復雜山區三維地震勘探采集參數研究

王千遙

【摘 要】地震試驗是采集過程中的必要環節，是確定采集參數的重要依據。合理的采集參數是取得高品質原始資料的首要條件。本文以勘探區的實際地質條件為基礎，劃分了基巖區和黃土區兩類激發區域。鑒于此，筆者選取了兩個典型的試驗點，按照單因素的原則，對激發井深和激發藥量進行試驗，獲得了適合勘探區的采集參數。經過實際的施工驗證，使用該參數能夠取得較好的采集效果。

【關鍵詞】三維地震；試驗；井深；藥量

中圖分類號： P631.4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）18-0159-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.072

【Abstract】Seismic test is a necessary step in the acquisition process and an important basis for determining acquisition parameters.Reasonable acquisition parameter is the first condition for obtaining high quality raw data. Based on the actual geological conditions of the exploration area， the two types of excitation areas in bedrock and loess areas are divided.In view of this，the author selects two typical test points， then according to the principle of single factor， tests the depth of the excited well and the amount of excitation，at last obtains the acquisition parameters suitable for the exploration area.Through the actual construction verification，the use of this parameter can achieve better acquisition results.

【Key words】3D-seismic；Test；Well depth；Dosage

0 前言

三維地震勘探是一個系統工程，需要采集、處理和解釋三個環節的密切配合。這三個環節之間的脫節，就會直接導致地震勘探成果質量的下降。由于野外采集處在地震勘探諸環節的首位，因此野外采集第一手資料質量的好壞，就直接關系到能否很好地完成地質任務。根據前人的研究經驗[1-5]，從采集之初進行充分的試驗，確定合適的采集參數，能夠為取得較好的原始資料奠定基礎。

1 研究區概況

1.1 地質概況

勘探區屬構造剝蝕低山丘陵區，在溝谷及其兩側附近，基巖大片裸露于地表；山腰及山頂多為厚黃土所覆蓋。由于第四紀以來地殼的不斷上升，區內經受強烈的剝蝕和地表水的長期沖蝕切割，地形較為復雜，溝谷縱橫，梁峁曲折。溝谷多呈“V”字型，兩側地形陡峭。在黃土覆蓋的地帶，沖溝極為發育，呈樹枝狀分布，黃土漏斗、黃土柱、黃土崖比比皆是，呈現了典型的渭北黃土高原地貌特征。

勘探區內出露地層由老到新依次為：奧陶系中統上馬家溝組（O2m2）、峰峰組（O2f），石炭系中統本溪組（C2b）、上統太原組（C3t），二疊系下統山西組（P1s）、下石盒子組（P1sh1），上統上石盒子組（P2sh2）、劉家溝組（P2l）及第四系（Q）。含煤地層為石炭系太原組和二疊系的山西組，主采煤層為3號煤和10號煤。3號煤煤厚3～8m，大部分區域煤厚6m；11號煤煤厚1～5m，大部分區域煤厚4m。兩者之間平均間距約45～65m。

1.2 地震地質條件

勘探區內基巖和黃土均有分布，基巖出露區域較多，滑坡、深溝、峭壁隨處可見，攀越困難，且植被較多，黃土區花椒樹密集，這些均影響地震測線的布置和接收效果。但基巖能夠較好的傳播地震波，能量損失較小，激發效果較好，而黃土塬的黃土對地震波有較強的吸收散射和低通濾波作用，降低了地震波的能量和頻率，激發效果不佳。因此淺層地震地質條件一般（圖1）。

勘探區內主要煤層構造簡單，賦存穩定，厚度適中，煤層頂、底板為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖等，與煤層的波阻抗差異較大，具有形成反射波的良好條件。因此深層地震地質條件較好。

2 采集參數分析與確定

試驗工作是三維地震勘探對采集參數進行分析確定的主要環節，是采集資料品質高低的理論基礎。一般試驗需要遵循以下原則：

（1）嚴格按照單一因素變化的原則確定試驗方案，同時以節約試驗工作量為準則，爭取達到以較少的工作量，獲得最佳的試驗結論。

（2）選擇有代表性的地段進行試驗。首先在煤層發育良好、激發條件有利、信噪比較高的地段進行，這樣可保證獲得可靠、有效的試驗結論。其次，在條件不同的地段進行適應性試驗。

（3）試驗堅持從簡單到復雜，從已知到未知，循序漸進的原則進行，這樣有利于分析研究的不斷深入。

（4）點試驗主要是觀察記錄的波形特征，因此在試驗中保持同相軸連續、突出，并分析干擾波的發育特征。

2.1 試驗位置與內容

通過在勘探區內進行詳細的踏勘，選定基巖區和黃土區2個有代表性的區域為試驗點，進行采集參數試驗。

2.1.1 試驗點1—基巖區

（1）測線位置

鉆孔B22-3附近，孔口標高557.13m，3煤埋深324m，11煤埋深379.28m。

線號SY1，共132道，道距10m，測線長度1310m。

（2）炮點位置

炮點位于測線中點附近，進行井深和藥量試驗。

2.1.2 試驗點2—黃土區

（1）測線位置

鉆孔B18-3附近，孔口標高756.52m，3煤埋深519.96m，11煤埋深590.81m，黃土覆蓋層厚度約60m。

線號SY2，共132道，道距10m，測線長度1310m。

（2）炮點位置

炮點位于測線中點附近，進行井深和藥量試驗。

根據過往經驗，黃土塬地區難以獲得高品質的地震資料，其主要原因在于激發因素，即激發井深和激發藥量，井深試驗的目的是選擇一個良好的激發層位，使在該層位激發能夠獲得高頻率、單一穩定波形及高信噪比的目的層反射波。藥量試驗以提高目的層反射波頻率和原始記錄信噪比為原則，藥量過大，目的層反射波主頻降低，分辨率下降，對高分辨地震勘探不利；藥量過小，激發的有效波能量低，原始記錄信噪比低，影響地震勘探質量。根據本區地質條件，本次主要對基巖區和黃土區進行激發井深和激發藥量方面的試驗。

2.2 井深試驗分析

井深試驗遵循單因素的原則，固定藥量，然后對不同井深的單炮記錄進行對比。

2.2.1 基巖區

風鉆成孔，選擇1.5kg藥量，分別對2m、3m、4m、5m井深進行試驗。經對比分析，井深在4m時，目的層反射波的同相軸連續性好，單炮品質較好（圖2）。

2.2.2 黃土區

洛陽鏟成孔，選擇2.0kg藥量，分別對8m、10m、12m、14m的井深進行試驗。經對比分析，當鉆孔未鉆至紅粘土層或者鉆穿紅粘土層，炸藥在黃土層中激發，單炮品質較差；當鉆孔鉆至粘土層中，炸藥在粘土層內爆炸激發，單炮品質較好（圖3）。

2.3 藥量試驗分析

井深試驗遵循單因素的原則，固定井深不變（使用井深試驗中的最佳深度），然后對不同藥量的單炮記錄進行對比。

2.3.1 基巖區

根據井深試驗的情況，選擇4m井深，分別用0.5、1.0、1.5和2kg藥量試驗。經對比分析，炸藥藥量1.0kg，目的層反射波的同相軸連續性好，單炮品質較好（圖4）。

2.3.2 黃土區

根據井深試驗的情況，選擇合理的井深，分別用1.0、1.5、2.0和2.5kg藥量進行試驗。經對比分析，厚黃土覆蓋區鉆孔鉆至粘土層，藥量2.0kg，在粘土層內爆炸激發，單炮品質較好（圖5）。

2.4 試驗結論

通過對上述試驗資料的綜合分析、對比，有以下結論：

（1）基巖區：井深4m，激發藥量1.0～1.5kg。

（2）黃土區：成孔至粘土層中，在粘土層內激發，炸藥藥量2.0kg。

3 采集效果

經過充分的采集參數試驗，得到了適合勘探區的施工參數，最終獲得了品質較高的原始單炮記錄和高性噪比的地震時間剖剖面（圖6）。

4 結論

地震試驗工作是確定采集參數的重要環節，本次勘探過程中，針對勘探區的具體地質條件，劃分了合理的試驗區域，進行了充分的激發參數試驗，在基巖區，采用井深4m，藥量1.0～1.5kg的激發參數；在黃土區，成孔至粘土層中，在粘土層內激發，炸藥藥量2.0kg。在實際的采集過程中，取得了良好效果。

【參考文獻】

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