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薄层反射理论在巨野煤田 粜层解释中的应用 薄层反射理论在巨野煤田煤层解释中的应用 山东省煤田地质局物测队 王秀东 武旭仁 摘 要 薄层反射是多种反射选加的结果，在调谐厚度之内，反射波振幅和dA呈线性关系。 煤层宏观结构解释均以多层介质反射的理论为基础，以钻探资料为依据，采用上述方法解释 了巨野煤田3煤层宏观结构，取得了很好的解释效果。 关键词 薄层反射反射波振幅 煤层宏观结构 l 煤层解释的基础 1．1薄层反射模型 厚度h 凇的煤层可视为薄层，当h M时可视为超薄层。图l为一个薄层反射的模 型，它的上下界面为Rl、R2，即煤层顶底板；薄层的厚度是h；这三种介质的波阻抗分别是 Zl、Z2、Z3；速度分别是Vl、V2、V3。 Pl P12 Rl ／ Z2、v： l Z／ f h R2 图l薄层反射模型 当有波P1入射到R，界面时，产生R，界面的反射波P¨和透射波P跏P．：波又在R2界面 上产生反射波P，笠和透射波P，为。P，荭波又在R，界面上产生反射波P，222和透射波P衄……。 1．2煤层的反射 当只考虑单一煤层的反射时．在I介质中接收到的反射波P’1l是所有这些多次反射波 的叠加： UP’ll Unl+UPl221+Un22复I+…… 1 薄层反射叠加的效果是对低频及高频的成分有压制作用．反射波的中频成分得到相对 加强。 当薄煤层上下围岩为同种介质时，根据弹性波理论。薄煤层反射的振幅响应为： R 4rrd／K ／ 1-r2 r - 20山Ⅳ2 ／ 1-r2 r 2 其中r - p2V广p。V- ／ p2V2+p。V。 为界面反射系数。 177 壤F#振学#论i集 20a7 当介质一定时f为常数．此时R‘jd／x有线性芙系二 南文献可得到吼下结论：回枉存在薄层的情况下．垂班^射的反射系数不仅与界面两边 介质的渡阻抗有关．迁与^射渡的频率有关②薄层反射的频率滤波特性与萁厚度和波速有 关．也与薄层及上下地层的渡阻抗有关③煤层反射主要由极性栩反的两个反射波迭加而成 ．肖厚度d h／4时．反射渡振幅和d／k呈线性关系。 当厚度趋于0时．R也趋于0。实际L．由下受激发频率、接收因素以及仪器动态范隔舯 影响．当煤厚小于可采厚度 约07m 时．芄反射振幅非常小．时间剂面上难以识别，而产生 透射现象、 1 3影响堞层反射液的因素 在H 振幅或能量求煤厚方法中．非煤厚围索除魂l发、接收处理等对振幅影响外．煤层赋 存条件对煤层反射渡振幅也有髟响．其中丰要有：①煤层顶底板岩性的横向变化．f1 煤层中 的夹石 包括小问距分叉 ，③界面弯曲产生的聚焦与发敞，进行煤层厚度解释肯先要消除外 在因索影响．然菥分析煤厚与反射渡振橱戈系。 2煤层解释 21解释方法 L渡为第i系底界与下伏煤系地层彤成的反射波．Tj渡为3煤 3h3． 形成的复合反 射渡。根据以上分析．结合正演模型计算，可对本区的煤层进行如下解释： 2ll3煤层剥蚀 由于煤系地层倾角较大．与上覆地层近水平的1司相轴成一定夹角T、波实际l+就是两套 地屋反射波同相轴的分界．T，泣在露头附近能鞋变弱直至消失．n波消失点即解释为3煤 层的嚣头．露头向外．则解释为3煤层剥蚀 见图2 。 蕤 阁2矮层露头在时问剖面上的反映 2l23鹉I屡娈焦 一般情况下，煤层变焦区明娃表现为反射渡麓量变弱和信噪比变低，波骷特征电什懂 化．竹I府的反射渡同相轴水圆滑 这与岩浆并侵^煤层后造成的小均质有芰 履内仃235、 f；一32240擘孔标定．可根据上述结论进行解释。 啦纯冲刷睡的反射渡同_l ；『轴虽能话较弱．但仍具有较高的佑噪北．相应的臣射渡f|j】相轴 比较嘲滑．这是与煤层变焦现象柯隧分的藕要特征 213分苴合计 撤据两层攥层反射的模捌分析合并区的T，波为咀一十JJ‘褶位为主的型合反射渡丽 分艾隧m于受夹石的影响．孔渡由复合到完全分为两个独立的反射波 她罔3 ， 薄g复射理砖在E野堆日#屡解释中∞＆月 当追赶时问大于3．反射渡的延续时问时．分叉的同距可以用时间同距计算央石厚度； 煤屠桃分夏点需以煤层分叉模型为依据．根据两反射渡复合的特征结合钻探资料子以确认， 从分叉点至追赶时问正好为3。反射波的延续时间，这两点之阙的夹石厚度需根据波形特征 和钻探资料作出解释．不能直接用时间羞进行汁算。 ：：；蒜器罴磊孙窖摹莓：蒜麟：基 蕈鬻辫舞肇舞鬻 4-一 …并f：’二_?’．，～_ jj +…’‘ ‘ 一一?： 二：二 圈3 3煤层分叉合井 21 4煤厚解释 因为本区煤层的厚痘均在1／4规波长即调谐厚度之内。所以在舍并区内．煤层厚度与B 被振幅成近似线性关系．可以利用工作站拾取b渡同相轴的振幅值．利用钻孔标定建立煤 厚一振幅关系，进行煤厚