煤田地质地震勘探的数据处理、室内资料处理和地震波的识别

蔡正博

(黑龙江省煤田地质物测队，哈尔滨 150000)

煤田地质地震勘探的数据处理、室内资料处理和地震波的识别

蔡正博

(黑龙江省煤田地质物测队，哈尔滨 150000)

地震勘探是一项系统工程，必须做好资料的野外采集、室内处理和解释的每一个环节才能取得较好的地质成果。本文主要研究了地震数据的处理、室内资料处理、地震波的识别等技术和方法。

煤田地质；地震勘探；数据处理；室内资料处理；地震波识别

1 地震数据的处理

地震数据处理技术是对野外采集的地震资料进行各种处理，利用一次反射信号对地下反射界面进行成像，处理结果为地震剖面(二维)或偏移数据体(三维)。利用处理后的成果，可解释地下岩层的构造形态和岩性特征。煤田地质地震数据处理是以大型地震处理软件平台为依托，在高性能的计算机上实现的。随着科学技术的不断发展和进步，地震数据处理系统的功能也在不断完善创新，使用起来更加快捷方便，对处理人员的素质要求也越来越高。我国使用的代表性地震资料处理系统，如表1所示。

表1 地震资料处理系统Tab.1 Seismic data processing system

2 室内资料处理

地震勘探数据处理是地震勘探系统工程中的重要一环，起着承上启下的关键作用。地震勘探数据处理本身又是一项系统工程，在完成一项处理任务时，需要把许多个模块(一个处理步骤)有机地组织起来，组成各种各样的处理流程，执行这些流程，才能实现处理目的。地震数据处理既是技术，也是一门艺术，要求处理员不仅要详细了解每个处理模块的内容，还要有系统的整体构思，才能科学选择模块搭配，取得理想的效果。合理搭配，首先是在模块库内选择所需要的模块，其次是安排所选模块在流程中出现的先后顺序，后续处理保证主导模块的处理效果在最终输出中得到充分的显示。

叠前处理工作量比叠后处理工作量大得多，有些处理方法是以“道”为单位进行的，如：频率滤波、脉冲反褶积、动校正等。有些处理方法是在一组道上进行的，如：视速度滤波、初至折射波静校正、剩余静校正和基于统计模型的反褶积等。有些叠前处理方法需要重复地调用同一组模块，形式上类似于数学上迭代法求解。如：叠加速度分析和剩余静校正，当道集中存在剩余静校正量时，叠加速度分析的精度就会大幅度地降低，反之，当叠加速度不准时，不管用什么方法求取的剩余静校正量都存在较大误差。它们之间不仅互相影响而且相互制约，需要多次迭代进行速度分析和剩余静校正计算。叠前数据不仅量大信息丰富，而且真实，它包含了采集到的全部信息，因此，发展叠前处理技术极为重要。

叠后处理主要包括：叠后数据的偏移归位、信噪比以及分辨率的提高，这些方法的前提是叠加以后得到了一个零炮检距数据体。叠后偏移方法归纳起来可分为三大类，即：克希霍夫积分法、波动方程有限差分法和频率域偏移法。叠加本身就是一种提高数据信噪比最有效的方法，但叠后数据上仍然保留某些规则噪音和不规则噪音，需要用多道数学模型进一步提高信噪比。

在常规处理流程的基础上增加一些专有功能的处理模块或限制一些模块的使用，成为完成某种特殊处理任务的专项处理流程。随着处理技术的发展和解决地质问题能力的提高，处理流程越来越复杂。一些新的处理技术，如：深度偏移，不能用一个模块来完成，需要组织一个专门流程。

当地表高差较大，浅层地震地质条件复杂多变时，对处理成果影响较大而且难以处理好的关键步骤是静校正，当初至折射波静校正假设模型与实际的浅表条件差别太大时，其误差较大。最新的层析法静校正要求有较多的近道数据，其假设条件较少，值得进一步深入研究。随着计算效率和计算机硬件性价比的提高，叠前深度域偏移成像应用日益广泛，尤其从地表开始的波动方程叠前深度域偏移是未来的发展方向。

资料解释：地震资料解释就是将地震资料处理获得的地震时间剖面进行分析，最终将其转化为地质成果的过程。它分为构造解释和岩性解释两种。煤田地震勘探目前主要还是进行构造解释，岩性解释仍处于研究和发展阶段。因此，以下重点研究构造解释的技术和方法。

3 地震波的识别

地震资料的解释首先要识别时间剖面上的地震波。

3.1 地震波的标定

识别的地震波需要赋予其地质含义，这样才能将地震时间剖面转化为地质剖面，这就是地震波的标定工作。地震波的标定方法主要有两种：地震测井(VSP)和制作人工合成地震记录。目前，主要采用制作人工合成地震记录的方法。当然，对已开展过地震勘探的区域，因已掌握了地震反射波的特征及地质层位的对应关系，也可以凭经验对地震波进行标定。制作人工合成地震记录的方法是采用钻孔测井曲线(速度、密度)与理论地震子波(钻孔旁实际地震资料提取的子波)褶积，求得钻孔处地震记录，然后再与钻孔实际地震时的剖面对比，将地质层位和地震反射波一一对应起来。

3.2 地震波的追踪对比

波的对比首先要确定重点研究的标准层反射波同相轴。具有强振幅和较稳定波形的反射波称为标准层波，一般指煤层反射波和新生界底界反射波。通过对标准反射波的确定，就可以了解工区内地震时间剖面波组特征和结构。然后对确定的标准层反射波进行追踪对比。当反射界面连续性好、岩性稳定时，其反射波反射振幅强，连续性好，可进行强相位连续对比追踪；遇到断层或其他地质构造将所追踪的反射波错断时，应根据其波形特征，经对比后找出断层另一盘的同一反射波继续进行相位对比追踪。为了提高对比的可靠性，一般采用波组对比的方法，即：对比较靠近的若干个反射波组成的反射波组进行对比。测区不同测线地震时间剖面之间的对比须掌握两个原则：一是相邻测线地震时间剖面所反映的地质层位、构造形态应基本相似，对于断层、尖灭等地质构造现象应有相应的反映。二是相交测线的交点处，同一反射层位的到达时间应相等。

3.3 叠加时间剖面与偏移时间剖面

波的对比解释首先是在叠加时间剖面上进行的，构造解释、构造点确定等要参考偏移时间剖面，有时甚至构造图的获得直接来自于偏移时间剖面，这是因为相对于叠加剖面，偏移剖面有其自身的特点与优势。地质剖面反映沿测线铅垂剖面上的地质情况，在构造复杂地区叠加时间剖面上还会出现各种异常波，如：绕射波和凹界面的回转波，它们的同相轴形态与地质剖面完全不同。而偏移时间剖面沿测线方向进行了归位，地震反射波的形态、构造点位置更接近地下地层的实际情况，一些特殊波也进行了收敛和归位，地质构造显示更加清晰。

[1] 孟令顺，杜晓娟，傅维洲.勘探地球物理教程[M].北京：地质出版社，2012.

[2] 佟凯.煤田地质与勘探[M].徐州：中国矿业大学出版社，2014.

[3] 王定绪.煤炭地质勘查技术[M].北京：煤炭工业出版社，2007.

[4] 王定武，王运泉.煤田地质与勘探方法[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.

[5] 曹代勇，等.煤炭地质勘查与评价[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010.

Recognitionofdataprocessing,indoordataprocessingandseismicwaveforcoalfieldgeologicalseismicexploration

CAI Zheng-bo

(Heilongjiang Coalfield Geological Survey Team, Harbin 150000, China)

Seismic exploration is a systematic project, so it is necessary to do well in the field of data acquisition, indoor processing and interpretation of each link in order to achieve better geological results. This paper mainly studies the technology and methods on recognition of seismic data processing, indoor data processing and seismic wave.

Coalfield geology; Seismic exploration; Data processing; Indoor data processing; Seismic wave recognition

P631

B

1674-8646(2017)20-0052-02

2017-08-29

蔡正博(1980-)，男，工程师。