煤田地震勘探斷層解釋技術(shù)淺析

1、    煤田地震勘探斷層解釋技術(shù)淺析    摘 要：隨著煤炭事業(yè)的不斷發(fā)展以及從前對(duì)煤炭挖掘的日積月累，表層的煤炭資源逐漸被挖掘完畢，挖掘工人不得不進(jìn)行更深層次的挖掘，而這就需要挖掘者能夠更加準(zhǔn)確地定位煤層結(jié)構(gòu)，對(duì)斷層的解釋方法有很多，現(xiàn)在比較常用的是帶有地震屬性的技術(shù)。本文將從斷點(diǎn)、斷層等概念入手，淺析幾種地震屬性的斷層解釋技術(shù)。關(guān)鍵詞：煤田勘探；斷層解釋；地震屬性技術(shù)前言：在煤田的挖掘過(guò)程中，構(gòu)造問(wèn)題一直是一個(gè)令人頭痛卻又不得不解決的問(wèn)題。斷裂構(gòu)造始終是影響煤田勘探開發(fā)的一個(gè)非常重要的問(wèn)題，它的好壞直接影響了煤田挖掘的安全問(wèn)題。煤田地震勘探斷層解釋技

2、術(shù)的發(fā)展可以解決這一問(wèn)題。地震屬性技術(shù)有很多，包括地震相干體等，應(yīng)用十分廣泛。三維可視化技術(shù)的應(yīng)用也非常重要。三維可視化技術(shù)是指能夠以一種立體、多方位的角度去觀察斷層情況，并借此來(lái)更好地把握斷層的整體空間形態(tài)，并檢測(cè)出斷層的實(shí)際空間分布情況，有利于工作人員對(duì)整體的掌控和把握。1.地震屬性技術(shù)對(duì)斷層解釋的理論基礎(chǔ)1.1對(duì)斷點(diǎn)、斷層、斷層傾角的描述在斷面中，時(shí)間剖面是通過(guò)波的形狀改變的面積來(lái)體現(xiàn)的。而判斷斷點(diǎn)的方法則是觀察與時(shí)間剖面是否發(fā)生突然的變化。如果垂直于時(shí)間剖面出現(xiàn)了反射波的一樣的方向上出現(xiàn)了顯著變化，比如相位的錯(cuò)位、突然斷裂、突然增大或突然減小等情形，這樣的點(diǎn)一般被判斷為斷點(diǎn)。在對(duì)斷點(diǎn)解

3、釋之后，接下來(lái)我們可以根據(jù)斷點(diǎn)在截面上的各種特點(diǎn)，將斷點(diǎn)與其相對(duì)應(yīng)的斷層進(jìn)行配對(duì)，斷層是由斷點(diǎn)經(jīng)過(guò)一定的順序排列而成。因此，有相似點(diǎn)的煤層斷層在截面上會(huì)有很大的秩序性，有規(guī)律可循。斷層形成之后，由于斷層是由斷點(diǎn)組合而成，兩個(gè)或兩個(gè)以上組合的斷層將反射波分開時(shí)，最高處和最低處的反射波的連線就叫做斷層線，這條線相對(duì)應(yīng)就是斷層傾角。1.2切片的描述水平切片是指數(shù)據(jù)在呈三維的時(shí)候，在時(shí)間相同的條件下的水平切面或不同地層在相同時(shí)間向上露出的多少。水平切片的同一條線上相同方向的強(qiáng)度能夠代表反射波強(qiáng)度。水平切片的作用是了解、預(yù)測(cè)斷層橫、豎的方向展開的形式，并檢查是否有斷層的存在，判斷方法是根據(jù)同一條線是否有

4、斷開處來(lái)確定。除此之外，水平切片還有其他一些作用，能夠很好的輔助地震屬性技術(shù)對(duì)斷層進(jìn)行解釋。由于煤層的結(jié)構(gòu)具有一定的規(guī)律性，運(yùn)用一定的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)不同斷層的地方會(huì)形成不同類型的切片，按照這個(gè)思路對(duì)斷層進(jìn)行解釋會(huì)比較簡(jiǎn)單。埋藏越深，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，此時(shí)如果出現(xiàn)斷層，可以利用反射的原理將其改變。這種理論很好地服務(wù)于三維可視化技術(shù)。1.3勘探實(shí)施前的準(zhǔn)備工作區(qū)域控制區(qū)域控制是進(jìn)行勘探斷層技術(shù)實(shí)施的前提。在真正實(shí)施勘探斷層技術(shù)之前，工人應(yīng)該對(duì)地層的巖性以及周圍的環(huán)境有詳細(xì)具體的了解，以此來(lái)保證工作的正常進(jìn)行。除此之外，應(yīng)對(duì)斷層解釋技術(shù)所涉及到的技術(shù)和物品進(jìn)行分類，并對(duì)每種類型用不同的顏色加以

5、區(qū)分，方便解釋和命名和記憶。以一種精確的方式命名會(huì)方便對(duì)實(shí)施過(guò)程的管理，方便對(duì)每個(gè)斷層的識(shí)別和記憶，從而方便以后的實(shí)施工作。在以往的經(jīng)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，單純的解釋方法無(wú)法保證解釋的精確性，因此，為了使解釋能夠正常、更好地進(jìn)行，我們采用多種解釋方法聯(lián)合的方法進(jìn)行解釋。這種方法能夠提高解釋的精確度，并且也能使解釋的可信度更高，以此來(lái)保證工作的高效進(jìn)行。2.地震屬性技術(shù)的種類及應(yīng)用2.1方差分析解釋技術(shù)方差分析解釋技術(shù)是求出所有樣本點(diǎn)的方差，再求出所有相鄰的樣本點(diǎn)間相互的方差，再通過(guò)一系列數(shù)學(xué)計(jì)算得到所要求的值。在應(yīng)用這種方法時(shí)需要注意，應(yīng)根據(jù)一定的規(guī)則原理來(lái)選擇參數(shù)和方式。通常來(lái)說(shuō)共有加、乘法兩種形

6、式。不同的形式的特點(diǎn)不同，乘法形式需要計(jì)算的數(shù)據(jù)多且計(jì)算復(fù)雜，但和斷層走向的關(guān)系不是很大，加法的形式則剛好相反。2.2地震相干技術(shù)的應(yīng)用在對(duì)煤層構(gòu)造進(jìn)行解釋的過(guò)程中，出現(xiàn)了很多地震屬性技術(shù)，地震相干技術(shù)就是其中之一，并以其高效的工作能力和明顯的效果被廣泛使用。在地震相干技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，經(jīng)歷了許多變革和改進(jìn)，才逐漸變成今天人們使用的樣子，并被許多領(lǐng)域接受并應(yīng)用。本文利用兩種不同相干體屬性技術(shù)進(jìn)行斷層解釋，其中之一是在相似性的相干體計(jì)算方式下，將一個(gè)待分析點(diǎn)作為幾何中心進(jìn)行分析，根據(jù)比值計(jì)算出相似系數(shù)，并比較相似系數(shù)的大小。此計(jì)算方式是將地震的數(shù)據(jù)進(jìn)行重疊，如果完全重疊，則樣本點(diǎn)可以排成一條直線

7、，并且這條直線的方向就是正方向。如果波的形狀反向重疊，樣本點(diǎn)依然可以排成一條直線，不同的是，這條直線的相反方向?yàn)橹鞣较?，該方向?yàn)榇我较颉Ｖ筮\(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，計(jì)算出特征值，然后對(duì)所求出的值進(jìn)行相干運(yùn)算，將所有的相干值再次進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，求出的最大值、次大值分別代表信號(hào)能量、噪音能量，再進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的取舍來(lái)降低某一個(gè)特征的干擾，以此來(lái)提高精確度。將這種方法運(yùn)用到傾角上，可以減少構(gòu)造中出現(xiàn)的問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)靥厥獾那闆r如自然環(huán)境、氣候等等客觀條件對(duì)上述步驟進(jìn)行適當(dāng)修改，如將數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的降粗糙處理，能夠極大地減小誤差，使數(shù)據(jù)更加接近實(shí)際。但是運(yùn)用兩種方法最后得出的結(jié)果是具有

8、差異的，可以在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果后做出比較，得到最優(yōu)解。 相干算法現(xiàn)在也在不停的發(fā)展之中，不斷的進(jìn)步，逐漸變得分辨率更高、精度更高、更加清新地識(shí)別斷層。2.3鉆孔技術(shù)的探究在對(duì)煤田的開采過(guò)程中，不同的幾何形狀、不同的物理性質(zhì)的網(wǎng)都可以是有規(guī)律的鉆孔。這些網(wǎng)的截面上的線都是直線的，使得鉆孔的某些性能不是十分優(yōu)秀。這種特性使得它適合用于穩(wěn)定的煤層，但是對(duì)于不穩(wěn)定的就會(huì)有些力不從心。因此，為了穩(wěn)定起見(jiàn)，必須要遵從所謂的三邊原則。在真實(shí)情況下操作時(shí)，向事先設(shè)定好的方向進(jìn)行鉆孔的花費(fèi)是十分龐大的，但在某種特定的條件下，這種情況又是必須的。因此解決這個(gè)問(wèn)題十分重要。當(dāng)三個(gè)鉆孔同時(shí)看到相同斷層時(shí)，能夠?qū)嵤┳匪鳌Ｈ?/p>

9、果這幾個(gè)鉆孔的距離很遠(yuǎn)，則斷層會(huì)在很大區(qū)域內(nèi)波動(dòng)較大，追索時(shí)需要的條件是平面，也就是如果在曲面的條件下進(jìn)行誤差是十分大的。而恰好，由三個(gè)點(diǎn)組成的面在大部分情況下是平面，但如果變化過(guò)大，則曲率越大，相應(yīng)的誤差也就越大，無(wú)法保證工作的精確施行，其結(jié)果也是我們不愿看到的。這些在鉆孔中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤或造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的地方，我們要盡可能地找出解決的辦法，在尚未找到十分經(jīng)濟(jì)有效實(shí)用的方法前，我們應(yīng)注意規(guī)范自己的行為，盡量減少這類錯(cuò)誤的發(fā)生。3.結(jié)語(yǔ)：隨著煤田資源的不斷被挖掘，資源的減少給我們帶來(lái)了挖掘上的難題，這就需要有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行保駕護(hù)航。地震屬性技術(shù)的種類有很多，并且每一種都需要非常專業(yè)的人士才能去執(zhí)行。更值得注意的是，