三维地震勘探设计样本.doc

山西三元煤业股份有限公司 三维地震勘探设计 二 0 一 0 年十二月 目目 录录 第一章第一章 勘探区概况勘探区概况 1 第一节 勘探区范围及交通 1 第二节 地质任务 1 第二章第二章 地质概况及地震地质条件地质概况及地震地质条件 2 第一节 地质概况 2 第二节 地震地质条件 6 第三章第三章 野外工作方法野外工作方法 8 第一节 低速带调查 8 第二节 试验工作 8 第三节 观测系统及采集参数 9 第四节 设计工作量 12 第五节 施工技术措施 13 第四章第四章 资料处理资料处理 15 第五章第五章 资料解释资料解释 17 第六章第六章 质量目标及质量保证措施质量目标及质量保证措施 18 第七章第七章 三维地震勘探效果预测及成果三维地震勘探效果预测及成果 21 1 第一章第一章 勘探区概况勘探区概况 第一节 勘探区范围及交通 第二节 地质任务 2 第二章第二章 地质概况及地震地质条件地质概况及地震地质条件 第一节 地质概况 一 地一 地 层层 二 煤层二 煤层 三 构三 构 造造 第二节 地震地质条件 一 地表条件一 地表条件 二 浅层条件二 浅层条件 三 深层条件三 深层条件 3 第第三三章章 野野外外工工作作方方法法 第第一一节节 低低速速带带调调查查 通过收集测区水井 机井水位等资料初步估算测区潜水位情况 并 辅以小折射法或微测井进行低降速带调查 为资料处理提供依据 本区 设计低速带调查物理点 8 个 施工过程中可根据实际情况适当增加工作 量 第第二二节节 试试验验工工作作 为了保证地震勘探原始资料的质量 必须进行系统详细的试验工作 一 试验点选取一 试验点选取 3 个试验点 全区均匀布设 主要试验激发 接收效果 二 激发因素试验二 激发因素试验 主要试验不同激发井深 激发药量 不同组合个数激发效果 三 接收因素试验三 接收因素试验 采用主频为 60Hz 检波器接收 为了压制高频干扰 采用 2 串 2 并检 波器串组合 组合形式 小基距面积组合 组内距 0 5 米 影响检波器埋置的为第四系松散耕植土 加上风吹会引起检波器产 生高频谐震 所以埋置检波器时必须挖坑并清除浮土 坑的深度取决于 当地的耕作深度 并通过试验确定 坑深 30cm 四 仪器参数四 仪器参数 仪器使用法国 sercel 公司新型多道遥测数字地震仪 根据所勘探 的目的层深度和精度要求 所选用仪器参数如下 采样间隔 1ms 4 记录长度 1s 因煤层埋深位于 300 400m 之间 双程反射时间 200 450ms 因此 1s 记录长度能满足要求 记录频带 全频带接收 第三节 观测系统及采集参数 一 观测系统类型 根据本区地形特点 煤层埋深情况和地质任务要求 同时借鉴类似 地区施工经验 本次采用规则的八线八炮束状观测系统 这种观测系统 横向偏移距较小 施工效率高 同时保证了 CDP 道集内的地震道偏移距 与方位角的均匀分布 据勘探钻孔及煤矿开采揭露 井田内地质构造简单 地层总的走向 为北西 南东向 倾向南西 由于线束状观测系统对构造控制具有方向 性 本次勘探考虑控制主要断裂构造 为 NW 走向 的需要 布设地震 线束方向近似垂直地层走向 为 N34 E 二 三维观测系统参数 1 叠加次数 为了保证勘探效果 提高资料的信噪比 本次勘探采用 24 次覆盖 观测 2 CDP 网格 考虑空间采样定理及控制小构造的需要 采用 5 10m 的 CDP 网格 3 最小炮检距 最小炮检距选择取决于使浅层目的层反射波能尽量避开近激发点的 声波 面波 不规则干扰波等的影响 在能避开干扰波的情况下 要求 最小炮检距应尽可能小 本次采用中间点激发 纵向最小炮检距为 0m 横向最小炮检距为 10m 则最小炮检距为 10m 5 4 最大炮检距和接收道数 接收道距 最大炮检距的选择一方面要考虑所用仪器的道数和道距 另一方面 考虑主要反射波的最佳观测窗口 既要保证反射波能量的稳定 动校正 的拉伸畸变不至太大 又要考虑压制多次波及避开折射波干扰干涉等因 素 一般情况下 以最大炮检距与主要目的层深度相当为原则 测区内 目的层 二1煤 最大埋深约为 400m 最浅为 300m 本次采用中间点 激发双边观测采集方式 每条接收线采用 720 道接收 本次勘探的 CDP 网格密度为 5 10m 采用 10m 道距 故纵向最大偏移距为 360m 八线 八炮制观测系统和 CDP 网格为 5m 10m 决定了接收线距为 40m 所以横 向最大偏移距为 210m 本次所用八线八炮观测系统如图 3 1 所示 5 三维观测系统参数 1 观测系统类型 八线八炮束状观测系统 2 每束接收线条数及线距 每束接收线 8 条 线距 40m 3 接收道数及道距 每炮总接收道数 8 24 192 道 道距 10m 4 接收点网格 10m 40m 5 激发接收方式 中间点激发 6 炮点网格 60m 20m 7 CDP 网格 5m 10m 8 纵向最大炮检距 360m 9 横向最大炮检距 210m 10 最大炮检距 416 8m 11 纵向最小炮检距 0m 12 横向最小炮检距 10m 6 13 最小炮检距 10m 14 叠加次数 24 次 横向 4 次 纵向 6 次 15 第一束获满覆盖横向宽度 90m 16 以后每滚动一束横向获满覆盖的宽度 160m 17 横向相邻两束线重复接收线条数 4 条 18 纵向上每放一排炮向前滚动道数 6 道 图 3 1 八线八炮观测系统图 图 3 2 8 线 8 炮制观测系统炮检距及方位角分布图 根据试验结果及时对观测系统参数进行调整 第一束线 第二束线 7 第四节 设计工作量 一 三维地震勘探工区范围及面积确定一 三维地震勘探工区范围及面积确定 三维地震勘探的地面施工范围比要求控制的范围向外扩展 扩大面 积的大小与目的层埋深 地层倾角以及观测系统参数有关 1 由目的层倾角引起地面施工范围扩大 地震勘探水平叠加资料为地下目的层界面的法向观测数据 为了控 制勘探边界 满覆盖观测点必须向地层下倾方向移动 从而造成勘探范 围的扩大 目的层愈深 倾角愈大 扩大的范围就愈大 如图 3 3 和图 3 4 设目的层埋深为 H 地层倾角为 由地层倾角和目的层埋深引 起的施工扩大宽度为 L 则 L H tg 本区地层倾角为 5 10 左右 目的层最浅约 300m 地层倾角取 10 则 L 53m 为了保险 不再内推 目的层最深 400m 则 L 70 5m 外推 80m 2 为保证资料精度 必须在控制区达到满覆盖次数 因此地面施 工范围要扩大 其扩大范围由观测系统所决定 纵向上 本次采用中间点激发 每条线 72 道接收 10m 道距 要 使南 北控制边界达到 6 次覆盖 应分别外推 3 个激发点 横向上采用 八线八炮观测系统 横向边缘 东 西边缘 不满覆盖宽度为 45m 故 东 西部激发线应分别外推 45m 综合上述两种因素 同时考虑到线束方向并非完全垂直地层走向 从控制边界考虑 北部炮点外推 240m 南部炮点外推 180m 东 西部 激发线均外推 50m 8 二 三维设计工作量二 三维设计工作量 本次设计共布置三维线束 15 束 共计物理点 7762 个 详见表 3 1 表 3 1 三维设计工作量一览表 内容 项目 数 量物理点 个 备 注 三维线束157762 低速带调查340 试验点360 合 计7862 第五节 施工技术措施 三维高分辨率地震勘探精度要求高 而原始资料采集质量的高低直 接影响到地震勘探工作的成败 因此 本次野外施工中 除严格执行 煤炭煤层气地震勘探规范 外 在现场数据采集中还重点采取了以下 D1 S0 S1 S2分别为控制面积 考虑地层倾角影响扩大后 的面积和考虑满覆盖影响扩大后的面积 D1 D2分别为 由地层倾斜和不满覆盖引起施工扩大的宽度 图 3 3 目的层埋深和倾斜引起施工范 围扩大宽度计算示意图 图 3 4 三维施工面积扩大示意图 S2 D2 S1 D1 S0 9 质量保证措施 1 野外施工生产前对职工进行培训和实际操作训练 学习规范和 勘探设计 掌握施工技术要点 树立质量意识 2 施工前完成仪器的测试和年 月检以及检波器的测试等工作 保证仪器的正常运行 每天施工前必须录制日检记录 日检不合格 不 准投入生产 3 测量成果严格保证精度 检波点和炮点位置准确定位 放点到 位并实测高程 测量成果每日及时送交技术项目组 经检查合格 无误 后方可进行施工 4 检波器按试验确定的方式安置 并做到插直 插紧 插准 检 波器周围清除杂草 防止电缆随风晃动 同一接收点的四个检波器必须 放在同一水平面上 5 放炮前录制环境噪音 对噪音大的道重新安置 6 激发炮井井深由专人实测和记录 如遇障碍物空炮或炮点移动 要做实测偏移距离并记录 空炮时采用邻近加密放炮加以弥补 以保证 满叠加次数 7 建立了现场资料处理工作站 对观测系统 各种试验资料 生 产资料等及时输入 处理和输出 以指导野外生产 8 项目组技术人员在每束线施工前几天进行踏勘 当遇到连片建 筑 不能成孔时及时记录下来 针对不同情况采取不同的观测系统加以 解决 当遇到的建筑群比较宽 如村庄 接收线通过较容易 但炮线无 法通过 采用接收线直接通过村庄 在村庄两边和横向加密炮点来增加 10 障碍区段的叠加次数 11 第第四四章章 资资料料处处理理 地震数据处理质量关系到地震资料解释的精度 尤其是复杂地区 地震数据处理工作的优劣直接影响到整个勘探成果的质量 三维地震数 据处理是把整个地震数据作为一个整体来处理 任何一点或局部出现数 据处理瑕疵都会影响到全区资料的品质 因此 三维数据处理中既要把 握全区资料特点 又要慎重对待每个处理步骤及处理参数 根据本次地质任务的要求及采集资料质量特点 确定了本次地震数 据处理的目标如下 1 消除地形差异 提高分辨率 测区地形复杂 沟坎发育 因此 数据处理重点为静校正和提高分辨率 保持和拓宽地震信号的有效带宽 以确保查明小断层 小褶曲及其它小构造 2 坚持地表一致性处理和保持振幅处理 消除近地表因素的影响 保持地震信号的相对振幅和反映地层界面特性的动力学特征 以利于煤 层厚度及岩性变化的研究 3 坚持全三维处理思路 通过精细速度分析 三维剩余静校正 DMO 叠加与三维偏移处理 保证地震资料的成像质量 使得构造清晰 归位准确 整个处理过程经历了试处理 处理流程和参数的确定以及批量处理 等 资料处理工作是在我公司计算中心进行的 处理系统为 SUN Ultra80 处理工作站 处理软件为法国 CGG 公司开发的 GEOVECTEUR PLUS 及 Green Mountain 静校正处理软件 12 资料处理流程如下 图 2 2 1 资料处理流程 原始资料收集 解编 置道头 观测系统定义 道编辑 动校正 带通滤波 观测系统质量检查 QC 初至波折射静校正 地表一致性真振幅恢复 地表一致性反褶积 速度分析 道内插 剩余静校正 DMO 叠加 去噪 道内插 三维一步法偏移 二次精细交互道编辑 三维数据体 13 第第五五章章 资资料料解解释释 三维地震野外采集的原始资料经过全三维处理后获得三维地震数据 体 地震资料解释工作就是利用现代化的解释手段并结合地质资料对三 维地震数据体内的地质信息进行提炼 并转换成地质信息的过程 因此 资料解释工作要求技术人员对井田地质构造规律有深刻的认识 并将解 释经验与解释软件的智能功能相结合 对地震资料反复认识 不断的深 入分析 研究 本次解释工作是在 SUN Ultra80 图形工作站进行的 利用美国斯伦贝谢公司 GeoFrame4 3 地震解释组合体软件 IESX 可 视化软件 GeoViz 以及地质绘图软件 CPS3 图 6 1 资料解释流程图 水平切片 钻孔资料地震三维偏移数据体 垂直剖面 反射波对比 断点解释 断层组合 解释结果检查 等时构造图 时深转换 深度剖面和平面 断点解释 反射波对比反射波地质属性 合成记录 连井剖面 速度标定 14 第六章第六章 质量目标及质量保证措施质量目标及质量保证措施 一一 质质量量目目标标 1 技术要求严格按照 煤炭煤层气地震勘探规范 和 煤炭资源 勘探工程测量规程 的标准执行 2 质量要求 根据本区地震地质条件 要求原始炮记录甲级率应 不低于 65 丢炮率不高于 7 物理点合格率 全区合格率不低于 99 单条测线合格率不低于 95 3 类地震剖面大于 70 消除 类剖面 对比的主要目的层反 射波交点时间闭合差应不大于三分之一视周期 4 测量合格率达到 100 优良级率不低于 97 5 测点相对误差不大于 0 5 米 高程误差不大于 0 5 米 一级测 线点位置误差不大于 0 2 米 高程误差不大于 0 2 米 二二 质质量量保保证证措措施施 三维高分辨率地震勘探精度要求高 而原始资料采集质量的高低直 接影响到地震勘探工作的成败 因此 本次野外施工中 除严格执行 煤炭煤层气地震勘探规范 外 在现场数据采集中还重点采取了以下 质量保证措施 1 野外施工生产前对职工进行培训和实际操作训练 学习规范和 勘探设计 掌握施工技术要点 树立质量意识 2 施工前完成仪器的测试和年 月检以及检波器的测试等工作 保证仪器的正常运行 每天施工前必须录制日检记录 日检不合格 不 15 准投入生产 3 测量成果严格保证精度 检波点和炮点位置准确定位 放点到 位并实测高程 测量成果每日及时送交技术项目组 经检查合格 无误 后方可进行施工 4 检波器按试验确定的方式安置 并做到插直 插紧 插准 检 波器周围清除杂草 防止电缆随风晃动 同一接收点的四个检波器必须 放在同一水平面上 5 放炮前录制环境噪音 对噪音大的道重新安置 6 激发炮井井深由专人实测和记录 如遇障碍物空炮或炮点移动 要做实测偏移距离并记录 空炮时采用邻近加密放炮加以弥补 以保证 满叠加次数 7 建立了现场资料处理工作站 对观测系统 各种试验资料 生 产资料等及时输入 处理和输出 以指导野外生产 8 项目组技术人员在每束线施工前几天进行踏勘 当遇到连片建 筑 不能成孔时及时记录下来 针对不同情况采取不同的观测系统加以 解决 当遇到的建筑群比较宽 如村庄 接收线通过较容易 但炮线无 法通过 采用接收线直接通过村庄 在村庄两边和横向加密炮点来增加 障碍区段的叠加次数 2 资料处理