黄土塬区半规则束状观测系统的研究与应用

吕梁山脉中段西部黄土塬区,其浅表层地震地质条件极其复杂,常规规则束状观测系统难以取得有效波地震记录,考虑采集因素和施工特点,决定采用沟中激发、较少炮数、较多接收道数、较多排列线数、颇具灵活性的半规则束状观测系统。在实地踏勘和试验的基础上,利用采集软件对所获得的地震采集参数进行多次论证,以调整排列片的大小及炮点位置,合理编排放炮顺序,确保各目的层有效覆盖次数满足设计要求,同时兼顾资料处理和施工是否方便。实例表明：该区采用的半规则束状观测系统较好地解决了CDP分布以及资料完整性问题,处理后的剖面,其煤层反射波同相轴连续性较好,信噪比较高,主要目的层波组反射特征明显,可连续对比追踪,达到了采集目标的要求。     

黄土塬区的三维地震勘探技术

在平原、山区、丘陵、戈壁和沙漠地区,煤矿采区三维地震勘探技术已得到了大范围的推广应用,但在西部黄土塬区,由于其特有的地貌特征及复杂地质条件,勘探程度不高,三维地震勘探在该类地区仍被视为“地震禁区”。对此在多次试验的基础上,采取改善激发条件、多域迭代静校正等相应技术措施,克服了黄土塬区开展三维地震勘探的主要难点,并结合具体工程实例,提出了今后在黄土塬区开展三维地震勘探的一些设想和建议。     

黄土塬LA勘查区煤田地震勘探采集技术

针对黄土塬区黄土层厚度大、潜水位深、地形复杂等特殊的地震地质条件,以鄂尔多斯盆地南部LA勘查区为例,通过采集技术分析试验,总结出适合黄土塬区煤田地震勘探采集技术的对策。首先,对LA勘查区地震地质条件进行分析;然后,在分析弯线施工技术参数的基础上进行采集参数试验分析,确定了激发井深、药量、井组合及井间距等采集参数。采用弯线地震勘探方法,通过试验在不同地形条件下采用不同的激发方式,可以克服黄土巨厚、沟谷陡峭、黄土干燥疏松等因素造成的激发、接收困难,取得了较好的地震效果,为黄土塬区煤田地震勘探提供了有价值的参考。     

全数字高密度煤矿采区三维地震技术研究与实践

通过分析常规煤矿采区三维地震勘探存在的问题及技术瓶颈,提出了全数字高密度煤矿采区三维地震勘探的主要技术框架,即:数字检波器、单点接收、更小的接收道距与线距、更小的激发点距与线距、单炮超多道数、小面元、全方位、高覆盖次数观测,真实记录全波场海量数据的采集技术,及其与之相配套的高精度地震成像处理和精细综合地震解释技术。与以往的常规三维地震勘探相比,全数字高密度煤矿采区三维地震勘探技术在断层方位、小断层识别、陷落柱探测、下组煤层探测、高陡构造勘探等多个方面都有明显优势。     

鄂尔多斯盆地西南部巨厚黄土塬区非纵地震资料处理技术

鄂尔多斯盆地西南部地表为巨厚黄土塬区,地表结构复杂,低降速带厚度变化快,沟中弯线受地形条件限制,测线成网困难,直测线采集资料信噪比和分辫率都较低,难以满足目前岩性勘探的需求。针对这种情况,在经过理论论证和生产试验后,研发了一套针对黄土塬地区的非纵地震勘探技术,这种技术兼顾吸收了黄土塬沟中弯线、黄土塬多线及三维地震勘探技术的优点,不仅避开了黄土塬近炮点强能量干扰,而且还展宽了叠加道集方位角。针对非纵地震资料特点,在保真保幅处理理念指导下,通过非纵资料处理技术攻关,提出了针对非纵资料的三维静校正技术、创新性应用三维噪声压制模块压制非纵测线相干噪声、改进了基于VSP测井合成记录的井控处理理念,形成了一套巨厚黄土塬区低信噪比非纵地震资料处理技术序列。      

黄土塬区地震勘探技术发展现状综述

黄土塬区的地震勘探技术长期以来一直被认为”世界级”难题,其主要原因有三：一是黄土塬区复杂的地貌条件,即沟、梁、塬、峁、坡、川并存;二是复杂的地表条件,即沟壑纵横施工困难;三是复杂的表浅层条件,即地震波难以激发且能量衰减严重等。在具体分析我国黄土塬区资源分布状况与勘探实践的基础上．对黄土塬区地震勘探数据采集与资料处理的一些技术难点进行了阐述,指出今后在黄土塬区开展地震勘探工作,应从粘弹介质、连续介质的角度．进行地震波激发与传播规律的研究,从地震正演模型和室内模拟的角度,进行黄土塬区的资料采集和处理方法研究,同时要注重引进新技术,加强储层物性横向变化的预测研究。     

三维过渡带地震勘探采集设计难点与对策

具有多种地表特征的复杂过渡带是三维地震勘探野外采集设计的难点。以沙特BERRI复杂三维过渡带的地震勘探项目为例,将理论条件下布设的炮检分布图加载到遥感数据底图上,根据卫星图片上的地形和障碍物将炮点、检波点偏移到可实施的空白区,再根据地表特点的变化反复调整不同施工阶段的设计。对于海陆过渡带边界区的炮点设计,在测得水深的基础上重新划分海陆观测系统边界,对于陆地,每条炮线可以得到一个最大炮点桩号,将其加1就是海上观测系统的起始炮点;对于海上,又根据水域施工条件采用变气枪大小和变观系统进行设计。上述设计确保了地震勘探施工的效率和地震资料的品质。     

鄂尔多斯盆地南部黄土塬区三维地震激发关键技术研究

鄂尔多斯盆地南部黄土塬区是中国特有的地形地貌,巨厚黄土层弱弹性介质地震激发能量下传问题是地震数据采集的难题。中石化华北分公司经过多年的攻关与试验,对影响黄土塬地震资料品质的主要因素进行了深入分析,形成了一套黄土塬区激发关键技术——选取合理的激发点位、尽可能减少干燥疏松黄土对地震有效信息的吸收与衰减、选择合理的激发药型和激发参数增加子波的能量及拓展子波频带宽度、利用组合效应压制部分侧面干扰等。鄂尔多斯盆地南部黄土塬区三维地震采集关键技术的突破,结束了黄土塬区地震数据采集只能进行沿沟、谷进行二维弯线勘探的历史,使黄土塬区三维地震勘探成为可能。     

三维地震勘探在古交地区的应用

古交地区属山地地形,相对高差较大,黄土塬、梁、峁较为发育,表浅层地震地质条件很差。区内含煤地层为石炭二叠系地层,其中2#、8#煤层对应的反射波T2、T8波,全区可连续追踪对比。该区镇城底矿南四采区开展三维地震勘探的成功经验说明,在山区复杂条件下进行高分辨率三维地震勘探,一要重视激发条件（井深、岩性）和接收条件的改善,如基岩激发、检波器埋置等;二要尽量消除地震数据中与地质结构无关的时移、衰减等各种畸变影响,认真做好资料处理工作,如谱白化反褶积、浮动基准面校正、自动剩余静校正等工作,以提高信噪比和分辨率。该采区获得61．5％的Ⅰ类时间剖面证明在该类地区开展高分辨地震勘探具有可行性。     

南方复杂山地碳酸盐岩出露区地震采集技术分析

在受山地和碳酸盐岩裸露双重复杂条件影响的南方地区开展地震勘探工作,采集的地震数据质量很难达到理想效果。基于对南方复杂地形山区的地震地质特征及勘探技术难点深入分析的基础上,对地震数据采集技术与方法进行了一系列的技术攻关和对比分析：(1)综合应用多种表层调查技术进行精细表层结构调查,建立相对准确的近地表结构模型和速度模型,求准静校正量,指导井位优选和井深设计。(2)采用动态观测系统,高陡构造成像方面采用长排列大炮检距,灰岩区采用加密炮观测系统,溶洞裂隙发育地区采用宽线观测系统;(3)针对复杂多变出露多地层岩性,改善激发接收条件,根据岩性变化优选炮点点位,尽量避开溶洞和厚层纯灰岩区。灰岩区采用双深井组合激发,每道至少要两串以上检波器面积大组合接收,检波器井下接收比地面接收效果好。采用以上技术方法,对采集的地震资料进行处理和分析,地震剖面和单炮记录品质有所改善,地震反射波能量及信噪比均有所提高。     

三维地震勘探技术在潞安矿区的应用

潞安矿区属黄土丘陵地貌,浅层地震地质条件较好,但由于矿区内村庄、工业矿区等地面建筑较多,严重影响数据采集质量。目前潞安矿区三维地震勘探存在的主要问题为：小构造遗漏较多,特别是5m以下的断层和20m以下的陷落柱;陷落柱的解释误差较大,影响巷道及工作面布置;时深转换不准确,煤层底板等高线出入较大;第四系厚度不准。虽然受测区地震地质条件和技术限制存在多解性和误差,但就潞安矿区已开展的三维地震勘探来看,采区三维地震勘探是潞安矿区精细化地质勘查的必要手段,其在煤矿生产的合理设计、采区的合理划分及巷道、工作面的合理布置等方面发挥了重要作用。     

综合地震勘探方法在陕北煤田采空区探测中的应用

基于陕北黄土塬煤层采空区地震勘探方法研究项目,在该类复杂地质背景和地震地质条件下进行了煤层采空区多种地震探测方法的应用。探测中依据不同的地震勘探方法原理,针对同一目标地质体,提取了识别其地震波场的响应特征:①在地震反射时间剖面上呈现反射波组中断缺失、不连续特征;②在折射层析速度剖面上反射为低速异常;③面波记录出现强能量基阶面波传播中止(波散),面波速度剖面呈现为低速异常,频散曲线发生畸变(呈"之"字型回折);④煤层采空区边界显现出散射波特征。这些地震波场特征在鄂尔多斯等地的煤层采空区探测中也已得到验证。陕北煤田采空区探测实例表明,采用综合地震勘探方法探测可有效解决单一方法的多解性问题,提高其成果的准确性和可靠性。     

黄土塬区煤田三维采区地震勘探采集技术在王家岭矿区的应用

王家岭矿区属黄土塬地貌,各种干扰波十分发育,地震波吸收、衰减严重,主要煤层埋藏浅、层数多、小构造发育,常规煤田地震采集方法获得的地震资料信噪比和分辨率较低,难以达到采区地震勘探的“三高”要求。针对王家岭矿区实际特点,在精细调查浅表层黄土速度分层结构的基础上,综合采用逐点设计井深、震／检联合组合、低频检波器接收、大偏移距／高覆盖观测系统等关键采集技术,有效提高了地震资料信噪比与分辨率,获得了连续性较好的下组煤层反射波,为精细构造识别与岩性研究奠定了基础。     

复杂条件下煤田三维地震勘探应用实例

勘探区地处毛乌素沙漠西南边缘,表层多为干燥疏松的沙丘和黄土;浅层为沙土、卵石、砾石层,大部分地段不含水,均为松散沉积物。区内断层和褶皱发育,煤层埋藏深度与产状变化较大。针对该区表、浅层和深层复杂的地震地质条件,通过不断优化三维地震勘探设计,最终确定了野外数据采集观测系统及激发与接收参数,并在数据处理中,选择了合适的处理技术、处理参数及处理流程,获得了信噪比与分辨率较高的三维数据体,较好的完成了地质勘探任务。     

复杂地表条件下陡倾角勘探区地震数据采集研究

针对王家山地震勘探区具有目的层倾角大（30°～60°）、地表相对高差大、黄土覆盖层厚、地表条件十分复杂等地震难点,在前期调研的基础上,依据品质因数—地层衰减系数与纵波速度的关系,炸药震源与介质阻抗的耦合关系,虚反射与最高频率的关系等相关理论依据,提出了获得较好原始资料的保证措施：在厚黄土厚附近,炮点变观至基岩裸露区或厚度较小区域;炸药依据基岩、黄土等岩性差异分别选用铵锑成型炸药及2#岩石硝铵炸药;激发井深为虚反射界面深度、药柱长度及药柱顶部爆炸破坏带高度之和;组合激发井距大于2倍塑性带半径;接收束状砖块式10线8炮制观测系统;大倾角地层采用较大的偏移距,下倾激发方式。通过野外采集实验,证明了该复杂条件下陡倾角勘探区采取的三维地震勘探措施的合理性,经初步处理,野外采集的资料各项质量技术指标均达到规范要求,解释的浅部塌陷区影响边界由原来计算的100～200m控制到了50m范围之内,达到了非常理想的程度。     

煤炭地下气化区高密度三维地震勘探技术研究

地下煤层气化的燃烧范围,气化燃烧热力影响边界、形态、方向,气化区冒落带的发展高度及气化煤层裂隙发育程度,是开展煤炭地下气化工程迫切需要解决的问题。基于煤炭地下气化工程试验区地震地质情况,从地震响应入手,在分析煤炭地下气化后地震波场响应特征的基础上,提出了运用高密度三维地震采集技术结合全三维地震属性解释技术,高精度识别煤炭地下气化燃烧范围、气化热力影响边界的方法。实际勘探成果表明,本方法地震成像清晰,预测精度高,与钻探结果吻合较好。     

页岩气地震勘探数据采集参数选择的研究

我国页岩气重点开展区域为南方海相沉积地层,地震地质条件相对复杂,数据采集难度较大。贵州凤冈某页岩气勘查区块,属典型的喀斯特低山地貌,地形起伏大,地震施工困难,同时寒武系下统牛蹄塘组页岩层埋藏较深,反射波能量较弱,原始资料信噪比偏低。参考邻区地震勘探经验,采用二种方法论证野外施工参数:一是在勘探区选取论证点设计物理模型进行理论计算;二是以勘查区内向斜部位设计地质模型进行正演模拟求取。在此基础上通过进行不同岩性、井深、药量等激发接收参数的试验,确定了该区块的野外施工方案。该区页岩气地震勘探野外施工参数的选择方法,有效保障了其页岩气地震勘探效果。     

山西黄土塬区三维地震勘探的实际应用

寿阳平头镇三维地震勘探区位于寿阳-阳泉构造堆积盆地的西北部，属黄土丘陵地貌，梁、峁比较发育，相对高差一般在30～50m。本区第四系覆盖较厚，纵横向变化大，且该地层中夹有砾石层和钙质结核层，难以成孔。地震激发与接收困难较大。通过多次的试验工作，最终确定采用变观措施来解决表浅层地震地质条件极差问题：避开黄土覆盖较厚地段，将炮点变观到较薄地段或者是基岩出露地段，并尽可能加深炮孔到理想激发层位。通过变观处理，记录品质明显提高。