地球物理数据处理与解释考试重点 (矿大)

电磁重力法30%（一大三小）测井20%地震50%

1、煤矿地质保障的三个层面

井田范围主要可采煤层开采地质条件评价，查明煤层构造是主要工作，主要勘查手段为二维地震勘探、电法勘探与钻孔。

采区采前地质条件勘查，主要工作是查明采区范围内的小构造，包括落差5m左右的断层、陷落柱、老窑及采空区的空间分布形态，根据采区衔接的要求，应提前布置实施。在地表条件允许的前提下，三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。

综采工作面地质条件超前探测，在综采设备安装或开采前，查明工作面内一切地质异常现象，为工作面持续开采提供地质保障是主要工作。

2、三维地震的动态解释

传统的三维地震解释服务于煤矿勘探阶段，与煤矿安全生产过程相脱节。煤矿三维地震数据动态解释技术是指“三维地震信息与煤矿生产过程中所获得的矿井地质信息相互融合”。这是一个动态过程，服务于煤矿生产阶段，实现了三维地震信息随煤矿生产进行全程动态解释，彻底改变了传统的三维地震解释模式，提高了三维地震成果的利用水平，能够解决更多的地质问题。

3、三维地震勘探所能解决的问题

目前，我国主要矿区的生产矿井均做了采区三维地震勘探工作，获得了大量的三维地震数据。在地震地质条件较好的地区，可以解决的主要地质问题是：

(1) 查明落差大于等于5m的断层，提供落差小于5m的断点，平面摆动误差小于30m；

(2) 查明幅度大于等于5m的褶曲，主要可采煤层底板深度误差不大于1.5%；

(3) 查明新生界(第四系)厚度，深度误差不大于1.5%；

(4) 探明直径大于30m的陷落柱。

4、地震属性概念及分类

地震属性的分类没有统一的标准，不同的学者分别提出过不同的属性分类。结合煤田地震勘探的特点，可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成八个类别：时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。地震属性的类型很多，要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。

地震属性技术的关键在于属性提取，提取方式包括同相轴属性提取、数据体属性提取和层段属性提取。

5、地物勘探方法（三种，地震、电法、测井）

地震勘探：地震勘探是研究人工激发的弹性波在不同地层中的传播规律，如波的速度、波的衰减和波的形状，以及在界面的反射、折射来研究地层埋深、构造形态和岩性等的一种物探方法。

电法勘探：电法勘探是以介质的电性差异为基础，通过观测和分析天然及人工电磁场的空间和时间分布传播来研究地质构造和寻找矿床的一种物探方法。

地球物理测井：地球物理测井是利用钻井内岩石、矿层具有不同物性的特点来划分钻井地质剖面及解决其它地质问题的多种方法总称，也称为钻井地球物理，或简称测井。它主要包括电测井、核测井、声测井等方法。

6、声波单发双收原理

第一节单发双收声速测井的基本原理

声系中，发射器T 每隔一定时间间隔以θ为张角垂直井壁发射声波。每当t 0时刻发射器在θ张角内朝各个方向发射声波，在井壁上将产生反射波①、折射波②、滑行波③，还有通过探

管外壳（钢管）和泥浆传播的两种直达波④。

单发双收声速测井中声波的发射与接收示意图

Vt —地层波速；Vm —泥浆波速2013/11/4

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中国矿业大学

在换能器之间的钢管上刻有延声槽，延迟了滑行波到达接收器的时刻；让滑行波有足够的时间去赶超直

达波，在接收器将接收到的波形及各种波先后次序如下图所示。

发射波与接收波示意图

2013/11/4

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中国矿业大学

发射器T 在t0时刻发射声波后，声波沿ABCE 的旅程于t 1时刻传至接收器R 1，并继续沿CDF 旅程于t 2时刻传至接

收器R 2，参照图示不难看出，滑行波到达两接收器的时间差△t 为

)

()(12m

t m m t m v CE

v BC v AB v DF v CD BC v AB t

t t ++-+++=-=∆CE DF =EF CD =当钻孔正常无扩孔时，，，

，则有

t

t t v l v EF v CD t =

==∆2013/11/4

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中国矿业大学

式中l ─两接收器中点的距离，称为间距，m ；

△t ─声波到达两接收器的时间差，μs ；

△T ─声波传播单位距离所需的时间，即声波时差，μs /m 。

t

v l t T 1

=∆=

∆以此反映井剖面上地层声波速度的变化。

2013/11/44

中国矿业大学

7、直流电交流电在

8、电法勘探在水文地质中的应用

9、核测井曲线解释

10、密度测井和视电阻率测井的原理

密度测井研究地层对伽马射线的散射和吸收特性，在钻孔中测定地层的散射伽马射线强度，从而解决地质问题的一种人工伽马测井方法。

(1) 当源距一定时，在岩石密度大于1g/cm3的介质中，随着岩石密度的增加，一次散射伽马射线强度减小。

(2) 当源距增加时，一次散射伽马射线强度与岩石密度关系更为密切，即在同样密度变化条件下大源距引起Jγγ的变化要比小源距更剧烈。

(3) 当伽马源放出的伽马射线能量增加时，一次散射伽马射线强度对岩石密度变化的灵敏度减小。在同样的密度变化的条件下，大能量的伽马射线引起Jγγ的变化比小能量伽马射线引起Jγγ的变化要小。

视电阻率测井在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率，并根据电阻率的差异，来划分钻孔地质剖面，研究和解决井下的一些地质问题的测井方法。

供电电极：A、B

测量电极：M、N

A——B组成供电回路

M——N组成测量回路

井上与井下电极？

已知供电电流I、测量电压ΔU MN

地层的电阻率ρ

以及电极之间的距离

11、各向异性

由于地质体在三维空间的不均一性，反射波也会表现出不同的特征，主要用于裂隙发育的研究。

反射纵波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征很敏感，所有的纵波属性分布函数均为椭圆，B/A 值越高，裂隙越发育。利用计算得到的B/A值和φ来描述裂隙的密度和方位角，当B/A处于高值时，认为该处裂隙发育较好；当B/A处于低值时，认为该处裂隙发育较差。

12、地震反演

地震反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，是一门集地震、测井、地质、计算机等多学科的综合地球物理勘探技术。地震反演利用地表观测地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像(求解)的过程，是反演地层波阻抗(或速度)的地震特殊处理解释技术。地震反演方法具有明确的物理意义，是预测岩性的确定性方法，在油气勘探中取得了显著的地质效果。

煤田地震反演工作起步较晚，处在叠后地震反演的研究和初步应用阶段。近年来，我们把地震反演技术应用于多家煤矿，其关注的重点是煤矿安全开采的有关地质问题，获得了丰富的地质成果，主要包括：

(1) 提高弱反射煤层的可检测性；