CN112505768A - 煤田高密度三维地震深度域断层解释方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤田高密度三维地震深度域断层解释方法，包括以下步骤：断层断点的解释步骤：判断同一煤层同相轴的波形、变面积、变密度彩色剖面及灰度剖面识别断点是否以连续为主；断层倾角的解释步骤：将连续断开两个或两个以上的煤层反射波的断点连接起来，形成的连线即为断层面，断层面与水平面的夹角即为断层倾角即为真倾角；断层组合步骤：将同一层位面上的连续剖面上的断点中特征相似、断点性质一样、落差接近切属于同一断层的断点连起来。

Description

煤田高密度三维地震深度域断层解释方法

技术领域

本发明属于煤矿勘探技术领域，特别涉及一种煤田高密度三维地震深度域断层解释方法。

背景技术

随着煤矿向深部开采，对构造精度的需求越来越迫切，常规叠前时间三维地震、高密度时间三维地震在以往的工作中发挥了巨大的作用，但在实际的工作面采掘过程中也遇到了一些问题，小构造的丢失、断层的横向摆动误差等问题严重影响了煤矿的安全生产，也给生产带来了一定的隐患。煤田的叠前深度偏移是煤田地震资料处理中最近几年发展的一项技术，在理论上成像方法很好，为使叠前深度偏移尽快应用到煤矿工作面的开采，尤其是“透明工作面”技术的提出，更需要一种深度域精准的高密度三维地震资料数据。使之更好的为煤矿安全开采服务。实践证明，通过巷道实际验证，煤田开展高密度叠前深度域解释技术是可行的，改变了时间域转化产生的误差，为煤矿一线技术人员提供了直接地质成果。

断层解释在煤层构造解释的重点，其在传统的时间域里面的解释主要依据反射波同相轴波组错断、反射波结构突变、相位转换、同相轴扭曲、分叉、合并等手段来识别断层。断层的解释要从平面、剖面、三维等不同角度进行解释，在淮北构造复杂区，常借助多属性沿层切片来辅助断层的解释。

传统的是时间域里面倾角，需要速度和时间来换算到深度领域，需要求取速度，这样就会差生速度误差造成深度误差。而深度域资料是不需要速度转化的，直接可以读取深度值进行计算。

发明内容

为解决现有技术的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种煤田高密度三维地震深度域断层解释方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种煤田高密度三维地震深度域断层解释方法，包括以下步骤：

断层断点的解释步骤：判断同一煤层同相轴的波形、变面积、变密度彩色剖面及灰度剖面识别断点是否以连续为主；

断层倾角的解释步骤：将连续断开两个或两个以上的煤层反射波的断点连接起来，形成的连线即为断层面，断层面与水平面的夹角即为断层倾角即为真倾角；

断层组合步骤：将同一层位面上的连续剖面上的断点中特征相似、断点性质一样、落差接近切属于同一断层的断点连起来。

在地震资料分析过程中，无论在倾向方向还是走向方向得到的断层线，它的合理性可通过都投影与之相交的测线和时间切片上来检验。如在平行断层走向的剖面上可以检查断层走向，在垂直断层走向的剖面上可以检查其落差、断面形态和水平断距；而在方差、蚂蚁、曲率属性平面上，可以分析断层的平面延展情况，最终来判断断层组合的是否合理。

深度域断层倾角的计算方法为：由于深度域剖面的纵向为深度，因此深度域地震剖面作为“拟地质剖面”，根据断层在垂直方向的距离Δh和水平方向的距离Δx之间的比值来估算断层的视倾角φ*，即：

当顺着垂直断层走向切深度域数据剖面时，计算出来的切断煤层的断层倾角为真倾角。

断层是断开煤层的，所以要计算断层倾角，必须了解煤层是水平还是有一定角度的，所以煤层层位倾角指的是煤层的倾角。深度域煤层层位倾角的计算方法为：追踪关注的煤层的反射波，读取一段层位上的水平距离Δx和垂直距离Δh，据此可计算层位的视倾角θ*，即：

本发明中，断层断点的主要标志为：同一煤层层位的中断(明显的断层)、层位的错开(小断层)或者层位振幅突变(由强到弱、由弱到强，层位由多到少或者由少变多)。而对于落差很小的断层断点煤层层位很难断开，主要依据煤层层位同相轴变化来判断，如连续性(是否有扭曲)、形状上(如“胖瘦”或胖瘦)表现在属性剖面上就是振幅强弱、频率高低的变化。当然小断层很难用肉眼判断，要借助其它手段，如放大镜的功能、多种数学属性计算差异的变化等来确定小断点的存在。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

深度域不需要速度的转化，可以直接计算倾角，避免了时间域的速度转化的误差。可以说深度域计算的更准确，提高了精度，方便了一线技术员对地质成果的直接判断，节约了大量工作量。

附图说明

图1为实施例的深度剖面上断层视倾角估算示意图；

图2为实施例的深度剖面上煤层视倾角估算示意图。

图3为断层SDF8在PSTM(上)、PSDM(下)ILN729线对比图。

具体实施方式

本实施例提供一种断层解释方法，具体如下：

断层解释的方法：

断层断点的解释：

判断同一煤层同相轴是否连续为主：一般的层位的显示形式是波形、变面积显示。同时结合其它如变密度彩色剖面、灰度剖面识别断点，在平面上借助于层拉平切片、部分属性切片。

断层断点的主要标志为：同一煤层层位的中断(明显的断层)、层位的错开(小断层)或者层位振幅突变(由强到弱、由弱到强，层位由多到少或者由少变多)。而对于落差很小的断层断点煤层层位很难断开，主要依据煤层层位同相轴变化来判断，如连续性(是否有扭曲)、形状上(如“胖瘦”或胖瘦)表现在属性剖面上就是振幅强弱、频率高低的变化。当然小断层很难用肉眼判断，要借助其它手段，如放大镜的功能、多种数学属性计算差异的变化等来确定小断点的存在。

断层倾角的解释：

与时间域类似，但本质上不同。深度域不需要速度的转化，如果把连续断开两个或两个以上的煤层反射波的断点连接起来，这个连线即为断层面，与水平面的夹角即为断层倾角即为真倾角。

断层组合：

首先依据区域特征及工作经验，把同一层位面上的连续剖面上断点中特征相似，断点性质一样，落差接近，属于同一断层的断点连起来。在地震资料分析过程中，无论在倾向方向还是走向方向得到的断层线，它的合理性可通过都投影与之相交的测线和时间切片上来检验。如在平行断层走向的剖面上可以检查断层走向，在垂直断层走向的剖面上可以检查其落差、断面形态和水平断距；而在方差、蚂蚁、曲率属性平面上，可以分析断层的平面延展情况，最终来判断断层组合的是否合理。

深度域断层倾角的计算：

与时间域地震剖面不同，深度域剖面的纵向为深度，因此深度域地震剖面可当作“拟地质剖面”，如图1所示，直接根据断层在垂直方向的距离Δh和水平方向的距离Δx之间的比值来估算断层的视倾角φ*，即：

当顺着垂直断层走向切深度域数据剖面时，这样计算出来的切断煤层的断层倾角为真倾角。

深度域煤层层位倾角的计算：

与计算断层的倾角类似，如图2所示，图中绿线追踪的为下石盒子组下部地层72煤层的反射波，读取一段层位上的水平距离Δx和垂直距离Δh，据此可计算层位的视倾角θ*，即：

采用本发明之断层解释方法，祁南Ⅱ103采区高密度深度域断点解释更加精确，具体的：断层SDF8在时间域(PSTM)剖面上、下盘落差仅4ms，与巷道实见断层摆动误差达25m，在深度域(PSDM)剖面上、下盘落差为12米，巷道此处实见断层为13米，且与巷道实见断层摆动误差10m以内，由此可知，深度域(PSDM)剖面与巷道实见断层较为相符，见图3。

Claims (5)

1.一种煤田高密度三维地震深度域断层解释方法，其特征在于，包括以下步骤：

断层断点的解释步骤：判断同一煤层同相轴的波形、变面积、变密度彩色剖面及灰度剖面识别断点是否以连续为主；

断层倾角的解释步骤：将连续断开两个或两个以上的煤层反射波的断点连接起来，形成的连线即为断层面，断层面与水平面的夹角即为断层倾角；

断层组合步骤：将同一层位面上的连续剖面上的断点中特征相似、断点性质一样、落差接近切属于同一断层的断点连起来。

2.根据权利要求1所述的断层解释方法，其特征在于，所述断层倾角的计算方法为：由于深度域剖面的纵向为深度，因此深度域地震剖面作为拟地质剖面，根据断层在垂直方向的距离Δh和水平方向的距离Δx之间的比值来估算断层的视倾角φ*，即：

3.根据权利要求1所述的断层解释方法，其特征在于，深度域煤层层位倾角的计算方法为：追踪关注的煤层的反射波，读取一段层位上的水平距离Δx和垂直距离Δh，据此可计算层位的视倾角θ*，即：

4.根据权利要求1至3任一所述的断层解释方法，其特征在于，所述断层断点的主要标志为：同一煤层层位的中断、层位的错开或者层位振幅突变，而对于落差很小的断层断点煤层层位很难断开，主要依据煤层层位同相轴变化来判断，如连续性、形状上表现在属性剖面上就是振幅强弱、频率高低的变化。

5.根据权利要求4所述的断层解释方法，其特征在于，所述同一煤层层位的中断是指明显的断层；所述层位的错开是指小断层；所述层位振幅突变是指由强到弱、由弱到强，层位由多到少或者由少变多；而所述连续性是指是否有扭曲，所述形状是指胖瘦。

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