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201I全固矿山测量新技术学术会议论文集
三维地震与瞬变场数据综合解释系统研究
匡伟刘立志姜升陈书客时代
(煤炭科学研究总院唐山研究院,河北唐山,063012)
摘要-针对目前广泛应用的煤矿水害问题,提出了三维地震与瞬变电磁数据综合解释的方法,并在
良好的稳定性和可扩充,性,可以实现地震数据和瞬变电磁数据的基本解释工作.实际应用效果良好。
关键词:三维地震勘探;瞬变电磁勘探;综合解释;
l引言
近年来的煤矿突水事故表明,突水最为严重的是以断层和陷落柱为通道的华北型奥陶系灰岩突
水事故¨。21。对这一问题,煤矿生产部门投入了大量的人力、物力和财力,进行高分辨率三维地震勘
探、瞬变电磁勘探等地球物理和煤田水文地质补勘,取得了大量的成果,但仍存在如下一些阀题:
l、煤田三维地震勘探的优势在于构造勘探。奥陶系灰岩顶界面由于其自身风化剥蚀特点和上覆
煤系地层的屏蔽作用,反射能量较弱且不连续,难以进行精细构造的解释:利用地震属性技术、分
形技术、模式识别理论和人工神经网络等技术提取对岩溶裂隙发育带敏感的地震属性参数进而对岩
溶裂隙发育情况、奥灰顶部岩层富水性以及有关水文地质条件做出预测预报需要配合钻探、测井、
抽水试验等进行综合分析研究啼’。
2、虽然电法勘探可以有效地确定低阻异常的部位,但其分辨率有限,深度位置控制不够准确。
3、钻探的特点是纵向分辨率高,而横向分辨率低,且费用高,难以有效、精确地控制并田内整
个煤系地层的水文地质情况。
因此,在煤矿水害预测中,结合地震、电法及钻探资料等进行地球物理综合预测成为一种趋势。
2综合解释方法研究
三维地震数据体,可以获取垂直时间剖面、水平切片等,以时间剖面为主,综合应用水平切片、
岩层切片、相干切片等进行多角度解释。
瞬变电磁处理后得到的是若干条二维测线数据,在解释过程中由这些视电阻率断面数据来划分
地质异常。
为了充分利用现有数据资源,本文提出了三维地震数据、瞬变电磁数据综合解释的方法。综合
解释流程如图1所示,其要点在于:在显示地震数据剖面时,以瞬变电磁数据作为其背景:而在显
示瞬变电阻率断面图时,加载地震解释的信息。图1中①、②、③为地震数据解释流程,图示④为
瞬变电磁解释流程。
进行三维地震数据、瞬变电磁数据综合解释首先需要解决的是数据匹配问题:①地震勘探范围
和瞬变电磁勘探范围并非完全重合,存在数据交错;②地震数据是三维数据体,而瞬变电磁是二维
剖面数据,且数据网格密度不相同:⑨地震数据纵向是时间单位,而瞬变电磁是深度单位。以上问
题通过数据插值和时深转换来解决:插值即把数据量较小的瞬变电磁数据插值成能与地震数据匹配
201l伞围矿山测量新技术学术会议论义集
的数据,时深转换即把地震层位、断层等数据由时间域向深度域转换。
图1 综合解释方法流程图
图2地震数据和瞬变电磁致据范围不意图
(1)空间数据场的插值…
由于瞬变电磁数据可视为不规则分布数据,其插值须选用空间不规则数据场的插值方法,如:
克里格插值法哺1、反距离加权插值法等。图2为实现插值方法示意图,图示地震数据为Inline线卜1l,
X
CrossLine线卜16,网格间距55m瞬变电磁测线为L卜L5,点距lOm:地震Inl
ine线与瞬变电
磁测线存在夹角a。可见二者数据范围不同,密度不同,测线方向不同,对某一地震道采样点数据
卜16)地震测线相匹配的瞬变电磁测线时,可按cdp从卜16的顺序生成插值各道数据,对于某一
cdp道,从第l采样点开始,该道某一采样点的数据可由邻近道该采样点的数据插值而成,依采样
点顺序可完成改道数据的插值,从而实现整条测线数据的插值。
(2)在瞬变电磁法断面图中加载地震信息
为了控制目的层的深度位置,在瞬变电磁断面图中加载时深转换后的地震层位和断层信息,以
确定目标层在视电阻率断面图中的何置,并给解释I:作提供依据。图3所示为加载地震信息后的瞬
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