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利用地震相分析方法预测含煤地层及富煤带

2010-09-08王洪伟张淑梅

中国新技术新产品 2010年10期
关键词:含煤同相轴沉积环境

王洪伟 张淑梅

(东北煤田地质局物探测量队,辽宁 沈阳 110101)

地震相这一词出自地震勘探技术,其来源于沉积相,“相”是一定岩层生成时的古地理环境及其物质表现的总和,地震相可以理解为沉积相在该地震剖面上表现的总和,我们将地震相定义为“由沉积环境所形成的地震特征”,地震相分析是根据地震资料来解释环境背景和岩相的一种方法。地震相分析中的一个基本概念是,地震相是岩相的地震波或声波的响应,地震相分析的目的是进行区域地层解释,确定沉积体系、岩相特征和解释沉积发育史,最后预测含煤地层和富煤带。

传统地震资料解释方法对地震资料信息的利用非常有限,主要利用强地震反射这一单一的地震信息。引入了地震相这一概念后,可以综合利用反射波的震幅、频率、连续性、同相轴几何形态、层速度等诸多信息,极大提高了地震资料信息的利用率。引入地震相这一概念后不仅可以进行地质构造解释,同时还可以对地层的原始沉积环境进行分析,预测含煤地层和富煤带。

辽宁省铁法外围煤炭普查地震勘探共施工地震测线14条,其中东西向主测线8条,南北方向联络测线6条。勘探区含煤地层为白垩纪阜新组地层,为一套陆相含煤建造,沉积环境相对较复杂,主要有沼泽相、泥炭沼泽相、湖泊相、冲积相、洪积相、边缘相等沉积地层。

图1 T3 线小号端时间剖面

图1 为T3 线小号端(西部)时间剖面,剖面0.4 秒处有一组能量较强、连续性较好的反射波,由0.4 秒处向上反射波能量逐渐变弱,连续性变差,说能沉积物由细变粗,水动力条件由弱变强,同时我们发现上部同相轴两端明显向下弯曲,呈透镜状,为较强水动力条件下形成的冲积扇,通过多条测线综合分析,勘探区内大部分碎屑沉积物由西北方向进入勘探区内,并快速堆积在区内西北部及西部,其岩性主要以砂岩、砾岩为主,有机物沉积较少,通过钻探验证,0.4 秒以浅无可采煤层。

图2 为T3 线中部时间剖面,从0.35 秒至0.5 秒反射波能量较强,边续性较好,同相轴近似水平,说明原始沉积环境较稳定,水动力条件相对较弱,以湖泊相、沼泽相和泥炭沼泽相沉积为主,通过1216号孔钻探验证,由上至下分别有14 煤、17 煤和18 煤等三层可采煤层。

图3 为T3 线大号端(东部)时间部面,以边缘相沉积为主,反射波能量由左至右逐渐变弱,上超现象明显。说明在盆地边缘沉积物由左至右逐渐变粗,层厚逐渐变薄,反射波稳定性变差并逐渐消失。经钻探验证,位于1200CDP 处的801号钻孔在541.8 米深见0.5 米厚17 煤,见煤深度比盆地中部浅约100 米,煤层明显变薄。在同相轴终止的1500CDP 处300 米深见火成岩,浅部为砂、砾岩,无含煤地层沉积。经钻探验证地震资料解释成果与钻探成果完全吻合。

辽宁省铁法外围煤炭普查为地震和钻探综合勘探项目,采用物探先行,钻探验证的原则。本次地震勘探共施工地震测线14条,通过对14条地震时间剖面的综合对比和研究,对勘探区内不同地震相进行了详细划分,准确地预测了含煤地层和厚煤带,本次地震勘探共圈定17 煤可采面积110 平方公里,13 煤可采面积36 平方公里,并对可采煤层的分布范围进行了解释,很好地指导了钻探工作,节省了大量钻探工程量,地震资料解释成果与钻探验证成果吻合度极高。

图2 T3 线中部时间剖面

图3 T3 线大号端时间剖面

综上所述,地震相分析是煤田地震资料解释的一种科学而有效的方法。利用地震相分析方法可以较好地恢复地层沉积环境,预测地层岩性、含煤地层、厚煤带等,对于指导找煤工作具有重要的意义。

需要加以注意的是,用于地震相解释的资料进行数据处理时要慎用一些修饰性处理手段,如去噪、相干加强等模块,最好进行高保真处理,尽量保留更多的地震反射信息,以便提高资料的解释精度。

[1]唐小彪,梁栋,杨金政.地震相分析技术综述[J].内蒙古石油化工,2009-02-28.

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