煤层瓦斯富集区时频域低频阴影检测

为了研究地震波在含气地层传播过程中地震波能量衰减、波形变化、横向连续性的变化等特征,实现三维地震资料瞬时谱分解,检测瓦斯富集区的低频阴影特征,在已有煤矿实际地质资料分析基础上,构建了具有代表性的煤层瓦斯富集区地质模型。通过黏弹性地震波动方程正演数值模拟获得了模拟地震记录剖面,并借助于S变换实施了地震剖面时频分析,获得了不同频率成分的处理结果。对比分析结果表明:横向上,煤层瓦斯富集区较原生煤反射振幅更强,且煤层底面反射同相轴整体下拉,瞬时频率降低,具有低Q值的瓦斯富集区地震波高频能量衰减严重,低频成分衰减慢,低频(30 Hz)瞬时剖面中对应瓦斯富集区下方表现为强能量团,当频率增加到60 Hz及以上,瓦斯富集区能量明显低于低频瞬时剖面中对应位置的能量,呈现出明显的"低频阴影"现象。选取核桃峪矿区实测三维地震资料实施时频分析处理,并重点针对8号煤层的地震反射特征和时频谱属性进行对比分析,结果表明煤层瓦斯富集区具有与正演模拟结果完全一致的"低频阴影"特征。利用"低频阴影"不仅能预测煤层瓦斯富集区,而且可以刻画富集区的边界和空间展布,减小三维地震勘探资料预测煤层瓦斯富集区的多解性;经后期实际钻采结果验证,结果吻合较好,证明了利用"低频阴影"检测瓦斯富集区的可行性。     

地震探测瓦斯富集区的定量分析研究

基于双相介质理论,对地震资料采用最大能量扫描法提取出地震波能量信息,得到能够反映流体信息的能量分布图。根据钻孔瓦斯检测值和井下煤样瓦斯检测值与三维地震资料预测的能量值的对比分析找出其相应的关系,定量分析瓦斯富集区的地震波能量值与瓦斯值的关系,为矿方进行地面瓦斯预抽布置钻孔和井下预防瓦斯突出提供地质依据。     

地震波场最大能量扫描法预测煤层瓦斯的应用研究

煤储层是典型的流固耦合渗流模型的双相介质。固体颗粒与孔隙中流体之间存在相对位移,导致双相介质中地震波能量再分配发生变化。尝试研究了采用三角滤波提取特定频率的地震波属性,再以地震波场最大能量扫描法分别求取给定的低、高频范围内地震波能量的最大值以达到由地震资料直接圈定出瓦斯富集区的目的。实际资料测试结果表明,以双相介质理论为基础,能够相应提高地震资料处理与反演结果的精度与可靠性。     

三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果

就当今地震学和地球物理学理论与应用研究的前沿和难题--地下流体即双相介质理论,研究了煤田地震资料上的地震波场特征,模拟并编制了相应软件对地震资料进行了再处理,有效地解释出了瓦斯富集区,预测结果与已开采的资料数据基本吻合.     

三维地震纵横波勘探在煤田中的应用研究

随着三维地震勘探技术在煤田中的推广应用，利用纵波与横波信息，能够又有效地解决煤田勘探中裂隙和储层等更精细、更微观的地质问题。本文介绍了三维地震纵横波资料在煤田中的应用研究，文中分析了纵波和转换横波信息在识别小断层与小裂隙、陷落柱和含水性等方面的应用效果实例，显示出了三维地震多波勘探技术的优势。     

地震勘探技术在煤层气富集区预测中的探索性研究

实际测试表明:煤层气富集区区域在物性特征及地震响应上与煤层气含量较低区域有显著不同,煤层气富集区的地震波速度约为正常煤层的4/5。地震正演模拟结果显示:煤层气富集区地段在地震资料上出现地震波至时间加长、振幅减弱、频率降低的特征。本文以此理论为基础,利用波阻抗反演、频谱分解技术,对某矿区煤层气富集区进行了尝试性预测,实际抽采资料表明:这些方法预测的煤层气富集区与实际抽采的结果基本吻合。这些方法的应用为后续的煤层气开发奠定了基础。     

煤层气地震勘探技术研究现状及发展趋势

国内外用于煤层气地震勘探的方法主要有:运用地震、测井、地质等资料的地震反演技术;利用振幅随偏移距的变化预测岩石孔隙中流体性质变化的AVO技术;利用纵横波预测煤层中的裂隙发育部位,进而准确预测瓦斯富集部位的三维三分量地震勘探技术等。可以预计:综合利用三维地震、地球物理测井及钻探资料预测煤层气富集区,必将成为今后煤层气地震勘探技术的发展趋势。     

地震勘探波场分离与去噪处理思路

地下地质结构的复杂性造就了地震波场的复杂性,有效信号与干扰噪声相伴产生,如果不能很好地把它们彼此分离开来,就不能准确、有效地提取地下的地质信息,也就失去了勘探的目的和意义。因此,在地震资料处理过程中,有效信号的提取与干扰噪声的衰减显得至关重要,是地震资料高分辨率、高保真度处理的前提和基础,同时也是难点技术之一。针对地震勘探自身的特点和目前已有的地震资料处理方法和技术,阐述了一些地震波场分离与去噪处理的心得和思路。     

Strata反演技术及其在煤矿采区岩性描述中的应用

地震波阻抗反演是岩性地震勘探的重要手段之一。利用钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件,对井旁地震资料进行约束反演,并在此基础上对孔间地震资料进行反演,利用三维地震资料具有大面积密集采集信息的优势,从平面和立体角度研究煤层厚度及顶底板的岩性变化,推断煤系地层岩性在平面上的变化,大大提高了三维地震资料的纵横向分辨率及对地质问题的研究程度。该文介绍了Strata反演软件的原理和流程,通过实际煤矿采区地震勘探资料的处理与分析,在大量统计数据的基础上,建立了不同岩性与波阻抗之间的解释标准,说明了该方法在岩性描述中的良好应用与成果。     

Application of Strata Inversion Technique in Lithologicai Description of Coal Mining Areas

地震波阻抗反演是岩性地震勘探的重要手段之一.利用钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件,对井旁地震资料进行约束反演,并在此基础上对孔间地震资料进行反演,利用三维地震资料具有大面积密集采集信息的优势,从平面和立体角度研究煤层厚度及顶底板的岩性变化,推断煤系地层岩性在平面上的变化,大大提高了三维地震资料的纵横向分辨率及对地质问题的研究程度.该文介绍了Strata反演软件的原理和流程,通过实际煤矿采区地震勘探资料的处理与分析,在大量统计数据的基础上,建立了不同岩性与波阻抗之间的解释标准,说明了该方法在岩性描述中的良好应用与成果.     

煤矿采空区及巷道的井地联合地震超前勘探

废弃矿井的采空区及巷道由于位置不清楚极易造成水患危及矿工生命安全,其超前探测是煤矿一直希望解决的问题。在陕北某煤矿井下通过在煤壁中放炮,地表布设地震仪接收的方式,采集了井地联合地震数据。在对此数据进行地表高差走时补偿之后,根据速度差异,确定出了炮点前方采空区沿侧线方向上的分布边界。应用散射波成像技术,将煤层顶板滑行波在巷道边界激发的散射波能量相对增强并成像,确认此处确实存在地质不连续体（巷道）。结果表明,井下放炮,地表接收的井地联合超前探测方式,对煤层前方废弃巷道、采空区的探测具有良好的效果。     

槽波地震透射法和反射法在断层探测中的联合应用

为提高井下槽波地震勘探对工作面内部断层探测精度,解决采用单一透射法探测物探异常区效果不理想问题,提出透射/反射联合勘探的施工方法,对工作面内部进行透射法勘探,并对拾取的Love型槽波旅行时进行层析成像,绘制槽波波速分布图,从而判断地质异常体的有无;同时进行反射法勘探,利用Rayleigh型槽波解译数据,确定断层位置及大致衍生方向。实践表明,两者联合使用可以获取更加丰富的地质信息,确保了勘探成果的准确性。     

矿井煤与瓦斯突出弹性波特征评价及其应用

采用多波地震勘探与常规的煤与瓦斯突出危险性预测技术相结合方法,分析了突出煤体弹性波响应特征.结果表明:多波地震探测能够以数据和剖面图形方式,给出巷道前方地质构造及异常预报结果;煤层的地球物理属性变化大小主要表现为煤层中物性变异界面多少,煤层中存在的物性变异处,正是瓦斯容易富集区;弹性波频谱分析对煤岩体结构特征解释具有很好的针对性,对每一道波形的波谱特征进行具体的研究,利用吸收系数、品质因子等多个参量进行计算与对比,建立常规的突出危险性评价指标与地震波波谱特征的关系.     

波阻抗反演在提高煤层分辨率上的应用

为了提高三维地震的分辨率,综合测井资料与地震资料的优点进行波阻抗反演.波阻抗反演不仅使用了地震资料的低频成分,也使用了测井资料的高频成分,从而突破了地震资料对高频成分的限制,获得高分辨率的三维地震反演结果.对鄂尔多斯某区井田三维地震资料进行波阻抗反演,有效的提高了煤层的纵向分辨率和横向分辨率.资料处理结果表明,波阻抗反演是将测井、三维地震资料的优点集于一身,从而提高煤层分辨率的有效手段     

地震CT技术在采煤工作面的应用研究

基于近年来在多个采煤工作面开展的实测研究结果,论述了地震CT技术在采煤工作面进行不同目的探测时的应用原理、方法及解释原则。研究表明:基于地震波波速异常率分布可以对工作面开展冲击危险性评价,确定冲击危险区域;根据地震波波速条带异常分布规律,并结合相关地质资料,可开展工作面内断层展布情况精探;利用工作面前方波速分区特征,可进行工作面超前支承压力分布划定。     

各向异性地层深度域速度建模

提出了一种新的方法来更新纵波和转换波的深度域速度模型。该方法基于矢量波波场延拓的弹性波叠前深度偏移得到的共成像点的剩余曲率分析(RCA)。在共成像点道集上进行速度更新,并将偏移速度与真实速度的差异参数化,通过拾取能量团的方式估计真实速度。同样的方法也可用于更新各向异性参数。推导了成像深度与各向异性参数关系的方程,并利用模型各向异性和真各向异性的相关参数更新了横向各向同性介质（VTI）的各向异性参数。在实际应用中,采用分层剥离法逐层更新速度,通过剩余时差反演各向异性参数。利用合成地震资料和实际工区模型资料进行验证,验证了偏移速度更新方法和各向异性参数分析方法的可行性和准确性。     

薄煤层中垂直裂缝地震响应特征模拟分析

通过定义一个简单的薄煤层模型,在不断增加煤层中垂直裂缝数量的条件下,利用基于分裂节点的有限元数值方法模拟了含有不同条数裂隙煤层的地震反射波场;通过与不含裂缝、各向同性薄煤层反射的多波波场对比分析发现:裂缝的存在会对煤层的反射产生影响,但裂缝密度低时影响微弱,裂缝密度增加到一定程度后会出现类似调谐作用的反射能量干涉加强;裂缝密度进一步升高,对煤层反射的影响主要反映在高频成分的增加,对振幅影响较弱,说明煤层的反射强度主要受薄层的干涉作用影响较大;从理论地震波场分析的角度证明了薄煤层含裂缝的不可忽视性及反演的可能性。     

泛f-k域瑞雷面波速度分析

瑞雷面波勘探是解决近地表地质问题的一种重要方法和手段,其数据处理的核心内容之一是提取瑞雷面波相速度。在二维傅里叶变换的基础上,借鉴了传统反射波速度分析方法的思想,通过瑞雷面波相速度与频率、波数之间的关系以及瑞雷面波有效探测深度与波长之间的关系,将实测多道瞬态瑞雷面波频率-波数(f-k)谱转换成深度-相速度(H-vR)谱,最终形成了一套有效的泛fk域瑞雷面波速度分析方法。通过模型数据处理证明了该方法的有效性,并进一步应用于一套城市活断层地震资料处理,结果表明,该方法能有效提取近地表地质信息,而且精度高、抗噪能力强。     

陕北煤田地震数据处理技术初探

在陕北煤田地震勘探中,由于地表沟梁纵横、表层黄土厚度纵横向变化大,激发与接收条件的一致性较差,致使地震波场的高频成分吸收衰减严重,振幅和频率横向变化较大,总体波场的信噪比和分辨率不高。因此,在全频带且相对较高信噪比采集数据的基础上,应用合理有效的非一致性处理、静校正处理、展宽频带处理及去噪处理等技术,可提高煤田地震勘探成果的精度和可靠性,为煤系地层的正确对比追踪及煤层厚度的定量描述奠定基础。