彎線地震勘探技術(shù)在甘肅省復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

■王萬邦

（甘肅煤田地質(zhì)局一四九隊物探院甘肅蘭州730000）

彎線地震勘探技術(shù)在甘肅省復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

■王萬邦

（甘肅煤田地質(zhì)局一四九隊物探院甘肅蘭州730000）

甘肅散馬池—上吳家勘查區(qū)為煤田勘探空白區(qū)，屬隴中黃土塬梁地貌，屬地震地質(zhì)條件特別復(fù)雜地區(qū)。本次采用彎線地震勘探的方法，共布設(shè)測線4條。資料處理中料處理中遵循剖面真實度優(yōu)先、兼顧信噪比的原則，選取合理的面元中心線做網(wǎng)絡(luò)化，處理中做好靜校正和去噪，選擇了較好的處理流程和參數(shù)，所獲時間剖面反映地質(zhì)現(xiàn)象清晰，初步了解了勘查區(qū)構(gòu)造發(fā)育情況及主要可采煤層的分布范圍。

彎線地震勘探地震資料處理地質(zhì)成果

1 概況

勘查區(qū)位于甘肅省中部，西臨海石灣煤田，屬民和盆地的一部分，地形整體北高南低，相對高差200～500m，海拔1800～2300m，面積約141km2。該區(qū)位于民和盆地二級構(gòu)造單元的中央低隆起，該隆起走向呈北西西向，延伸長度達(dá)70多公里，侏羅紀(jì)地層由南北凹陷向隆起超覆減薄，斷裂較為發(fā)育，推測構(gòu)造復(fù)雜程度中等。上世紀(jì)70年代甘肅煤田地質(zhì)一四九隊曾進(jìn)行了1:5萬地質(zhì)測量工作；吐哈油田開展過地震、鉆探工作，但未收集到有價值的資料。據(jù)鄰區(qū)鉆孔揭露地層主要有第四系、新近系、白堊系、侏羅系及元古界變質(zhì)巖，含煤地層為中侏羅統(tǒng)窯街組，地層厚度0～200m,含煤9層，其中可采煤層2層（煤1、煤2層），平均厚度19m左右。

2 地震地質(zhì)條件

2.1 表、淺層

勘查區(qū)山大溝深，交通不便。黃土覆蓋區(qū)約90%左右，溝谷區(qū)10%左右。經(jīng)對表層黃土調(diào)查得知，在黃土層15米左右存在一個低、降速帶界面，低速帶速度為300～500m/s，降速帶速度為700～1200m/s，含水率很低，根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗公式，黃土的吸收量是深部地層的100倍左右，厚度15m的黃土的吸收量相當(dāng)于1500m深部地層的吸收量，因此能量衰減主要是黃土層，黃土之下為新近系紅土。全區(qū)黃土大多在50米以上，局部較薄，甚至新近系出露；溝谷中基巖出露（速度3500m/s以上），上部為松散的沙礫層，厚度2米左右，大部地段地表水較淺，局部地段泉水出露，因此沿溝谷布設(shè)測線比較有利，總體而論表、淺層地震地質(zhì)條件特別復(fù)雜。

2.2 深層

據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料，黃土層底界、新近系底、白堊系內(nèi)部及底界均具備形成反射波的物性條件，對地震波的屏蔽明顯；含煤地層傾角10度左右，煤層埋深較大，盡管特厚煤層與圍巖波阻抗差大，但由于受上述不利因素的影響可能反射波能量不強。綜上所述，該區(qū)地震地質(zhì)條件復(fù)雜，但溝谷中地形起伏小，基巖出露且速度大于3500m/s，鄰區(qū)含煤地層傾角小于10度，發(fā)育特厚煤層，符合彎線地震勘探技術(shù)的使用條件。

3 地震勘探工程量布置

本次地震測線設(shè)計為直線，經(jīng)現(xiàn)場踏勘、試驗后優(yōu)化了設(shè)計方案，改為主要沿北東—南西走向溝谷布置的彎線，測線基本垂直主構(gòu)造走向。因聯(lián)絡(luò)線方向跨越溝谷太多，地形起伏太大（局部高達(dá)400米），地震地質(zhì)條件復(fù)雜多變，因此未布置聯(lián)絡(luò)線。共布置主測線4條，總長39Km，基本滿足預(yù)查階段的要求。

4 野外施工參數(shù)

4.1 激發(fā)參數(shù)

地震波的激發(fā)是關(guān)健，經(jīng)大量試驗最終確定了本區(qū)按2種方式激發(fā)：①溝谷區(qū)采用單井激發(fā)，井深在潛水面3米以下或基巖中4米，藥量2Kg；②黃土塬區(qū)井深20米，6井面積組合（沿測線2排，每排3井），井距5米，單井藥量3 Kg；炮點距20米。震源為瞬發(fā)電雷管及地震專用震源藥柱。

4.2 接收參數(shù)

檢波器及組合：T2BS檢波器,自然頻率60HZ 5個串聯(lián)，當(dāng)?shù)匦屋^平坦時縱向線性組合（組內(nèi)距5m,組合基距20 m），地形起伏較大時堆插組合，挖坑或用石膏固定安置。

4.3 儀器因素

儀器型號：ARAM.AriesⅡ型數(shù)字地震儀。記錄格式：SEG-Y。接收：全頻接收，記錄長度：2.0s，采樣間隔：1ms。前放增益：24dB。

4.4 觀測系統(tǒng)

由于本次地震測線為彎線，我們按彎線地震勘探技術(shù)計算的疊加次數(shù)24次可疊加性滿足空間及時間條件，道間距為10m，炮間距為20m，最大炮檢距1190米，共中心點道集分散度小。對每個炮孔采取灌水及埋實等處理方法，最大限度地壓制面波、聲波等干擾波，突出有效波。排列長度：950m。疊加次數(shù)：24次。偏移距：240m。最大炮檢距：1190m。道距：10 m。炮點距：20m。激發(fā)方式：端點。

5 資料處理

該區(qū)采用彎線技術(shù)，因彎線共面元道集不是嚴(yán)格的共中心點道集，而是離散的，因此資料處理中遵循剖面真實度優(yōu)先、兼顧信噪比的原則，選取合理的面元中心線做網(wǎng)絡(luò)化，處理中除做好靜校正和去噪外，還須加強面元網(wǎng)格定議和疊加2個工序的質(zhì)量控制，通過對全區(qū)轉(zhuǎn)折部位CMP點分散距的控制獲得準(zhǔn)確速度和靜校正量，達(dá)到剖面真實性和高信噪比的統(tǒng)一。其余處理方法和直線方法相同，最終確保時間剖面波組特征明顯、反映地質(zhì)現(xiàn)象清晰、斷點歸位合理、斷面清晰，為資料解釋奠定了基礎(chǔ)。

6 地質(zhì)成果

通過本次地震工作，初步了解了勘查區(qū)構(gòu)造輪廓，覆蓋層主要為白堊系及第四系，整體上南厚北薄，最厚處達(dá)2000m以上?；渍w北部隆起，南部凹陷，局部有起伏的構(gòu)造形態(tài)；侏羅系地層分布較為廣泛，受沉積之初基底起伏形態(tài)的控制，向基底隆起處超覆沉積，厚度變化較大，在基底隆起地段變薄或缺失，含煤地層僅分布于基底凹陷地帶，范圍較小，約60Km2,埋深大于1200m,形態(tài)受后期構(gòu)造影響,北部呈背斜構(gòu)造，南部呈較平緩的單斜構(gòu)造。斷裂構(gòu)造除勘查區(qū)北部整體呈東西走向的小錢家斷層外，其余為孤立斷點，初步認(rèn)為構(gòu)造復(fù)雜程度中等。

7 驗證孔

結(jié)合該區(qū)成煤規(guī)律，在中侏羅統(tǒng)含煤地段布置驗證孔705和S605,現(xiàn)敘述如下：

705孔。地震推測解釋的北部含煤背斜為本次找煤的有利位置，該孔基本位于背斜頂，預(yù)測見煤1250米。該孔終孔深度1375.68米，終孔層位為下侏羅統(tǒng)炭洞溝群，見煤9層，其中1米以上煤層有5層，最厚的煤2層為23.9米，埋深1225米，相對誤差2%，與地震推斷解釋基本吻合。

S605孔。為了解北部含煤背斜的空間形態(tài)，經(jīng)物探、地質(zhì)技術(shù)人員反復(fù)論證，確定了S605孔，該孔位于地震測線之間。地震推測煤層埋深2000米以上。終孔層位為上侏羅統(tǒng)享堂群（J3x），終孔深度為1506.8米，未及煤層，據(jù)現(xiàn)有資料推測該孔見煤深度在2000米左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前開采深度。

8 結(jié)束語

甘肅省散馬池——上吳家地震地質(zhì)條件特別復(fù)雜，采用彎線地震勘探方法，改善了該地區(qū)地震資料質(zhì)量和地震數(shù)據(jù)采集施工方面的優(yōu)勢。我們本著地震先行，提交初步成果，優(yōu)化設(shè)計，鉆探隨后的施工順序，驗證孔揭露含巨厚煤層，取得了較好的地質(zhì)成果，為以后地震地質(zhì)條件特別復(fù)雜地區(qū)及煤炭功深找盲積累了一定經(jīng)驗。

[1]陸基孟地震勘探-理與方法 石油大學(xué)出版社2006.

P315[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-223-1