矿井超前探测地震资料叠加处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种矿山中人工掘进巷道的超前探测地震资料的数字处理方法。该方法是对TSP地震资料经过高精度波场分离，叠加转化为叠加时间数据体Astk(X，t)，对Astk(x, t)进行解释，实现矿井超前探测地震资料叠加处理的方法，属于二维地震勘探资料处理方法。
【背景技术】
[0002]长期以来，在TSP地震资料的解释中，一直使用的是简单的初至波与反射波同相轴的相互交叉法和反射波偏移归位法，这些方法均为直接对反射波进行识别，由于负视速度法采集反射波的信噪比不高，且波场复杂；反射波偏移归位法基本上是一个单道的成果。解释人员利用这些方法工作时的解释精度不高，往往容易产生较大的误差或者错误。特别是对于多层目的层倾角和倾向变化大时，存在进行资料解释的工作效率和解释精度均低的冋题。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种矿井超前探测地震资料叠加处理的方法，解决了负视速度法的反射波信噪比提高和多目的层的成像质量低的技术问题。
[0004]本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
本发明采用的技术方案利用TSP地震资料进行分道集叠加成像的基本原理是:将实际采集到的TSP地震反射数据(数字地震磁带记录)在地震处理系统上进行处理，得到TSP地震迭加时间剖面。将处理得到的TSP叠加剖面进行解释；获得巷道前方反射界面的位置。TSP地震资料采样率的设置:TSP地震时间剖面图是处理叠加时间剖面图的基础图，该图是实际采集的原始图；一般以实际采集的原始图为基础进行处理，目前的处理软件均是针对采样率为Ims或2ms编制的软件；矿井采集资料的采样率一般较小25us、50us、62.5us或10us等，对于采样率的处理是采用时不变准则进行的，即:S=VXT，式中S为地震波的传播路径，单位为米，V为地震波的传播速度，T为地震波的旅行时间。将62.5us的采样率改为Ims就是相当于在上式的右边乘上了 16，同时将上式的左边乘上16，就是说距离增加了 16倍，频率降低了 16倍。对于其他采样率可以类推。TSP地震资料的波场分离:利用TSP资料上下行波的特点进行分离，得到上行波。将上行波按照设定的CDP尺寸进行面元规划，进行速度扫描叠加。
[0005]本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:(I)、TSP叠加处理采样率:将巷道或者隧道采集到的地震反射数据(数字地震磁带记录)经过时间不变性处理变换得到时间采样率为Ims或者2ms ; (2)、地震资料正负视速度波场分离:利用二维波场分离软件对含有正负视速度的波场将相分离处理，得到负视速度的地震波场；(3)、动校正与叠加:对负视速度的反射剖面进行动校正，将动校正后的资料按照共反射点抽道集，然后叠加。
[0006]下面进一步描述本发明的较佳方案，以在Geovecteur Plus处理系统上进行本方法的四个部分进行说明:(1)、现有的处理系统的时间采样率大多是Ims或者2ms，对地震数据采样率定义为Ims或者2ms即得到地震数据集A (x，t)。将每个地震道的采样率进行重置，具体做法是:TSP地震时间剖面图是处理叠加时间剖面图的基础图，该图是实际采集的原始图；一般以实际采集的原始图为基础进行处理，目前的处理软件均是针对采样率为Ims或2ms编制的软件；矿井采集资料的采样率一般较小25us、50us、62.5us或10us等，对于采样率的处理是采用时不变准则进行的，即:S=VXT，式中S为地震波的传播路径，单位为米，V为地震波的传播速度，T为地震波的旅行时间。将62.5us的采样率改为Ims就是相当于在上式的右边乘上了 16，同时将上式的左边乘上16，就是说距离增加了 16倍，频率降低了 16倍。对于其他采样率可以类推。将重置了采样率的的单道地震数据集合在一起形成一个二维地震时间数据体T (x，y，t) ;(2)、对数据体置道头T(x，y，t)建立空间属性，将地震数据集T (X，y, t)，按照道序进行排列，对排列好道序的数据集进行波场分离，得到反射波数据集Ts (X，y, t)，对Ts (X，y, t)反射波数据集按照共反射点道集抽道集Tsn (x, y, t)；
(3)、对反射点道集Ts (X，y, t)进行动校正，然后多动校正后数据集叠加Tsl (X，y, t)形成叠加剖面，叠加后再实施滤波输出得到成果剖面Tstack(X，y, t) ； (4)、负视速度法解释成果图的制作:在GeoFrame地震解释系统上对二维叠后成果剖面Tstack(X，y, t)进行层位的对比解释、追踪与时深转换，解释即完成。
[0007]本发明的有益效果是:采用本发明利用二维地震资料进行叠加处理，能完成二维地震资料处理为叠加剖面图，并完成二维地震负视速度法解释成果图；减小解释人员的劳动强度，提高工作效率和成图精度，同时解决巷道前方多目的层成像的问题。克服复杂断层、倾角变化大对地震资料解释的影响。解决多目的层间倾角、倾向变化大条件下高精度解释的问题；适用范围广，不受断层复杂、倾角倾向变化大的限制；能提高评价巷道前方构造勘探的准确性。
【附图说明】
[0008]图1是利用矿井超前探测地震资料完成叠加处理成像方法的方法的工艺流程框图；
图2是采集原始资料图；
图3是原始采集资料的X、Y分量；
图4是极化滤波后的径向分量；
图5是径向分量波场分离后的反射波；
图6是经过矿井超前探测地震资料完成叠加处理成像方法的叠加剖面图，叠加处理后的剖面图中64ms及102ms处发现反射波；
在图1中:A、矿井地震原始资料加载；B、矿井地震资料极化滤波；C、采样率重置；D、反褶积；E、道集规划与叠加处理；F、输出时间剖面。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1:
某矿井超前探测地震资料叠加处理，本矿井工区构造复杂，为了解决高精度成图，探明地下煤层分布的问题而产生的发明，是实际试用的一个例子，处理步骤如下:
(I)、现有的处理系统的时间采样率大多是Irns或者2ms，对地震数据采样率定义为Ims或者2ms即得到地震数据集A (X，t);
(2 )、将地震数据集A (x, t)，按照道序进行排列，对排列好道序的数据集进行波场分离，得到反射波数据集，对反射波数据集按照共反射点道集抽道集；
(3)、对反射点道集进行动校正，然后多动校正后数据集叠加形成叠加剖面，叠加后再实施滤波；
(4)、最后是将处理剖面采样率按照上面论述的回归原始采样率，处理即完成。
【主权项】
1.一种矿井超前探测地震资料叠加处理方法，其特征在于以下步骤: (1)、TSP叠加处理采样率:将巷道或者隧道采集到的地震反射数据(数字地震磁带记录)经过时间不变性处理变换得到时间采样率为Ims或者2ms ; (2)、地震资料正负视速度波场分离:利用二维波场分离软件对含有正负视速度的波场将相分离处理，得到负视速度的地震波场； (3)、动校正与叠加:对负视速度的反射剖面进行动校正，将动校正后的资料按照共反射点抽道集，然后叠加。
【专利摘要】本发明公开了一种矿井超前探测地震资料叠加处理的方法，解决了负视速度法的反射波信噪比提高和多目的层的成像质量低的问题。其特征在于以下步骤：TSP叠加处理采样率：将巷道或者隧道采集到的地震反射数据（数字地震磁带记录）经过时间不变性处理变换得到时间采样率为1ms或者2ms；地震资料正负视速度波场分离：利用二维波场分离软件对含有正负视速度的波场将相分离处理，得到负视速度的地震波场；动校正与叠加：对负视速度的反射剖面进行动校正，将动校正后的资料按照共反射点抽道集，然后叠加。本发明适用范围广，不受断层复杂、倾角倾向变化大的限制；能提高评价巷道前方构造勘探的准确性。
【IPC分类】G01V1/28
【公开号】CN104965221
【申请号】CN201510124046
【发明人】程增庆, 平建明, 王常兴, 韩锦勇, 李忠, 韩卫清, 赵云
【申请人】山西煤炭进出口集团科技发展有限公司, 中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月22日