煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策

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1、煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策第18卷4期2006年8月中国煤田地质COALGEOLOGYOFCHINAV01.18No.4Aug.2006文章编号:1004-9177(2006)04-0049

2、-04煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策赵镨,杨艳珍,艾劲松0(1.中国煤炭地质总局,北京100038;2.中国煤炭地质总局物探研究院,河北涿州072750;3.河北省煤田地质局,河北石家庄05600)摘要:煤炭三维地震勘探对煤层作时深转换时常用的方法是:首先利用钻孔处的目的层铅垂深度除以钻孔处目的层的反射时间值的～半,算出各个钻孔处煤层的大平均速度,然后利用内插法绘制测区速度分布平面图.之后,把速度平面上各点的速度乘以时间平面图上反射时间的一半,得出深度平面图.该时深转换易产生误差,有些情况其误差甚至超过了规范要求.针对测区的实际情况,列举了在二层速度情况下用大平均速度

3、作时深转换时误差分析的一些例子,并提出了如何消除误差的对策.关键词:时深转换;平均速度;误差分析;三维地震中图分类号:P631.4文献标识码:A1概述与二维地震勘探不同,三维数据体已完成了三维空间归位,因此每个钻孑L处的时间值就相当于在井口激发,地震波沿铅垂方向下传至目的层后又反射至井口的时间.因此,三维地震勘探对煤层作时深转换时常用的方法是:首先利用钻孔处的目的层铅垂深度除以钻孑L处目的层的反射时间值的一半,计算出各个钻孑L处煤层的大平均速度,然后利用内插法绘制测区速度分布平面图.之后,把速度平面上各点的速度乘以时间平面图上反射时间的一半,得出深度平面图.但在华北,华东的很

4、多矿区,煤层以上多为二层速度结构,即新生界地层速度(一般在1600m/s到2O00m/s和煤系地层速度(一般为3000m/s到3600m/s),此时,采用大平均速度作时深转换时,不可避免的会产生误差.在某些特定情况下,这些误差超过了规范要求,超出了采矿对煤层埋深,断层落差控制精度的要求.因此,我们在进行某个三维地震勘探时,一定要保持一个清醒的头脑,针对测区实际情况,分析由这种时深转换方法可能会带来的误差,如果误差过大时,应找出消除这种误差的办法.2几种情况下三维地震时深转换误差分析2.1新生界厚度不变煤系地层有起伏新生界厚度不变或基本不变而煤系地层有起伏的情况下,若已知钻孑L

5、密度不够(此种情况多作者简介:赵镨(1963一),男,1985年毕业于中国矿业大学地质系地球物理勘探专业,高级工程师.现从事煤炭地震技术研究和管理工作.责任编辑:孙常长见),就会因速度内插不合理而带来时深转换误差.下面来看一个特例.如图1所示,新生界厚度300m,速度2O00m/s保持不变,煤系地层速度3600m/s保持不变,煤层表现为一向斜形态,某剖面线上有已知钻孑L2个,分别为钻孑LA和钻孑LB,位于向斜两翼.按三维地震时深转换速度标定方法,钻孑LA处煤层以上的平均速度为:VA=(3OO+3OO)/(3OO/2000+300/3600)=257lm/s;钻孔B处煤层以上的

6、平均速度为:re=(300+200)/(300/2000+200/3600)=2432m/s;经内插,形成速度平面图后,AB两钻孔中心点C处煤层以上的平均速度为:c计算=(2571+2432)/2=2501rn/s;而实际上,C处煤层以上的平均速度应该为:c实际=(300+400)/(300/2000+400/3600):2681m/s.经钻孔标定速度内插后求得的C处煤层时深转换平均速度与实际时深转换应该采用的平均速度相差:△v=2681—2501=180m/s:由速度误差带来的C处煤层绝对深度误差为:A持图1新生界厚度不变煤系地层呈向斜形态Figure1Inthecaseo

7、ffixedCenozoicthicknessthecoalmeasuresstratashowitselfasyncline中国煤田地质第18卷A新生界底煤层图2新生界厚度不变煤系地层存在有较大落差断层Figure2InthecaseoffixedCenozoicthicknessthecoalmeasuresstratahavefaultswithlargerthrow图4山西某矿区的一个三维地震勘探工程时间剖面图Figure43Dseismicprospectingtimesectioninami