地震波阻抗反演可以直接提供地下介質的彈性信息,為后續(xù)的煤層識別,水通道預測以及陷落柱識別等提供可靠的資料。在面對復雜地質條件時,現(xiàn)有的波阻抗反演方法精度較低,不能滿足實際勘探的需求。反射率法通過求解彈性波動方程獲得彈性參數(shù)信息,能夠模擬全波場響應以及地震波的各種傳播效應,能更精確地考慮透射損失、多次波等引起的地震波振幅和相位變化,精度較高,且計算效率高于其他波動方程求解方法。因此,基于貝葉斯框架,建立了反射率法的反演目標函數(shù)并通過引入柯西分布作為先驗分布提高反演結果的分辨率,形成了一種基于貝葉斯的反射率法波阻抗反演方法。將該方法應用于布爾臺煤礦地震數(shù)據中,獲得的波阻抗反演結果與測井資料匹配度較好,相比于常規(guī)方法分辨率更高,精度高,能夠有效識別薄煤層和深部煤層分布,有效驗證了新方法的可行性和有效性。該方法能為利用地震反演技術識別煤層及陷落柱等小構造,預測頂?shù)装逅植继峁┯辛Φ馁Y料。 

【文章來源】：煤田地質與勘探. 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖１基于反射率法波阻抗反演流程??Ｆｉｇ．?１?Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｍｅｔｈｏｄ??

０??１０?２０??角度／（。）??（ｂ）基于Ｚｏｅｐｐｒｉｔｚ方程??３０??０?１０?２０?３０??角度／（°）??（ｃ）兩種方法正備記錄差??圖３正演地震記錄（蘭個負極性反射是３個砂泥巖底界面的反射情況）??Ｆｉｇ．３?Ｆｏｒｗａｒｄ?ｇａｔｈｅｒｓ??因此，基于反射率法的反演方法不要求對多次波??進行處理，簡化處理流程，降低對地震波振幅處??理的要求，正演結果更加符合實際情況。??ｖｐ／（ｋｍ．ｓ＿１）?ｖｓ／（ｋｍ．ｓ＿１）?／？／（ｇ－ｃｍ￣３）??圖２測試模型１??Ｆｉｇ．２?Ｔｈｅ?ｔｅｓｔ?ｍｏｄｅｌ?１??２．２實際數(shù)據應用??將提出的方法應用于布爾臺礦區(qū)三維工區(qū)，識??別薄層煤和深層煤炭資源，指導進一步的勘探開發(fā)。??工區(qū)內含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組，其煤系的??沉積基底為三疊系上統(tǒng)延長組。地層保存完整，未??遭受后期剝蝕。含煤地層由陸源碎屑巖組成，其巖??性組合為各級粒度的砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層，??呈規(guī)律性交替出現(xiàn)。沉積相由河流相、湖泊三角洲??相、湖相組成，為一套大型內陸盆地含煤建造，具??有良好的經濟價值和開發(fā)潛力。??工區(qū)面元大小為１０?ｍｘ?５?ｍ，工區(qū)內有３０?口井??數(shù)據（包括縱橫波速度與密度曲線）可供利用，但井??深度較淺。圖４為該工區(qū)隨機抽取的某測線的地震??疊加剖面，從圖４可以看出，在０．２５￣０．４０ｓ位置具??有強振幅反射特征，根據實際勘探開采結果，該位??置處發(fā)育多層煤層，且分布廣泛，如圖中箭頭指示；??而在深部地層，沒有明顯的強震幅反射特征。首先??從三維地震數(shù)據中提取出地震子波，然后進行井震??標定，便于測井數(shù)據與地震資料的對

５０??１００??ＣＤＰ??（ａ）基于反射率法??１５０??２００??０．２０??１．２５??１．６０??５０??１００??ＣＤＰ??（ｂ）傳統(tǒng)方法??１５０??２００??第３期?楊真等：基于貝葉斯理論的反射率法煤田地震波阻抗反演?？?２０９?？??５０?１００?１５０?２００??ＣＤＰ??圖４研究區(qū)的二維測線疊加剖面??Ｆｉｇ．４?Ｓｔａｃｋｅｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?２Ｄ?ｓｕｒｖｅｙ?ｌｉｎｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｓｔｕｄｙ?ａｒｅａ??有效地識別不同的地層，分辨能力強。通過彈性信??息的分布情況，可以直接推斷出在０．２５－０．４０?ｓ之間??分布有交替呈現(xiàn)的煤層，其厚度分布也可從圖中直??觀地估算獲得，煤層阻抗值較低（圖中藍色表示阻抗??值小，指示煤層）。同時，從反演結果中，可以清晰??地判別在１．３￣１．４?ｓ分布有連續(xù)性較好的較厚煤層，??有利于開發(fā)過程中的相關決策，而深部煤層在原始??的地震疊加剖面上體現(xiàn)不明顯，表明了方法在煤層??預測及煤厚識別方面的有效性。圖５ｂ為常規(guī)方法反??演獲得的波阻抗分布，雖然也能指示煤層位置，但??其對于淺層薄煤層反演的效果較差，分辨率較低??（如圖中箭頭指示位置）。為了更直觀地說明方法的??優(yōu)勢，圖６展示了過驗證井剖面的反演結果，圖??中黑色直線表示驗證Ｅ井的位置，圖６ａ為本文提??出方法的反演結果，圖６ｂ為常規(guī)方法的反演結果，??對比發(fā)現(xiàn)，常規(guī)方法對于較薄的煤層及其夾層不能??較好地反映出來，分辨率有待進一步提高，而提出??方法能較好地反演出不同厚度煤層的分布情況。??圖６ｃ是驗證井與井旁道反演結果的對比，可以看出，??雖然該井并未參與


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