陳紅恩

中國煤炭地質(zhì)總局水文物測(cè)隊(duì)，河北 邯鄲 056001

在煤層傾角小的山西潞安常村礦 S7采區(qū)三維地震勘探時(shí)，進(jìn)行了疊后時(shí)間偏移及疊前時(shí)間偏移精細(xì)處理，獲得了兩個(gè)三維數(shù)據(jù)體，仔細(xì)分析對(duì)比了疊后時(shí)間偏移及疊前時(shí)間偏移的三維數(shù)據(jù)體，對(duì)兩個(gè)三維數(shù)據(jù)體進(jìn)行了綜合精細(xì)解釋。獲得的疊后時(shí)間偏移及疊前時(shí)間偏移三維數(shù)據(jù)體成像效果均較好，但疊前時(shí)間偏移資料比疊后時(shí)間偏移資料更有利于構(gòu)造的精細(xì)解釋。

1 勘探區(qū)地質(zhì)概況

山西潞安常村礦 S7采區(qū)，為平坦的盆地內(nèi)平原地貌，地形較平坦，全區(qū)(施工面積 13km2)均由第四系黃土所覆蓋，全區(qū)最大高差29m?？碧絽^(qū)由鉆孔揭露的地層從老到新依次為：奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）、二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）、第四系（Q）。測(cè)區(qū)的第四系厚度為35～80m。區(qū)內(nèi)潛水位一般為十幾米。

石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）為井田內(nèi)主要含煤地層。

太原組（C3t）可分為三段。下段含 14#、15-1#、15-2#、15-3#等 4～6 層煤， 15-1、15-2、15-3 等三個(gè)分層，總稱為 15#煤層，15#煤層純煤厚度1.19～4.03m，純煤均厚2.48m，層位穩(wěn)定，為全區(qū)可采煤層；中段含11#、12-1#、12-2#、13#煤層；上段含 5#、6#、7#、8-1#、8-2#、9-1#、9-2#煤層。

山西組（P1s）含煤 4層，其中 3#煤層位于山西組地層中下部，埋深460～540m，煤層平均厚度為5.6m。煤層厚度大而穩(wěn)定，是全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。3#煤層到15-3#煤層間距為108～124m。

總體為一向東傾斜的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育著次一級(jí)的褶曲構(gòu)造，地層傾角一般為 3～5°，勘探區(qū)西邊界附近地層傾角較大，最大可達(dá)11°。

2 三維地震觀測(cè)系統(tǒng)

根據(jù)主要煤層 3#、15#煤層的埋深及構(gòu)造，確定三維地震觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)。采用八線八炮束狀觀測(cè)系統(tǒng)，端點(diǎn)放炮，CMP網(wǎng)格為5m×10m，疊加次數(shù)16次，每條線40道接收。

3 地震數(shù)據(jù)采集、處理

本區(qū)表層、淺層地震地質(zhì)條件較好，深層地震地質(zhì)條件良好。施工中采取針對(duì)性措施，確保野外施工質(zhì)量，獲得的野外原始資料質(zhì)量較好，初至波清晰，主要煤層反射波信噪比較高，共獲得生產(chǎn)物理點(diǎn)10 834個(gè)。本區(qū)地形較平坦，均由第四系黃土所覆蓋，潛水位較穩(wěn)定，有利于做好初至折射靜校正、基準(zhǔn)面靜校正。野外原始資料質(zhì)量較好及靜校正的較好解決，是做好疊前時(shí)間偏移的基礎(chǔ)，是研究疊前時(shí)間偏移在煤層傾角小的三維地震勘探區(qū)應(yīng)用效果的前提。

本次疊前時(shí)間偏移是在精細(xì)做好常規(guī)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

4 疊前時(shí)間偏移、疊后時(shí)間偏移效果對(duì)比分析

因本區(qū)獲得的野外原始資料質(zhì)量較好，地形較平坦，均由第四系黃土所覆蓋，潛水位較穩(wěn)定，靜校正得到了較好解決，加之煤層傾角小，獲得的疊后時(shí)間偏移及疊前時(shí)間偏移三維數(shù)據(jù)體成像效果均較好，但疊前時(shí)間偏移資料的反射波能量更強(qiáng)、構(gòu)造成像更清晰合理、反射波動(dòng)力學(xué)特征明顯，包含的地震信息更加豐富。

本區(qū)勘探面積8.54km2，共組合斷層26條，均為正斷層，共組合陷落柱35個(gè)。所有斷點(diǎn)、斷陷點(diǎn)在疊后時(shí)間偏移及疊前時(shí)間偏移三維數(shù)據(jù)體上都有較好顯示，但在疊前時(shí)間偏移三維數(shù)據(jù)體上有更清晰、合理的顯示。

（1）在煤層傾角小的勘探區(qū)，進(jìn)行疊后時(shí)間偏移也存在非同相疊加問題，影響煤層反射波的成像。采用疊前時(shí)間偏移克服了非同相疊加問題，改善了煤層反射波的成像質(zhì)量，3#煤層反射波T3波連續(xù)性好，能量強(qiáng)，波組特征明顯；下組煤層15#煤層反射波T15波也得到了改善，T15波連續(xù)性較好，能量較強(qiáng)；斷層的斷點(diǎn)更清晰、可靠。見圖1。

（2）陷落柱是由塊度大小不均、排列雜亂無章的上部地層塌陷物膠結(jié)而成的，與正常地層相比，在地層的連續(xù)性、產(chǎn)狀、巖性方面均有不同程度的差異。這些差異是形成“異常地震波”的基礎(chǔ)，也是解釋陷落柱的物理前提。在疊前時(shí)間偏移數(shù)據(jù)體上，陷落柱的“異常地震波”波組特征更明顯，陷落柱的斷陷點(diǎn)更清晰、可靠。見圖 2、圖3、圖4。

圖1 右圖為正斷層在疊前時(shí)間偏移剖面上的反映(左圖為疊后時(shí)間偏移剖面)Fig.1 The figure on the right is normal fault reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

圖2 右圖為較小陷落柱在疊前時(shí)間偏移剖面上的反映（左圖為疊后時(shí)間偏移剖面）Fig.2 The figure on the right is the smaller collapse column reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

圖3右圖為較大陷落柱在疊前時(shí)間偏移剖面上的反映（左圖為疊后時(shí)間偏移剖面）Fig.3 The figure on the right is the bigger collapse column reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

圖4 右圖為大陷落柱在疊前時(shí)間偏移剖面上的反映（左圖為疊后時(shí)間偏移剖面）Fig.4 The figure on the right is the big collapse column reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

5 結(jié)論

潞安常村礦 S7采區(qū)三維地震勘探項(xiàng)目，野外原始資料質(zhì)量較好及具有做好靜校正的表、淺地震地質(zhì)條件，具有研究疊前時(shí)間偏移在煤層傾角小的三維地震勘探區(qū)應(yīng)用效果的基礎(chǔ)。通過本項(xiàng)目的研究可得到一些認(rèn)識(shí)：

（1）在煤層傾角小的三維地震勘探區(qū)應(yīng)用疊前時(shí)間偏移技術(shù)進(jìn)一步改善了主要煤層反射波的連續(xù)性和能量，波組特征更明顯；下組煤層反射波也得到了改善，連續(xù)性較好，能量較強(qiáng)；斷層的斷點(diǎn)及陷落柱的斷陷點(diǎn)更清晰、可靠，疊前時(shí)間偏移數(shù)據(jù)體上陷落柱的“異常地震波”波組特征更明顯。

（2）野外取得質(zhì)量較好的原始資料及較好解決靜校正問題、精細(xì)做好常規(guī)處理，是采用疊前時(shí)間偏移技術(shù)改善地震成像質(zhì)量的前提。如果原始資料質(zhì)量不好，或是沒有做好精細(xì)靜校正，或是沒有做好常規(guī)處理，采用疊前時(shí)間偏移技術(shù)改善不了地震成像質(zhì)量。

文章在編寫過程中參考了：陳紅恩、石君華、王偉等《山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司常村礦S7采區(qū)三維地震勘探報(bào)告》【R】(中國煤炭地質(zhì)總局水文物測(cè)隊(duì)，河北邯鄲2007)。