陈红恩

中国煤炭地质总局水文物测队，河北 邯郸 056001

在煤层倾角小的山西潞安常村矿 S7采区三维地震勘探时，进行了叠后时间偏移及叠前时间偏移精细处理，获得了两个三维数据体，仔细分析对比了叠后时间偏移及叠前时间偏移的三维数据体，对两个三维数据体进行了综合精细解释。获得的叠后时间偏移及叠前时间偏移三维数据体成像效果均较好，但叠前时间偏移资料比叠后时间偏移资料更有利于构造的精细解释。

1 勘探区地质概况

山西潞安常村矿 S7采区，为平坦的盆地内平原地貌，地形较平坦，全区(施工面积 13km2)均由第四系黄土所覆盖，全区最大高差29m。勘探区由钻孔揭露的地层从老到新依次为：奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、二叠系上统石千峰组（P2sh）、第四系（Q）。测区的第四系厚度为35～80m。区内潜水位一般为十几米。

石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）为井田内主要含煤地层。

太原组（C3t）可分为三段。下段含 14#、15-1#、15-2#、15-3#等 4～6 层煤， 15-1、15-2、15-3 等三个分层，总称为 15#煤层，15#煤层纯煤厚度1.19～4.03m，纯煤均厚2.48m，层位稳定，为全区可采煤层；中段含11#、12-1#、12-2#、13#煤层；上段含 5#、6#、7#、8-1#、8-2#、9-1#、9-2#煤层。

山西组（P1s）含煤 4层，其中 3#煤层位于山西组地层中下部，埋深460～540m，煤层平均厚度为5.6m。煤层厚度大而稳定，是全区稳定可采煤层。3#煤层到15-3#煤层间距为108～124m。

总体为一向东倾斜的单斜构造，在此基础上发育着次一级的褶曲构造，地层倾角一般为 3～5°，勘探区西边界附近地层倾角较大，最大可达11°。

2 三维地震观测系统

根据主要煤层 3#、15#煤层的埋深及构造，确定三维地震观测系统参数。采用八线八炮束状观测系统，端点放炮，CMP网格为5m×10m，叠加次数16次，每条线40道接收。

3 地震数据采集、处理

本区表层、浅层地震地质条件较好，深层地震地质条件良好。施工中采取针对性措施，确保野外施工质量，获得的野外原始资料质量较好，初至波清晰，主要煤层反射波信噪比较高，共获得生产物理点10 834个。本区地形较平坦，均由第四系黄土所覆盖，潜水位较稳定，有利于做好初至折射静校正、基准面静校正。野外原始资料质量较好及静校正的较好解决，是做好叠前时间偏移的基础，是研究叠前时间偏移在煤层倾角小的三维地震勘探区应用效果的前提。

本次叠前时间偏移是在精细做好常规处理的基础上进行的。

4 叠前时间偏移、叠后时间偏移效果对比分析

因本区获得的野外原始资料质量较好，地形较平坦，均由第四系黄土所覆盖，潜水位较稳定，静校正得到了较好解决，加之煤层倾角小，获得的叠后时间偏移及叠前时间偏移三维数据体成像效果均较好，但叠前时间偏移资料的反射波能量更强、构造成像更清晰合理、反射波动力学特征明显，包含的地震信息更加丰富。

本区勘探面积8.54km2，共组合断层26条，均为正断层，共组合陷落柱35个。所有断点、断陷点在叠后时间偏移及叠前时间偏移三维数据体上都有较好显示，但在叠前时间偏移三维数据体上有更清晰、合理的显示。

（1）在煤层倾角小的勘探区，进行叠后时间偏移也存在非同相叠加问题，影响煤层反射波的成像。采用叠前时间偏移克服了非同相叠加问题，改善了煤层反射波的成像质量，3#煤层反射波T3波连续性好，能量强，波组特征明显；下组煤层15#煤层反射波T15波也得到了改善，T15波连续性较好，能量较强；断层的断点更清晰、可靠。见图1。

（2）陷落柱是由块度大小不均、排列杂乱无章的上部地层塌陷物胶结而成的，与正常地层相比，在地层的连续性、产状、岩性方面均有不同程度的差异。这些差异是形成“异常地震波”的基础，也是解释陷落柱的物理前提。在叠前时间偏移数据体上，陷落柱的“异常地震波”波组特征更明显，陷落柱的断陷点更清晰、可靠。见图 2、图3、图4。

图1 右图为正断层在叠前时间偏移剖面上的反映(左图为叠后时间偏移剖面)Fig.1 The figure on the right is normal fault reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

图2 右图为较小陷落柱在叠前时间偏移剖面上的反映（左图为叠后时间偏移剖面）Fig.2 The figure on the right is the smaller collapse column reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

图3右图为较大陷落柱在叠前时间偏移剖面上的反映（左图为叠后时间偏移剖面）Fig.3 The figure on the right is the bigger collapse column reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

图4 右图为大陷落柱在叠前时间偏移剖面上的反映（左图为叠后时间偏移剖面）Fig.4 The figure on the right is the big collapse column reflect on the profile of prestack time migration(The figure on the left is Post-stack time migration profile)

5 结论

潞安常村矿 S7采区三维地震勘探项目，野外原始资料质量较好及具有做好静校正的表、浅地震地质条件，具有研究叠前时间偏移在煤层倾角小的三维地震勘探区应用效果的基础。通过本项目的研究可得到一些认识：

（1）在煤层倾角小的三维地震勘探区应用叠前时间偏移技术进一步改善了主要煤层反射波的连续性和能量，波组特征更明显；下组煤层反射波也得到了改善，连续性较好，能量较强；断层的断点及陷落柱的断陷点更清晰、可靠，叠前时间偏移数据体上陷落柱的“异常地震波”波组特征更明显。

（2）野外取得质量较好的原始资料及较好解决静校正问题、精细做好常规处理，是采用叠前时间偏移技术改善地震成像质量的前提。如果原始资料质量不好，或是没有做好精细静校正，或是没有做好常规处理，采用叠前时间偏移技术改善不了地震成像质量。

文章在编写过程中参考了：陈红恩、石君华、王伟等《山西潞安环保能源开发股份有限公司常村矿S7采区三维地震勘探报告》【R】(中国煤炭地质总局水文物测队，河北邯郸2007)。