張 昭，陳中山，楊 彪

（1.河北省煤田地質局 物測地質隊，河北 邢臺 054000；2.河北省煤田地質局，河北 石家莊 050085）

0 引 言

在內蒙古塔然高勒礦區(qū)油房壕煤礦先期三維地震勘探工作的基礎上，對比以往成果報告，18 口鉆孔成果數據一致，12 口鉆孔成果數據不一致，成果報告中部分成果圖件對該區(qū)地層志丹群層位認識有偏差。經過數據篩選，以相同數據，利用測井約束波阻抗反演方法對地震數據進行反演工作，對志丹群層位進行了重新厘定。

1 概 況

白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh） 在勘探區(qū)西部和北部沖溝內局部出露，其上部為深紅色泥巖、砂質泥巖夾細粒砂巖，下部以灰綠色，淺紅色礫巖為主。志丹群與下伏地層侏羅系中統(tǒng)（J2） 不整合接觸，接觸面為紫紅色、雜色砂質泥巖、泥巖與灰綠色、黃綠色粉砂巖[1-2]。該地層與圍巖波阻抗差異大，可形成反射波（TK1zh），該反射波能量強，連續(xù)性好，可全區(qū)追蹤。

2 資料整理

對勘探區(qū)30 口鉆孔（圖1） 資料進行了統(tǒng)計整理。其中鉆孔柱狀數據由該區(qū)鉆孔柱狀成果圖統(tǒng)計而來，地質剖面數據由以往成果報告中的勘探線剖面圖統(tǒng)計而來，地震反演解釋數據為工作站提取解釋層位數據結合鉆孔資料進行反演工作的成果。依據統(tǒng)計數據，3 種統(tǒng)計方法鉆孔成果數據一致為18 口，不一致的為12 口。以往成果報告中勘探線剖面圖和鉆孔柱狀中志丹群地層層位存在偏差。

圖1 鉆孔分布Fig.1 Borehole distribution

3 常規(guī)地震解釋方法

地震解釋前選取鉆孔柱狀統(tǒng)計和地質剖面線統(tǒng)計一致的鉆孔作為基準孔。依據基準鉆孔的測井曲線進行人工合成記錄對志丹群反射波的地質層位進行標定。通過聯井剖面的反射波進行層位追蹤、網格對反射波層位進行對比追蹤以及利用工作站的自動追蹤拾取功能，由粗網格40 m×40 m 到細網格10 m×10 m，局部加密至5 m×5 m 網格解釋。利用三維數據體任意切取剖面，即切取縱向剖面、橫向剖面和水平切片。根據聯井剖面及任意方向剖面的特點，綜合利用各種資料，進行檢查，由粗到細使解釋逐步深化，最終確定志丹群賦存形態(tài)。

4 反演工作

4.1 反演原理

地震勘探長期以來是利用巖層的聲學特征確定巖性的分界面，這樣造成地震資料與煤田地質的結合發(fā)生困難。為了使地震資料能與鉆井資料直接連接對比，需要將界面型的反射剖面轉換成巖層型的測井剖面，地震資料變成可與鉆井直接對比的形式。實現這種轉換的處理過程就是地震反演技術[3]。

反演方法主要分為疊前反演和疊后反演（圖2）。目前在生產中用的較多的是疊后振幅反演。較 為 流 行 的 軟 件 有 Jason、 STRATA、 ISIS、VanGurad 等。該方法以一維褶積模型為理論基礎，僅使用指定的地質界面的振幅信息，而不是其反射時間?；痉囱莘椒òㄓ羞f歸反演、稀疏脈沖反演和基于模型的反演等。

圖2 地震反演方法流程Fig.2 Fiowchart of seismic inversion method

模型反演是基于地震正演模型技術發(fā)展而來的一種反演技術。首先要使用測井和地震解釋成果建立對礦藏地質模型的初始猜測，即初始模型（用速度、密度表示）。利用正演算法合成地震剖面，即地質模型[4-6]。其次將地震模型與實際地震剖面對比，反復修正初始模型，實現地震模型最優(yōu)化。即反演的最終結果為震模型與地震資料對比誤差足夠小且能夠滿足期望的邊界條件時的礦藏地質模型。

此次反演工作采用的是測井約束反演方法。使用地震解釋層位的控制將測井聲阻抗曲線沿層位橫向逐道外推。與此同時，按層序的厚度變化對聲阻抗曲線進行拉伸和壓縮[4]。多井約束時，井間則按井的距離加權內插。初始模型此時保留了測井曲線的高分辨率。但井的外推和線性內插仍不能解決礦藏的橫向非均質性問題，需要地震資料來修正井外推和線性內插的聲阻抗曲線，實現非線性外推和內插。具體做法為在給定的約束條件下不斷地在初始模型與地震道之間求解一個反射系數校正值|Δr(j)|，并用此來修正初始模型的阻抗曲線，制作合成地震道，使其盡可能地與地震道溫和[5-8]。最終修正的模型即為反演得到的波阻抗。

4.2 反演實現過程

測井約束波阻抗反演是一個系統(tǒng)化的處理、解釋過程，每個步驟都會影響最終的結果。多井約束波阻抗反演的處理過程中，測井資料的標準化處理、層位的精細標定、地震地質模型的建立和反演方法的選擇決定著反演的質量和精度[9-10]。

4.2.1 資料準備

收集研究區(qū)內鉆孔柱狀信息、測井曲線（聲速、密度、自然伽馬、視電阻率等），以及主要目的層的鉆井分層數據，加載高保真地震數據體。

4.2.2 測井資料標準化處理

測井資料是波阻抗反演的最重要基礎資料之一。反演的關鍵之一是做好測井資料的標準化和歸一化處理[9-10]。

4.2.3 地震數據的應用

測井約束波阻抗反演要求在地震資料處理過程中始終保持“三高”的處理流程，從而保證地震煤層反演結果的真實性。其中，“高保真”是獲得精確地下波阻抗資料的基礎，尤其對測井約束波阻抗反演這種基于地震數據的反演方法。地震資料分辨率在很大程度上決定了反演結果的真實分辨率，其原因就在于利用褶積模型實現的誤差判斷原則，可以使多個模型假設滿足誤差要求，在地震有限頻帶之外，往往不能實現通過不斷修改模型參數達到正確反演波阻抗的目的。

三維地震反演技術可以將地震資料的常規(guī)界面反射型剖面反演與測井資料直接對比的巖層型波阻抗物性剖面進行結合，最終將地質構造模型、地震數據、井點測井資料有機地結合為一體。

5 應用分析

綜合分析研究區(qū)地質資料，以鉆孔綜合成果為基礎，通過常規(guī)地震解釋與反演工作，應用地震綜合解釋成果和地震反演成果，對研究區(qū)志丹群地層層位進行了重新厘定，重新掌握了該地層賦存形態(tài)的變化，并詳細分析了各鉆孔修正工作前變化情況（圖3 ～ 圖4）。

由修正后的成果可以看出，志丹群地層底界面的賦存形態(tài)埋藏深度較穩(wěn)定，起伏變化較修正前緩和平穩(wěn)，更接近真實的地質形態(tài)，該成果已得礦方認可，指導了區(qū)域地層新的認識。

6 結 語

經認真分析研究該區(qū)地質、鉆探、測井資料、地震資料和反演工作成果，并結合以往成果報告對志丹群地層層位的劃定，以鉆探綜合成果為主，應用地震資料與地震反演成果，對研究區(qū)志丹群底界面重新修正、認識。同時通過對波阻抗反演技術的運用，更多地了解了研究區(qū)的地質屬性特征，為全面認識和分析該區(qū)的地質情況提供了方便。

圖3 修正前志丹群底板等高線圖Fig.3 Base contour map of Zhidan Group before modification

圖4 修正后志丹群底板等高線圖Fig.4 Modified contour map of Zhidan Group floor