地震属性参数在煤层厚度预测中的应用对比

摘
要 ：高分辨 率三 维地震 勘探 能 够获得 地 下空 间三 维数 据 体 的 大 量地 质 信 息 ， 为＿ Ｔ － 作 区煤 层
厚 度 的确定提 供依 据 。通过 常 用的三 种 方法谱 ： 矩法、 振 幅谱 平 方 比 法 、 地 震振 幅谱 和 子 波振 幅 谱 比法 ， 提 取 三 维地震 数据体 中地 震属 性 ， 编制 相 应 的软 件 程序 ， 对煤 层 厚度 进 行 预 测 。研 究 对
煤层 来说 ， 由于在顶底板位置形 成的地震反 射波表现 为复合波 ， 从而为煤层厚度 的判断造成 困难 。 为解 决 薄煤 层 地 区通过 三 维 地震 采集 数 据 分
析来判 断煤 层厚 度 的问题 ， 不 少学 者从 理 论上 讨论 了煤层 反射 波 的形 成机制 ， 提 出 了多种煤 层 厚度 的
来 预 测煤 层厚 度 的变 化 ｌ ７ ］ 。 由于煤 层 厚 度 变 化会 引起 煤 层 物 理力 学 性 质 的变化 ， 而这些 变 化必 然 引起 地震 时 间剖 面上反 射
设 某采 区煤 层厚 度 为 Ｈ、 纵 波 的速 度 为 、 顶 底板 反射 系数绝 对值 为 Ｒ， 则 纵 波在煤 层 中双 程传
解释 方法 ， 利用 地 震 波 的波 形 、 振 幅与 频 率 的 的变 化来 研究 判断煤 层 厚度 的变 化 ， 为 通过 煤层 地震 属 性参 数 变化 进 行 厚 度 定 量 的预 测 ， 提 供 了理 论 依 据［ ５ ］ 。利 用地震 属 性 参 数研 究煤 层 厚 度 的方 法 主 要包 括振 幅法 、 直 接反 演法 和统计 分 析法 五种 。特 别 是随 着计算 机技 术 的普遍 应用 ， 使 薄层 煤厚 度预 测 成为 可能 ， 较好 地满 足 了煤矿 生产 对煤 层厚 度精 确 判断 的要 求 。
的厚度 ， 长期 以来 一 直 往 煤 田地 震 勘 探 中 普 遍 使
收 稿 日期 ：２ （ ） ｌ ２ ０ ８ —０ ２
改 回 日期 ：２ ０ １ ３ －０ ７ ２ ３
作者 简介 ：冯跃封 （ １ ９ ６ ５ 一） ， 男， 硕士 ， 高级 ． Ｔ － 程 师． 从事煤 田地质勘探 ． ７ － 作， Ｅ
化 。在地 震剖 面上 可 以清楚地 看 到 ： 厚 度变 化 较
大 的煤 层 ， 地震 波 同 相 轴 的走 势 、 振 幅和 相 位 变 化
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明显 ， 但 频率 域 的 变 化却 难 以直 观 地 分 析 。冈 此 ，
用 常规人 ［ 解 释方 法来 判断 煤层 厚度 的变 化 ， 效果
第３ ５ 巷 第５ 期
２ ０ １ ３年 ９ 月
物探 化探 计 算技 术
Ｃ Ｏ ＭＰ Ｕ Ｔ Ｉ ＮＧ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ Ｉ ＱＵ Ｅ Ｓ Ｆ ＯＲ Ｇ Ｅ ＯＰ ＨＹＳ Ｉ Ｃ Ａ１ Ａ ＮＤ Ｇ Ｅ ＯＣ ＨＥ ＭＩ Ｃ Ａ Ｉ Ｅ ＸＰ Ｌ Ｏ ＲＡ Ｔ Ｉ ＯＮ
ｖ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． ５
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ３
文章 编 号 ：１ ０ Ｏ １ —１ ７ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ —０ ５ ６ ８ —０ ４
地 震 属 性 参 数 在 煤 层 厚 度 预 测 中 的 应 用 对 比
冯 跃封
（ 河 南省煤 田地质 局 地质 二 队 ， 河南 洛阳 ４ ７ １ ０ ２ ３ ）
５ 期
冯跃封 ：地震 属性 参数 在 煤层 厚度 预测 中的 应 用对 比
２ ． ３ 谱矩 法
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很 不理 想 。通 过对 煤层 厚 度 变 化 引起 的地 震 属 性 变 化规 律 的研 究 ， 建立 煤层 地震 参数 变 化 与煤层 厚 度 之 间 的统计 关 系 ， 就 可 以直 接利 用地 震属 性参 数
比 了这 三种 算 法的预 测效 果 ， 为煤 田煤 层厚 度 的预 测提 供 了可靠 的参考依 据 。
关 键词 ：煤 层厚 度 ；地震 属性 ； 谱矩法； 振 幅谱 平 方 比法 ； 振 幅谱 比法 中图分 类号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ４ ２ ３ 文 献标 志码 ：Ａ Ｄ ｏｌ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ —１ ７ ４ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． １ ３
层 资料 缺失 的地 区 ， 仪靠 少数 钻孔 资料 来确 定采 取
煤 炭储 琏 说服力 就 明显不 足 。因此 ， 确 定煤 矿采 区 内煤 层 厚度 ， 就显 得尤 为重要 。通 过对 三维 地震 勘 探 中采集 到 的煤层 参数 的分 析 ， 来 判 断采 区煤层 厚
度 的变 化趋 势 ， 这 为 煤 矿 矿 井 设 计 提 供 了科 学 依
据ｌ 、。 。
２ 煤 层 厚 度 地 震 属 性 预 测
煤 层构 造或 岩性 的变 化 ， 导致 了地震 波在 煤层
１ 煤层厚度研究现状
根据 几何地震学原理 ， 利用时距 曲线将某个 层或
段的双程旅行时间 ， 转换为厚度数 据来判断大套 地层
中 的传 播 时 问 、 振幅、 相位、 频 率 等 方 面 发 生 变
用Ｉ １ Ｊ ， 但对厚度小于 １ ０ ｍ（ 一般 为 １ ． ０ ｍ～６ ． ０ ｍ） 的
０ 前 言
煤 矿 井下 瓦斯 抽 排 、 矿 注 浆堵 水 和大 型 、 超 大 型煤矿 井建 设 ， 对煤 田地质 勘查 工作 提 出了许 多新 的更 高 的要 求 。煤 田高分 辨率 三维地 震勘 探 ， 通过 地 Ｆ 伞『 日 Ｊ 三维数 据体 数据 的采 集和 处理 ， 不仅 可 以 探 明采 区 内的细微构 造 ， 还可 提供 下赋煤 层厚 度变 化 的＿ 卡 ｝ ｊ 关 信息 。 通 常情 况下 ， 采 区煤 层 厚 度 是 由 钻 孔 资 料 对 比、 内插 的方 法 获得 的ｉ 引， 但 在钻 孔 稀 少 或 钻孔 煤