智 敏，朱建剛

(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

0 引言

近年來(lái)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，地震勘探的儀器裝備、處理軟件升級(jí)換代的速度明顯加快，地震資料采集、處理與解釋的一體化趨勢(shì)得到加強(qiáng)。老資料的重新處理解釋，既可以減少投資，又可以更好指導(dǎo)生產(chǎn)的新辦法[1]。

QN煤礦位于安徽省宿州市埇橋區(qū)祁縣鎮(zhèn)境內(nèi)，地處淮北平原，地形平坦，全區(qū)被第四系的松散沖積層覆蓋。首期在2005年對(duì)進(jìn)行過(guò)三維地震勘探，2006年底完成整個(gè)項(xiàng)目任務(wù)。在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)物探成果與實(shí)際情況有些出入，為了進(jìn)一步確定主采煤層的構(gòu)造發(fā)育情況，決定對(duì)老資料進(jìn)行重新處理、解釋，重點(diǎn)解決主采煤層底板標(biāo)高、煤厚、構(gòu)造等問(wèn)題，為后續(xù)煤層工作面的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 原始地震資料及難點(diǎn)分析

1.1 原始地震資料

本區(qū)地處淮北平原，地形平坦，地面標(biāo)高一般為+19.5～+21 m。潛水面一般在地表下2～4 m間。激發(fā)層位以粘土、砂質(zhì)粘土為主，激發(fā)條件較好。全區(qū)為第四系的松散沖積層所覆蓋，在松散層的含隔水層之間，能形成多個(gè)反射波。從測(cè)區(qū)煤層情況分析，區(qū)內(nèi)主要煤層與圍巖密度和速度差異較大，波阻抗差異明顯，是產(chǎn)生地震反射波的良好條件。區(qū)內(nèi)地層總體為一單斜構(gòu)造。主要煤層厚且較穩(wěn)定，因此，深層地震地質(zhì)條件較好。

1.2 難點(diǎn)分析

所選資料：本次三維地震資料精細(xì)解釋探采對(duì)比分析所用資料為巷道掘進(jìn)資料、鉆孔資料以及2006年一期成果所用數(shù)據(jù)體和相關(guān)成果資料。

技術(shù)難點(diǎn)：分析認(rèn)為，原三維地震勘探成果可能存在的問(wèn)題及面臨的技術(shù)難點(diǎn)有以下3個(gè)方面。①資料處理過(guò)程中，因野外變觀現(xiàn)象較多，部分位置有丟炮，錯(cuò)炮較多，靜校正工作存在不足，造成部分?jǐn)?shù)據(jù)品質(zhì)降低，如部分地段的反射波中斷的現(xiàn)象；②原數(shù)據(jù)體在整體上面貌較好，但是在部分?jǐn)帱c(diǎn)位置與實(shí)際揭露有所偏差。已施工的巷道中主采煤層的底板起伏形態(tài)與揭露的基本吻合，但在測(cè)區(qū)東南部解釋的斷層與揭露斷點(diǎn)的位置有所偏差，或者是有未揭露的斷層。通過(guò)對(duì)原三維地震數(shù)據(jù)解釋的分析，局部層位和斷面閉合不是很好，進(jìn)而影響煤層底板標(biāo)高有所出入和斷層位置不精準(zhǔn)等問(wèn)題；③原始單炮記錄中的信噪比較低，且目的層形態(tài)較復(fù)雜，部分地區(qū)露頭不整合處效果不理想，因此如何去噪，并更好地呈現(xiàn)目的層形態(tài)是本次精細(xì)處理關(guān)鍵之一。

2 三維地震資料精細(xì)處理

2.1 處理措施及流程

處理措施：根據(jù)探采對(duì)比的結(jié)果，依據(jù)原三維地震勘探存在的不足，本次精細(xì)處理采用了如下措施。①對(duì)資料進(jìn)行重新校正，解決好炮檢點(diǎn)重新定位問(wèn)題；②合適的疊前去噪，并精選速度，確保資料準(zhǔn)確成像；③充分與解釋人員結(jié)合，選擇合適的偏移速度，并采用疊前時(shí)間偏移技術(shù)，提供優(yōu)質(zhì)成果，以滿足地質(zhì)解釋需要。

處理流程：處理流程如圖1所示。

2.2 三維數(shù)據(jù)體空間屬性定義

準(zhǔn)確建立炮、檢點(diǎn)空間屬性是提高處理質(zhì)量的必要條件，是一切處理工作的基礎(chǔ)，不正確的空間屬性會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造假象。在野外施工過(guò)程中，由于各種原因部分炮、檢點(diǎn)偏離了原來(lái)的設(shè)計(jì)位置，雖然施工人員及時(shí)做了較詳細(xì)的記錄，但正確與否還需要在資料處理時(shí)進(jìn)一步檢查。本次處理利用炮檢曲線關(guān)系，加觀后的數(shù)據(jù)，其炮檢曲線應(yīng)與單炮初至一致，如發(fā)生錯(cuò)位說(shuō)明其炮、檢關(guān)系不正確，要反復(fù)調(diào)整，直到正確為止[2]，如圖2所示。完成第1步檢查后，繪制炮、檢點(diǎn)位置圖和覆蓋次數(shù)圖，如圖3、4所示，與原始設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)異常區(qū)(原設(shè)計(jì)覆蓋次數(shù)為24次，檢查后的數(shù)據(jù)覆蓋次數(shù)為20～30次左右，部分異常區(qū)為變炮點(diǎn)引起的覆蓋次數(shù)異常，與炮點(diǎn)變化情況相符)，隨后進(jìn)一步檢查空間屬性。

圖3 炮點(diǎn)位置示意

圖2 數(shù)據(jù)糾偏示意

2.3 自適應(yīng)疊前去噪

噪聲分類(lèi)：地震勘探所采集到的數(shù)據(jù)中包含有各類(lèi)噪聲和有效信號(hào)。噪聲大體可以歸納為2類(lèi)：隨機(jī)噪聲和相干噪聲。相干噪聲包括線性干擾、交混回響和多次波，陸地地震資料的相干噪聲主要有多次折射、線性干擾、面波等[3-6]。

去噪的目標(biāo)：對(duì)原始單炮資料噪音分析，選取有代表性的3炮做濾波掃描：H(10，15)、H(15，25)、H(15，35)、H(20，25)、H(25，30)、H(30，35)，結(jié)合有效波和干擾波頻譜分析，最終確定面波干擾最大，因此去噪的主要目的是去除面波。

圖4 覆蓋次數(shù)

去噪的方法：針對(duì)本區(qū)存在的低頻面波干擾，處理中分別采用區(qū)域?yàn)V波與自適應(yīng)疊前相干噪聲壓制方法，綜合對(duì)比處理效果，最終采用自適應(yīng)疊前相干噪聲壓制方法對(duì)面波進(jìn)行壓制。該方法首先對(duì)噪聲頻率、視速度進(jìn)行分析，根據(jù)其頻率與視速度特征在干擾波的優(yōu)勢(shì)頻段內(nèi)建立噪聲初始模型，然后將此噪聲模型輸入到原始數(shù)據(jù)中，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)中與噪聲模型相匹配的成分，最后將噪聲去除[7]。面波衰減前后的單炮記錄，如圖5所示。由圖5可知，面波得到了很好的壓制。

圖5 面波衰減前后分析

2.4 速度分析

速度是地震資料處理的重要參數(shù)之一，其精度直接影響著疊加處理的效果。為了提高速度譜解釋的精度，首先進(jìn)行速度掃描，得到本區(qū)由淺至深的速度規(guī)律，然后以此為參考速度計(jì)算速度譜，速度譜的密度為100 m×100 m，并且和剩余靜較正進(jìn)行二次迭代，速度譜，如圖6所示。

圖6 速度譜分析

2.5 疊前時(shí)間偏移成像

處理方法選取：采樣地震數(shù)據(jù)面元越小，在偏移處理過(guò)程中不易產(chǎn)生空間假頻，更有利于提高偏移成像精度。疊前時(shí)間偏移方法取消了輸入數(shù)據(jù)為零炮檢距的假設(shè)，避免了NMO校正疊加所產(chǎn)生的畸變，會(huì)得到比疊后時(shí)間偏移更為理想的效果[8]。為更加精細(xì)準(zhǔn)確刻畫(huà)本區(qū)斷裂特征，提高橫向分辨率，采用了疊前克希霍夫繞射積分法疊前時(shí)間偏移方法[9-10]。

具體操作：處理中通過(guò)對(duì)目標(biāo)線的共反射點(diǎn)道集、偏移剖面及均方根速度場(chǎng)的綜合檢查來(lái)判斷偏移速度場(chǎng)的正確性。采用橫向上沿層和縱向上拾取速度誤差的方式，通過(guò)疊前時(shí)間偏移與速度分析迭代的方法來(lái)優(yōu)化均方根速度場(chǎng)，本次處理中共進(jìn)行了3次疊前偏移與速度分析的反復(fù)迭代處理，最終使CRP道集全部拉平，保證偏移成果的質(zhì)量，如圖6所示。疊后時(shí)間偏移與疊前時(shí)間偏移的對(duì)比剖面，如圖7所示?？梢?jiàn)，疊前時(shí)間偏移結(jié)果反映斷點(diǎn)更加清楚，斷面特征刻畫(huà)的更加細(xì)致。并且在新生界的露頭不整合面，單斜煤層與新生界地層不整合的刻畫(huà)也更加清晰明了。

圖7 疊后時(shí)間偏移和疊前時(shí)間偏移剖面對(duì)比

3 成果對(duì)比分析

DF30斷層原解釋為正斷層，位于區(qū)域北部，落差0～3 m，錯(cuò)斷7組煤層反射波。仔細(xì)對(duì)比原三維處理剖面與新處理剖面后認(rèn)為該斷層不存在，如圖8所示。

DF36斷層原解釋為正斷層，位于區(qū)域北部，落差0～5 m，錯(cuò)斷61、72、9煤層反射波。仔細(xì)對(duì)比原三維處理剖面與新處理剖面后認(rèn)為該斷層不存在，如圖9所示。

圖9 原DF36斷層在時(shí)間剖面上的顯示

4 結(jié)論

本次老資料二次精細(xì)處理，查明了精細(xì)解釋區(qū)域內(nèi)落差5 m以上斷層，并對(duì)落差小于5 m的斷層進(jìn)行了解釋。全區(qū)共解釋斷層55條，其中正斷層52條，逆斷層3條，以走向近SN，傾向E為主。對(duì)所解釋的斷層按可靠程度進(jìn)行了分類(lèi)，其中可靠斷層22條，較可靠斷層6條，未評(píng)級(jí)斷層27條；按落差大小分類(lèi)，落差>20 m的斷層5條，10 m≤落差<20 m的斷層7條，5 m≤落差<10 m的斷層16條，落差<5 m的斷層27條。對(duì)比精細(xì)解釋成果與原地質(zhì)解釋成果可知，基本一致斷層20條，修正斷層15條，否定斷層3條，新發(fā)現(xiàn)斷層20條，取得了良好效果，為此地區(qū)精細(xì)處理解釋提供一定參考。