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黄土塬区地震波场的数值模拟与实例研究

作　者: 郗昭
导　师: 程建远
学　校: 西安科技大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 黄土塬区地震勘探数值模拟含煤预测实例研究
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 53次
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内容摘要

我国西部地区的煤炭资源十分丰富,而西部不少煤炭资源赋存区域地表都有黄土覆盖。黄土塬区特有的地貌特征和物性条件,使得其一直被视为地震勘探的“禁区”。本文针对黄土塬区地震勘探的技术难题,以彬长矿区为例,首先通过对黄土塬区声波测井资料的分析,发现黄土地层具有成层分布的特点;然后,依据各地层的物性参数,建立了黄土塬区地层的速度模型,运用声波、弹性和粘弹性三种方法对其进行数值模拟后,发现粘弹性波动方程模拟出来的单炮记录更接近于黄土塬区实际地震记录,即黄土地层更接近于粘弹性介质,同时得出在黄土较薄的地带和沟底基岩面上激发出来的单炮记录的信噪比,要好于塬上激发出来的地震记录;之后,根据地震正演模拟的结论,利用克浪软件对黄土塬区实际地形条件下的三维地震观测系统进行了优化设计,采用接收线穿沟过塬束状布设、炮点沿沟布设、固定排列接收的特殊观测系统,在保证目的层有效覆盖次数相对均匀、方位角比较合理的前提下,优选激发条件,提高了单炮记录的质量;最后,以陕西省彬长矿区黄土塬地震勘探为例,从地质角度分析了研究区含煤范围,而后利用二维地震资料对研究区的含煤范围进行了重新圈定,结果表明“地震先行、钻探验证、综合勘探”的模式大大提高了地质找煤的成功率;最后,在确定的首采区开展了三维地震勘探,进一步确定了勘查区的含煤范围和首采区的精细地质构造。尽管如此,黄土塬区的地震勘探技术要取得根本性的技术突破和大范围的推广应用,还需要进一步加强研究与攻关。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
1 绪论  8-18
  1.1 选题背景及意义  8-10
    1.1.1 选题背景  8-9
    1.1.2 研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状与发展趋势  10-13
    1.2.1 国外研究现状  10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
    1.2.3 发展趋势  11-13
  1.3 本论文的研究内容  13-14
  1.4 本论文的研究方案  14-16
  1.5 本论文的技术路线  16-17
  1.6 本论文的主要成果  17-18
2 黄土塬区地震勘探技术的基础研究  18-33
  2.1 黄土塬区地震勘探的地质基础  18-29
    2.1.1 黄土的分布  18
    2.1.2 黄土的性质  18-19
    2.1.3 以往黄土地层的划分  19-22
    2.1.4 研究区黄土地层测井数据分析  22-27
    2.1.5 研究区黄土地层的物性特征  27-29
  2.2 黄土地层反射波理论时距曲线  29-30
  2.3 黄土塬区地震勘探的难点  30-32
    2.3.1 地形复杂、施工难度大  30-31
    2.3.2 潜水面深、激发困难多  31
    2.3.3 黄土干燥、吸收衰减快  31
    2.3.4 条件复杂、静校正困难  31
    2.3.5 激发困难、覆盖次数不均匀  31-32
  2.4 小结  32-33
3 黄土塬区地震勘探的数值模拟研究  33-54
  3.1 黄土塬区地震地质模型的建立  33-36
  3.2 地震波动方程正演模拟方法  36-43
    3.2.1 声波方程模拟  36-40
    3.2.2 弹性波方程模拟  40
    3.2.3 粘弹性波方程模拟  40-43
  3.3 数值模拟  43-53
    3.3.1 单炮数值模拟  43-49
    3.3.2 多炮数值模拟  49-53
  3.4 小结  53-54
4 黄土塬区地震勘探特殊观测系统的设计  54-64
  4.1 研究区的地震地质条件  54-55
    4.1.1 表层地震地质条件  54
    4.1.2 浅层地震地质条件  54
    4.1.3 深层地震地质条件  54-55
  4.2 观测系统设计  55-60
    4.2.1 黄土塬区观测系统设计的主要难点  55
    4.2.2 常规束状三维地震观测系统存在的问题  55-56
    4.2.3 特殊观测系统的设计  56-60
  4.3 特观设计应用实例  60-63
  4.4 小结  63-64
5 黄土塬区地震勘探应用实例研究  64-81
  5.1 地质概况  64-67
    5.1.1 地层  64-66
    5.1.2 煤层  66-67
    5.1.3 构造  67
  5.2 研究区含煤范围的地质推断  67-68
  5.3 黄土塬区煤层反射波的地震特征  68-71
    5.3.1 黄土塬区地震数据采集方法  68-69
    5.3.2 煤层反射波的地震判识依据  69-71
  5.4 黄土塬区深部煤炭资源的二维地震  71-74
    5.4.1 钻探成果圈定的含煤区  71-72
    5.4.2 二维地震圈定的含煤区  72-74
  5.5 黄土塬区三维地震成果的精细地质解释  74-79
    5.5.1 褶曲解释  75-77
    5.5.2 断层解释  77-78
    5.5.3 含煤范围的圈定  78-79
  5.6 小结  79-81
6 结论  81-83
  6.1 结论  81
  6.2 存在问题与建议  81-83
    6.2.1 存在问题  81-82
    6.2.2 建议  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-87
附录  87

黄土塬区地震波场的数值模拟与实例研究

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