三維地震勘探技術在內(nèi)蒙復雜條件下應用

摘 要：針對內(nèi)蒙某煤礦半沙漠覆蓋、地表起伏較大、溝壑交錯、煤層多、小斷層發(fā)育等不利于地震勘探的特點，采用綠山初至折射靜校正、采用寬方位角觀測系統(tǒng)、寬頻帶接收、疊前三維地表一致性補償、三維地表一致性反褶積、地震綜合屬性分析等技術解決了一系列問題，取得了良好的地質(zhì)效果與經(jīng)濟效益

關鍵詞：折射靜校正 反褶積 小斷層 三維地震勘探

中圖分類號：P315 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0091-02

為了查明內(nèi)蒙某煤礦的地質(zhì)構造格局、煤層賦存狀態(tài)，為礦井設計提供可靠的地質(zhì)依據(jù)，為煤礦安全生產(chǎn)提供地質(zhì)保障，在該礦區(qū)進行了三維地震勘探?？碧絽^(qū)沉積層序由老至新分別為三疊系上統(tǒng)延長組（T3Y）、侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2Y）、中統(tǒng)直羅組（J2Z）和安定組（J2a）、白堊系下統(tǒng)伊金霍洛組及第四系（Q）。侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2y）為本區(qū)主要含煤地層。一般含有2、3、4、5、6五個煤組，含煤層8～31層，平均含煤19層左右。累計煤厚10.49～27.45 m?？刹擅簩涌偤穸龋兠汉瘢?.24～22.16 m，平均14.65 m?？刹蓪佑?0層，其中22、42、52煤為本次勘探的主要目的層。埋深200～400 m左右。無巖漿侵入?？碧絽^(qū)內(nèi)，地表高差較大，比高165 m，潛水面深度較深。區(qū)內(nèi)為半沙漠封閉還草區(qū)，地表大部為干滑沙化土質(zhì)，溝壑交錯，地形破碎，地勢起伏較大，交通困難，給地震測線布置和野外施工帶來了很大的困難。

1 主要技術難點

（1）半沙漠地表對地震激發(fā)的高頻信號能量的吸收衰減作用較強，對地震資料的分辨率有很大影響。

（2）地表起伏較大、溝壑交錯給測線布置和孔位設置帶來了巨大的不便。另外，施工時間屬季風期，對數(shù)據(jù)采集有很大影響。

（3）煤層多，間距小，使得各煤層有效波相互干擾，在處理過程中給各煤層有效波的識別增加困難。

（4）勘探區(qū)小斷層發(fā)育分布不均勻、組合復雜給解釋帶來了巨大的困難。

2 主要技術措施

2.1 數(shù)據(jù)采集措施

（1）合理的觀測系統(tǒng)選擇是高精度的資料采集與處理的基礎，結合勘探區(qū)的實際地質(zhì)情況運用三維地震勘探數(shù)據(jù)采集參數(shù)計算公式，并運用綠山設計軟件綜合分析覆蓋次數(shù)、面元方位角、炮檢點情況確定最優(yōu)的觀測系統(tǒng)。結合試驗情況，確定了8線5炮的束狀觀測系統(tǒng)，觀測系統(tǒng)主要參數(shù)如下。接收道數(shù)為8線×60道/線，接收道距10 m，接收線距20 m，炮排距60 m，炮線距20 m覆蓋次數(shù)20次。

（2）選用了適合該區(qū)域的鉆孔方式，即洛陽鏟與風鉆相結合的方式。這樣可以針對不同的地形選擇不同的鉆孔方式，半沙漠區(qū)域利用洛陽鏟達到紅粘土層、基巖半出露或出露區(qū)域選用風鉆達到基巖以下三米或基巖區(qū)，兩種激發(fā)層位都可以得到高品質(zhì)的單炮資料。

（3）為提高地震資料的分辨率，數(shù)據(jù)錄制參數(shù)上采用寬頻帶接收，最大限度的保留反射信號中的高頻成分。檢波器全部挖坑埋置，通過現(xiàn)場資料可以看出這種方式可以有效的壓制風的干擾。

2.2 資料處理措施

2.3 資料解釋措施

（1）地震資料解釋利用美國斯貝倫謝GeoFrame地震解釋軟件，使用人機交互解釋系統(tǒng)。利用已知鉆孔聲波測井資料制作人工合成地震記錄與井旁實際地震資料進行對比，將地震波與地下地質(zhì)目的層聯(lián)系起來，在整個三維數(shù)據(jù)體中進行追蹤解釋。解釋中堅持疊加數(shù)據(jù)體和偏移數(shù)據(jù)體相結合為主，配以動態(tài)顯示和相干體技術，對地質(zhì)構造進行了細致的綜合解釋。（如圖1圖2）

（2）采用地震屬性分析技術，更直觀地解釋小斷層。

（3）以垂直剖面與水平切片解釋相結合為主，配以相干體技術對地質(zhì)構造進行細致的解釋。

（4）在資料解釋過程中物探解釋人員與礦方地質(zhì)人員密切配合、相互溝通，使地質(zhì)成果符合礦井構造規(guī)律。

3 地質(zhì)成果

該煤礦三維地震勘探共施工線束17束，施工面積14.95 km2，滿覆蓋面積7.32 km2。由于施工方案合理資料處理流程選擇正確模塊搭配合適得到了信噪比高、目的層齊全、分辨率高的三維數(shù)據(jù)體，再經(jīng)過精細的資料解釋，取得了豐富的地質(zhì)成果。

（1）全區(qū)共組合斷層39條，全部為新發(fā)現(xiàn)斷層。其中落差5～10 m的5條，落差小于等于5 m的34條。按照斷層可靠程度分，可靠斷層11條，較可靠斷層12條，控制程度較差斷層11條，推斷斷層5條。

（2）控制了勘探區(qū)內(nèi)22、42和52煤層的底板起伏形態(tài)和賦存深度，并且預測了22、42和52煤層的厚度變化趨勢。

（3）最終報告提交2年來，該煤礦在開采過程中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多斷層，基本上和報告中解釋的斷層達到吻合。

4 結論

本次三維地震勘探經(jīng)過努力在復雜條件下地區(qū)進行三維地震勘探取得了令人滿意的效果，地震解釋與實際揭露對應關系大部分吻合，為類似地區(qū)及條件下的三維地震勘探技術積累了一定的經(jīng)驗。但是通過與實際資料的對比過程中仍然發(fā)現(xiàn)有與解釋不吻合的地方，主要體現(xiàn)在該區(qū)域煤層分岔嚴重，在地震剖面上的顯示與斷層的顯示特稱相似，從而當做斷層解釋，降低了解釋精度，應該在以后的實踐中多多總結二者不同之處，提高解釋精度。

參考文獻

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