出了要求。而傳統(tǒng)的地震道反褶積、合成聲波測井及模型反演技術(shù)由于噪聲和子波帶寬的影響,分辨率不高 ,無法滿足巖性解釋的需求；測井資料縱向分辨率很高，但難以實現(xiàn)地質(zhì)義務(wù)對井間地層參數(shù)橫向精細(xì)預(yù)測的要求；動搖方程反演技術(shù)以測井資料豐富的高頻信息和完好的低頻成

8、分補(bǔ)充地震資料有限頻寬的缺乏,用知地質(zhì)信息和測井資料作為約束條件,推算出波阻抗數(shù)據(jù),在此根底上,將鉆探獲得的地層變化情況標(biāo)定在波阻抗剖面上,使反演的地層波阻抗具有明確的地質(zhì)含義,從而為小斷層、煤層厚度、巖性等物性的精細(xì)描畫提供可靠的根據(jù)。我國西部煤炭儲量大，煤層厚度普通較大，最大厚度可超越100米，相對于東部煤田而言構(gòu)造簡單，但是煤層構(gòu)造較為復(fù)雜，大體分為兩種情況：1單煤層賦存其中有一層或多層巖石夾層，2多煤層賦存，煤層厚度變化大且間距較小，無標(biāo)志層，對比較為困難。因此，在我國西部地震勘探中由構(gòu)造勘探向巖性勘探轉(zhuǎn)變勢在必行，利用地震資料結(jié)合測井資料反演煤層厚度及煤層宏觀構(gòu)造是非常重要的一項地質(zhì)

9、義務(wù)。我國目前加快了西部能源開發(fā)進(jìn)程，全國各大集團(tuán)公司紛紛進(jìn)軍西部，參與到西部能源開發(fā)中來，使勘探工程周期大大縮短，而地質(zhì)義務(wù)要求不斷提高。在我國西部煤田地震勘探中，地震反演技術(shù)可以大大提高煤層厚度解釋精度以及煤層宏觀構(gòu)造的解釋，這對煤礦的科學(xué)設(shè)計與開采具有非常重要的意義。在地震勘探中，人們主要利用的地震信息是反射波形，雖然波形的直接解釋在某些地域得到很好的效果，但這種方法很難推行，波形的直接解釋難度很大，緣由是波形間的相互關(guān)涉，干涉的影響間隔 相當(dāng)于子波的延續(xù)度。這比常規(guī)的時間分辨率1/2周期要大得多。波形干涉問題是地震資料的帶限性質(zhì)所呵斥的，也只能經(jīng)過地震和測井資料相結(jié)合才干處理。結(jié)合測井

10、的地震反演是油藏地球物理學(xué)各種技術(shù)所共同采用的根本方法。 在油田地震勘探中反演技術(shù)主要運用于油田層序地層學(xué)研討和儲層預(yù)測研討中,在煤田中運用還不是很多。在我國西部巨厚煤層地域，采用反演技術(shù)綜合研討煤層宏觀構(gòu)造、煤層厚度，尤其是煤層宏觀構(gòu)造的解釋在國內(nèi)尚屬初次。隨著我國西部能源開發(fā)速度逐漸加快，地震勘探地質(zhì)義務(wù)的逐漸提高，該技術(shù)的開展及運用前景極為寬廣該工程主要研討內(nèi)容是研討煤層厚度及宏觀構(gòu)造解釋方法，對比各種解釋方法的適用范圍，優(yōu)缺陷，重點是不同煤層類型的正演模擬和動搖方程反演解釋。在求解動搖方程的根底上，結(jié)合地震和有關(guān)鉆孔資料，求出地層的各種物性參數(shù)剖面，進(jìn)展地震資料的綜合解釋 本工程的關(guān)鍵

11、技術(shù)是：1、正演的原理及方法2、波阻抗反演的根本原理和方法3、改良傳統(tǒng)的反演方法4、反演資料的解釋技術(shù)a)第四系底界含、隔水層劃分b) 煤層的解釋包括煤層厚度的解釋和夾矸的解釋c多煤層的對比解釋本項科研任務(wù)的重點是利用測井約束動搖方程反演物性參數(shù),以及反演的物性剖面的高分辨特性對煤層宏觀構(gòu)造進(jìn)展定量解釋。1.2 西部煤層解釋我國西部地域地域遼闊，煤層賦存情況變化大，當(dāng)煤層厚度較大時根據(jù)煤層頂、底板反射波時差可以解釋煤層厚度，當(dāng)煤層厚度較小時根據(jù)煤層反射波振幅、頻率等動力學(xué)參數(shù)解釋煤層厚度。我國西部地域大部分煤層構(gòu)造較復(fù)雜，有的為多煤層，最多有的十幾層甚至幾十層可采煤層，有的雖然為一個主要煤層組

12、，但構(gòu)造復(fù)雜，巖石夾層復(fù)雜多變，規(guī)律性不強(qiáng)，煤層對比成為西部地域煤田勘探中的難點和重點，見圖1-1。圖1-1西部某區(qū)煤層對比簡易柱狀地震資料擁有鉆探和測井資料無法比較的橫向延續(xù)性和可對比性，如何利用地震資料的運動學(xué)和動力學(xué)信息，更好的處理煤層對比問題是我國西部地域煤田地震勘探迫切需求處理的問題，也是我國西部構(gòu)造簡單地域地震勘探技術(shù)真正的運用價值之所在。本次研討就試圖采用動搖方程寬帶約束反演技術(shù)突破地震勘探縱向分辨率極限，處理西部地域復(fù)雜煤層厚度及煤層構(gòu)造的對比解釋，從而使西部煤田地震勘探技術(shù)由構(gòu)造勘探向巖性勘探轉(zhuǎn)變。1.3 煤層反演解釋的實際根底煤層厚度h通常在020m之間變化,相對于地震波在

13、煤層中傳播的主波長(普通為2050m)是比較小的。所以在地震勘探中,煤層屬于薄層。對薄層的定量劃分,長期以來沒有一致的規(guī)范,不同的學(xué)者針對不同的檢測方法和檢測目的給薄層下過不同的定義。嚴(yán)厲地講,薄層的范圍是動態(tài)的,它不僅與地層的實踐厚度有關(guān),同時還與勘探深度及入射波主頻有關(guān)。由于煤層的厚度小,偶極性反射界面及高反射系數(shù),決議了煤層反射波的特點： (1) 煤層反射波在煤層頂、底界面的雙程游覽時間(2h/ v煤)遠(yuǎn)小于地震波周期T,即T。因此,煤層反射波是頂、底界面反射波相互疊加構(gòu)成的復(fù)合波,在剖面上以近似于單波的復(fù)波出現(xiàn)。 (2) 由于煤層頂、底界面是良好的反射界面,除了思索頂、底界面的反射縱波

14、外,也應(yīng)該思索多次反射波、轉(zhuǎn)換涉及多次轉(zhuǎn)換波。因此,煤層厚度的變化必然會引起復(fù)合反射波形的改動,這就為利用地震動搖力學(xué)特征研討煤層厚度的變化提供了實際根據(jù)。相對于油氣地震勘探而言,煤田地震勘探的目的層較淺,當(dāng)前技術(shù)條件下可采煤層的埋藏深度普通在1000m以內(nèi),所獲得的地震數(shù)據(jù)頻率較高,故煤層反射波具有較高的分辨率。當(dāng)解釋高分辨率地震資料時,必需求區(qū)分兩個重要的概念,可檢測性和分辨率?？蓹z測性是指可以檢測到地下某一薄層的復(fù)合反射波,并不思索能否區(qū)分薄層的頂、底界面,即不思索能否將復(fù)合反射波分成單個子波。2 技術(shù)方案與創(chuàng)新成果2.1反演的根本原理測井約束反演是一種基于模型的波阻抗反演。它首先利用測

15、井資料，以地震解釋的層位為控制，從井點出發(fā)進(jìn)展外推內(nèi)插，構(gòu)成初始波阻抗模型，然后利用共軛梯度法求解根本方程，實現(xiàn)對波阻抗模型的不斷更新，使得模型的合成記錄最正確逼近與實踐地震記錄，此時的波阻抗模型便是反演結(jié)果。實際與實際證明，初始模型對反演結(jié)果影響最大，而且直接影響到反演結(jié)果的可解釋性。因此，建立一個合理的、準(zhǔn)確、特征明顯的初始模型是測井約束反演的中心。建立初始模型的過程實踐上就是把橫向上延續(xù)變化的地震界面信息與高分辨率的測井波阻抗信息相結(jié)合的過程。初始模型不僅彌補(bǔ)了地震中缺失的高頻與低頻成分，也控制了解的范圍，即對解的結(jié)果進(jìn)展約束，從而添加了求解過程的穩(wěn)定性與收斂性。影響初始模型的要素有：1

16、 、地震采樣率，它直接決議了初始模型的高頻成分，進(jìn)而決議了反演結(jié)果的分辨率2、地震層位解釋，它直接影響測井曲線的外推內(nèi)插，從而影響井點以外初始模型的可靠性，3、層位標(biāo)定與測井資料，他們影響井點處的初始模型。層位標(biāo)定就是把地震與測井經(jīng)過合成記錄聯(lián)絡(luò)起來，通常是經(jīng)過合成地震記錄與井旁地震道的對比，準(zhǔn)確找出二者波組之間的對應(yīng)關(guān)系，以井旁地震記錄的時間厚度為規(guī)范，對測井資料進(jìn)展拉伸緊縮。從而改善合成記路遇井旁地震道的匹配關(guān)系，且準(zhǔn)確標(biāo)定各巖性界面在地震剖面上的反射位置。從實際上說，在子波準(zhǔn)確地條件下，合成地震記錄在拉伸壓所之前就應(yīng)該與井旁地震道匹配。但是，由于地震與測井觀測方式的差別前者觀測體波，后者

17、觀測滑行波以及測井資料存在的誤差如井孔條件、泥漿浸泡、周波騰躍等呵斥的誤差使得二者不匹配。因此當(dāng)合成記錄與井旁道差別很大時，有必要對聲波由于密度對合成記錄影響很小進(jìn)展校正或利用其它測井曲線來構(gòu)擬聲波數(shù)據(jù)使得二者在拉伸緊縮之前盡能夠類似，然后經(jīng)過層位標(biāo)定來校正二者之間的剩余差別；初始模型的正確與否可以經(jīng)過二者之間的匹配情況以及縱橫向上的分布能否與地質(zhì)、鉆井等資料吻合來加以判別。測井約束反演把地震資料與測井資料有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)揚(yáng)了地震在地面上延續(xù)采集，測井在縱向上分辨率高的優(yōu)勢，利用測井資料的全部頻率成分對地震進(jìn)展約束，不僅彌補(bǔ)了地震資料中缺失的低頻成分，而且使反演過程突破地震資料對高頻成分

18、的限制得到高分辨率的反演結(jié)果。建立一個合理、準(zhǔn)確、具有明顯儲層特征的初始模型是測井約束反演能否勝利的關(guān)鍵。 由于反演遞推必然引起累計誤差，所以經(jīng)常呵斥反演結(jié)果的不穩(wěn)定和發(fā)散。因此，在實踐反演中，采用了測井與地震的匹配校正和精細(xì)構(gòu)造解釋層位控制等手段對初始波阻抗模型進(jìn)展了約束。2.2 基于小波邊緣分析建模的波阻抗反演通常情況反演流程如圖2-2-1：基于模型的波阻抗反演是行之有效的波阻抗反演方法之一；但是它的反演精度依賴于初始模型的選取及其采用的約束方法，初始模型和約束方法將決議反演結(jié)果能否可以收斂于實踐的地質(zhì)模型，見圖2-2-2。 1當(dāng)初始模型與實踐地質(zhì)模型偏向較大時，反演結(jié)果往往不能收斂于實踐

19、地質(zhì)模型，得不到正確的反演結(jié)果。 2不恰當(dāng)?shù)某跏寄Ｐ涂蓪?dǎo)致反演結(jié)果的多解性 3很多情況下反演結(jié)果的精度和分辨率不能滿足地質(zhì)預(yù)測的要求。出現(xiàn)以上問題的關(guān)鍵緣由：初始模型高頻成份不準(zhǔn)。測井資料初始地質(zhì)模型初始波阻抗模型 內(nèi)插外推合成地震記錄原始地震記錄相比較修正模型殘差(最小)迭 代圖2-2-1 反演流程表示圖當(dāng)構(gòu)造比較復(fù)雜和巖性橫向變化大時, 井?dāng)?shù)據(jù)插值或外推可以得到較好的初始模型低頻部分(背景值), 而難以得到比較準(zhǔn)確的高頻部分(反映巖性變化的部分異常值)；離井越遠(yuǎn)，誤差越大。因地震數(shù)據(jù)包含了大量地下地質(zhì)信息，所以地震反演應(yīng)該充分利用地震信息來提高反演的精度。從地震數(shù)據(jù)本身提取的地震特征參數(shù)反

20、映巖性的部分變化, 將這些地震特征參數(shù)用于建模并參與迭代反演，可以彌補(bǔ)反演過程中高頻成分的誤差，使得反演結(jié)果更加接近實踐地質(zhì)情況，見圖2-3-1。AIW反演方法原理利用小波邊緣分析從地震數(shù)據(jù)本身提取地震特征參數(shù)。結(jié)合地震特征參數(shù)和測井?dāng)?shù)據(jù)建立初始模型。 圖2-2-2 波阻抗模型表示圖根據(jù)地震特征參數(shù)的性質(zhì)進(jìn)展模型擾動?？傊?，利用小波邊緣分析方法提取地震特征參數(shù)主要有以下特點：1、利用地震特征參數(shù)參與建模, 可以得到較為合理的初始模型；2、在迭代反演過程中，根據(jù)地震特征參數(shù)的性質(zhì)進(jìn)展模型擾動, 使反演更為準(zhǔn)確的向?qū)嵺`地質(zhì)模型收斂。3、充分利用地震信息，減少了對井?dāng)?shù)據(jù)的依賴程度。小波邊緣分析方法抑

21、制了常規(guī)方法的缺乏, 提高了反演的精度和分辨率；使反演結(jié)果能更好的反映實踐地下地質(zhì)情況。2.3 優(yōu)化高頻拓展技術(shù)簡稱HFE 由于地震資料頻帶較窄，主頻較低，往往使得反演波阻抗剖面分辨率較低，不能滿足地質(zhì)義務(wù)要求；如何處理這一問題同樣是獲得好的反演效果的關(guān)鍵之一。HFE高頻拓展高分辨率處置方法的特點就是：一方面大幅度提高分辨率的同時根本堅持地震數(shù)據(jù)原有的信噪比，并且可以堅持地震數(shù)據(jù)相對振幅關(guān)系和時頻特性，做到了保真處置。圖2-3-1 模型修正表示圖 圖2-3-2 反射系數(shù)序列在頻率空間 圖2-3-3 頻率空間低頻端地震記錄 低頻端的投影 向更高更寬頻帶的反投影HFE以為,地震記錄是反射系數(shù)序列在

22、頻率空間低頻端的投影，將頻率空間低頻端的地震記錄反投影到更寬更高的頻帶，可以到達(dá)拓寬頻帶提高分辨率的目的。如圖2-3-2和圖2-3-3所示。HFE高頻拓展等效于：將一個由低頻子波構(gòu)成的地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由高頻子波構(gòu)成的地震數(shù)據(jù)，從而提高分辨率。圖2-3-4和圖2-3-5分別為常規(guī)反褶積拓頻結(jié)果和HFE拓頻結(jié)果比較分析圖。常規(guī)反褶積拓頻方法降低數(shù)據(jù)的信噪比，不能有效拓寬有效信號的頻帶寬度，拓頻才干遭到噪聲的嚴(yán)重制約。而HFE拓頻方法可以根本堅持?jǐn)?shù)據(jù)的原有信噪比，有效拓寬有效信號的頻帶寬度，抗噪才干強(qiáng)。含噪聲數(shù)據(jù)常規(guī)反褶積結(jié)果反褶積后分別出的信號反褶積后分別出的噪聲圖2-3-4 含噪聲數(shù)據(jù)的常規(guī)反褶積

23、處置結(jié)果HFE處置有效拓寬了地震數(shù)據(jù)的頻帶寬度，提高了分辨率，到達(dá)了預(yù)期的效果。HFE處置結(jié)果展現(xiàn)了更為豐富的地質(zhì)信息。HFE高分辨率處置的結(jié)果與拓頻之前的數(shù)據(jù)相比，有以下幾個方面的特點：分辨率得到提高，層間反射信息豐富；一些弱反射得到突出, 反射延續(xù)性得到改善；根本堅持了原始數(shù)據(jù)的信噪比、相對振幅關(guān)系和時頻特性；HFE高分辨率處置技術(shù)是一項全新的地震數(shù)據(jù)處置手段， HFE方法可以有效的提高地震數(shù)據(jù)的分辨率，為反演和煤層分析提供更為準(zhǔn)確、可信的地震數(shù)據(jù)。隨著煤田勘探開發(fā)任務(wù)的不斷深化，這種技術(shù)一定會得到越來越廣泛的運用。含噪聲數(shù)據(jù)HFE處置結(jié)果HFE處置后分別出的信號FE處置后分別出的噪聲圖2

24、-3-5含噪聲數(shù)據(jù)的HFE處置結(jié)果2.4 結(jié)論應(yīng)在HFE拓頻處置結(jié)果的根底上，進(jìn)展AIW(基于小波邊緣分析建模的波阻抗反演)反演如圖2-4-1、2-4-2，這樣可以使測井資料和地震資料吻合程度更高，以充分發(fā)揚(yáng)地震資料的潛力，為薄互層煤層分析提供高分辨率、高精度和更為可信的巖層物性數(shù)據(jù)，提高煤層分析的精度。圖2-4-1 常規(guī)反演剖面圖2-4-2 HFE+AIW反演剖面3實施效果3.1 新生界底界含、隔水層的解釋新生界底界含、隔水層的劃分對于煤層的賦存離新生界底界很近以及有隱伏露頭的情況下，對提高開采上限以及煤礦的平安消費具有非常重要的意義。第四系地層中砂、粘土層的物性有一定差別，各種參數(shù)測井曲線

25、呼應(yīng)良好，砂普通表現(xiàn)為高阻、低自然伽瑪、低伽瑪伽瑪?shù)妮^高自然電位異常，而粘土那么視電阻率低，自然伽瑪強(qiáng)度高，伽瑪伽瑪曲線幅值高，自然電位曲線接近基線，比較容易區(qū)分。因此，經(jīng)過多參數(shù)曲線對比可以較可靠地劃分不同巖性巖層。如圖3-1-1為新生界底界的密度、速度及波阻抗反演剖面，從剖面上可以看出，砂層和粘土層的相間分布特征較為明晰。圖中有5組可以延續(xù)追蹤的反射波，利用井旁地震記錄解釋對比，可確定它們對應(yīng)的地質(zhì)層位。經(jīng)過參數(shù)反演后得到的各種參數(shù)反演剖面和常規(guī)地震剖面對比，反演剖面的縱向分層才干有明顯提高，可以有效地確定薄層空間分布情況如圖3-1-2。 圖3-1-1新生界底界反演剖面圖3-1-2 第四系

26、底部砂、粘土分布剖面3.2 煤層厚度及夾矸的解釋在常規(guī)地震時間剖面上進(jìn)展厚煤層厚度的解釋是根據(jù)煤層頂?shù)装宓姆瓷洳ǖ臅r差來解釋的，這種方法的本身并沒有問題，只是在區(qū)分頂?shù)装宓姆瓷洳〞r會出現(xiàn)誤差，以導(dǎo)致厚度預(yù)測的錯誤；另外，在煤層中存在夾矸時預(yù)測精度會大大降低；而波阻抗剖面能準(zhǔn)確地分辨煤層頂?shù)装宓慕缦?，能更為?zhǔn)確地預(yù)測煤層厚度。本工程經(jīng)過對煤層厚度計算方法的研討，提出以下觀念：1、關(guān)于薄層的界定(/4)是正確的，但這種界定的方法是基于常規(guī)地震時間剖面的根底上的2、在波阻抗剖面上，地層的厚度是可以計算的，不再存在厚層和薄層的概念。本次研討以為：波阻抗反演剖面是將地震時間剖面轉(zhuǎn)變成反響地層巖性特征的剖

27、面，它賦予了地震反射波以較為明確的地質(zhì)意義，因此反演剖面可視為時間域的地質(zhì)剖面，所以我們以為反演剖面中顯示的不同巖層即可表示其在時間域的真實賦存形狀，即可將其時間厚度變化了解為是真實的反映，由此可推算出真實的地層厚度。利用地震波的屬性參數(shù)對煤層厚度進(jìn)展趨勢解釋的方法即使是在信噪比和分辨率皆較為理想的情況下，也很難到達(dá)定量解釋的程度，在多層煤層賦存的條件下，由于反射波的相互關(guān)涉作用使得反射波的屬性參數(shù)發(fā)生變化，不再可以單純的代表煤層厚度的變化，因此這種解釋方法曾經(jīng)無法利用；但是利用波阻抗反演剖面進(jìn)展煤層厚度解釋那么不存在這樣的問題，在多煤層賦存的情況下也可以對各煤層分別進(jìn)展厚度解釋。以下實例是在

28、不同含煤地層中的煤層厚度計算；且分別有單層煤和多層煤賦存情況下的煤層厚度計算。實例一：大井-將軍廟工程單煤層厚度計算大井-將軍廟工程8線厚度預(yù)測利用0804和0801號孔約束得到的反演剖面預(yù)測0802和0809號孔，以0804號孔計算的速度為準(zhǔn)圖3-2-1大井工程單煤層波阻抗反演剖面表3-2-1 孔 號實踐揭露厚度m雙程游覽時ms計 算 厚度m絕 對 誤差m080427.2826.8080215.8715.9816.270.408099.78.88.960.7408065.75.15.20.5實例二：大井-將軍廟工程多煤層厚度計算大井-將軍廟工程ZK0401號鉆孔以B1煤層計算的速度為準(zhǔn)計算其

29、它煤層的厚度圖3-2-2大井工程多煤層波阻抗反演剖面 表3-2-2煤層編號實踐揭露厚度m雙程游覽時ms計 算厚度m絕對誤差mB16.677.38B26.857.666.920.07B32.32.252.030.27B42.582.782.510.07 實例三：新疆紅沙泉工程多煤層厚度計算如圖3-2-3在反演剖面上對ZK32-2號孔以B1煤層反算的速度為準(zhǔn)計算其它煤層的速度，而且以B1到B2煤層之間的夾層厚度表示為B-1為根據(jù)計算其它夾層的厚度從實例三可以看出，除了對煤層的厚度可以計算外，對于夾層的厚度的計算精度也是較高的，這同時也可以闡明波阻抗反演剖面可以了解為是時間域的地質(zhì)剖面。經(jīng)過以上實例

30、可以看出，利用波阻抗反演剖面進(jìn)展煤層厚度的定量解釋的方法是可行的，精度是非常高的，從而處理了長期以來關(guān)于薄層分辨率的問題。煤層厚度定量解釋技術(shù)的運用有著非常重要的意義。首先這將會大大提高了勘探精度，特別是對儲量的計算提供了更為詳細(xì)的煤層厚度數(shù)據(jù)；其次將會大量減少鉆探任務(wù)量，從而降低勘探費用、縮短勘探周期；最終為礦井開發(fā)的科學(xué)設(shè)計提供根據(jù)。圖3-2-3紅沙泉工程多煤層波阻抗反演剖面表3-2-3煤層編號實踐揭露厚度m雙程游覽時ms計 算厚度m絕對誤差mB18.62 6.16 B22.39 1.782.49 0.10 B317.82 12.58 17.60 0.22B42.35 1.78 2.49

31、0.14 B516.6211.0615.481.14B61.951.091.530.42夾層厚度計算B-115.696.4B-229.7912.4630.550.76B-317.357.2217.700.35B-439.4415.7338.560.88B-521.338.8221.620.293.3夾矸在煤層中的位置解釋1、從地震時間剖面上地震波形的變化可以推測出煤層構(gòu)造發(fā)生了變化，但變化的緣由是由于厚度的變化還是由于夾矸的存在而發(fā)生了變化，單純從時間剖面上有時很難區(qū)分，更無法確定夾矸在煤層中的位置；假設(shè)存在多層夾矸更是難以解釋。2、而波阻抗剖面那么能直觀的、較為明確的解釋地震波形發(fā)生變化的緣

32、由，以及較為準(zhǔn)確確實定夾矸在煤層中的位置。見圖3-3-1、圖3-3-2圖3-3-1 W4線多層夾石反演波阻抗剖面15線一層夾矸區(qū)反演波阻抗剖面圖3-3-2 15線一層夾矸區(qū)反演波阻抗剖面3.4 多煤層對比經(jīng)過正演的方法確定地震反射波的地質(zhì)意義，結(jié)合鉆探地質(zhì)資料的標(biāo)定進(jìn)展煤層賦存情況的解釋，這是目前煤層解釋的主要方法；但是在煤層的構(gòu)造較為復(fù)雜的情況下煤層層數(shù)多、間距小且橫向厚度變化大，由于遭到分辨率的影響，我們用于解釋的地震時間剖面上的反射波普通均為復(fù)合反射波，并不能純粹代表某一煤層的物理特征，這種傳統(tǒng)的解釋方法很大程度上是依賴于結(jié)合鉆探資料的推測結(jié)果單煤層或煤層穩(wěn)定且間距大的情況下精度是可以保

33、證的，所以這種解釋方法很能夠出現(xiàn)煤層對比上的錯誤，更很難解釋煤層厚度變化情況； 而波阻抗剖面那么賦予了地震時間剖面以較為明確的地質(zhì)意義及與各煤層的對應(yīng)關(guān)系,因此解釋根據(jù)更為充分,解釋結(jié)果更為科學(xué)合理。圖3-4-1為 L8線多的波阻抗反演剖面，從反演剖面上可以很明晰地分辨出不同鉆孔之間煤層的對應(yīng)關(guān)系和煤層構(gòu)造的變化情況，對解釋精度的提高起到至關(guān)重要的作用。圖3-4-1 L8線多孔多煤層波阻抗反演剖面多煤層反演結(jié)果往往存在多解性問題。對于不同時期的含煤地層情況有所區(qū)別，石炭二迭系含煤地層標(biāo)志層明顯，煤層相對穩(wěn)定，得到的反演剖面普通不會出現(xiàn)多解性問題；而白堊系和侏羅系含煤地層無明顯標(biāo)志層，煤層層數(shù)多且厚度變化大，反演結(jié)果往往存在多解性從而導(dǎo)致解釋結(jié)果的錯誤；要處理這一問題首先經(jīng)過鉆孔標(biāo)定在時間剖面上確定兩層以上相對穩(wěn)定的煤層的反射波，然后對測井曲線的合成記錄上相對應(yīng)的兩組波進(jìn)展標(biāo)定，由此建立初始模型