甘肃省陇东地区黄土塬地区煤田地震勘探技术方法探索

甘肃陇东地区是典型的巨厚黄土覆盖区,黄土层厚度高达200多米,多次波发育,地震反射波能量极弱,信噪比低,处理中静校正问题较为突出。为保证目的层反射波的能量和高频信号,采用了多井大药量组合激发方式及5个60Hz检波器串接组合接收方式,排列采用大偏移距,以克服近道面波及声波的干扰。资料静校正选用浮动基准面静校正及初至折射静校正,选用了多道统计的地表一致性反褶积,以保证空间上各地震反射道之间的均一性。通过上述技术措施,取得了比较理想的地质效果,基本解决了巨厚黄土覆盖区有效波能量不足及资料处理中的难题。     

陇东巨厚黄土塬区煤田地震采集效果分析

随着资源开发需要,近年来陇东地区资源勘探程度不断加深,地震采集技术的提高成为该地区资源勘探关键。以陇东地区多个勘查区二维及三维煤田地震勘探资料为依托,通过对比分析,获得研究区全区地震数据特征、采集效果及最佳激发参数。结果可知:研究区煤田地震勘探黄土塬上最佳激发参数是井深8～16 m、单井药量2 kg、6井组合、井间距5 m;研究区内通过多井组合、大药量、深井激发方式能够获得良好的煤田地震采集资料;研究区全区发育良好、波组特征明显的反射波组有四组,分别是TQ波、Tn波、TK波和TT波;研究结果证明虽然在巨厚黄土塬区开展三维地震勘探工作难度极大,但通过优选采集参数也能够获得优质的地震资料。     

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。     

三维地震勘探在陇东黄土塬区应用实例

陇东地区黄土层厚且疏松、冲沟发育、地形起伏剧烈,具有复杂的表、浅层地震地质条件。不仅如此,作为主要勘查对象的煤层埋深大都上千米。针对这些地震勘探工作中的不利因素,依据试验结果,确定了多井组合大药量激发、多个检波器组合检波、多道接收的激发与接收参数。同时,设计的10线25炮观测系统具有高叠加次数、宽方位角接收、炮检距较大等优,点,观测系统各项参数均能够满足三维地震勘探野外数据采集要求。实践证明,这种方法是行之有效的,取得了较好的地震、地质效果,为矿井建设和生产提供了可靠地质依据。     

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。     

哈拉湖地区天然气水合物地震探测技术试验

哈拉湖位于青藏高原,在该区开展的地质调查、音频大地电磁测深和地球化学调查结果表明,该区具有良好的天然气水合物找矿前景。为寻找天然气水合物,在该区开展了高精度反射地震试验。反射地震采用1 200道接收,道间距2 m,偏移距1 m,炮间距8 m,覆盖次数150次,排列中间激发的观测系统,每道采用6个60 Hz检波器单点组合接收;采样间隔0.5 ms,记录长度2 s,宽频带采集;激发震源为大型车载可控震源。采用该工作方法得到的地震剖面信噪比和分辨率较高,构造形态特征明显。根据试验区地形地貌和地震剖面上反映的永冻土层厚度、断裂构造和高速层分布,结合其他资料,确定了验证孔位。     

厚黄土区地震勘探数据采集试验

宁中煤田九龙川矿井,属陇东黄土高原,黄土厚深度达270m。为提高该区地震勘探资料质量,进行了数据采集试验:首先进行低降速带调查及微测井,确定该区速度分层及深度;然后根据潜水位深度及硬土层深度,分别进行了单井不同深度、单井不同药量、多井组合、组合井不同药量等激发方式的试验,以及不同频率的检波器及同一频率检波器组合接收方式的试验。最终确定了该区的数据采集参数为单井深度为12m、6井组合、药量2kg的激发方式及60Hz检波器3串2并组合接收方式。通过在该区的地震勘探数据采集参数试验,发现10Hz检波器组合接收的地震资料,叠加后的剖面分辨率在局部地段甚至优于60Hz,但60Hz检波器采集的数据整体信噪比较高。     

湘西碳酸岩山区页岩气地震勘探采集技术研究

湖南湘西碳酸盐岩山区不同时期灰岩出露,岩性变化较大,且受风化、淋滤、剥蚀作用,溶洞、裂缝十分发育,导致地震波能量衰减严重,且地震波传播路径和地震波场的复杂,地震原始资料信噪比较低。针对上述问题,采用单/双井微测井相结合的精细浅表层结构调查方法,结合药柱长度和爆炸理论计算出的爆炸半径,动态设计井深激发方式。通过室内模拟计算,研究低频检波器多串、线性等组合接收方式在区内压制面波、折射波、多次折射及侧面波等多波干扰的效果,最终选择2串24个检波器等灵敏度组合及小道距、高覆盖观测等关键采集技术。实践表明,该区选择的观测系统较好的克服了南方岩溶地区地震勘探信噪比低的问题,具有极强的推广价值。     

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

山地二维三分量地震资料采集

新研制出的一种三分量检波器,尾锥不动,能方便地调节其方位角和水平角,可保证同一测线上的检波器各分量的极性和相位一致,检波器与地面耦合良好;三个分量之间的隔离度大于20dB,保证了道间无串音干扰。三个检波器串联组合,有利于地震信号接收。通过数值模拟拟定出地震测线布设方位和观测系统,在采集试验中开展波场调查、偏移距试验、不同覆盖次数对比,以确定出合理的观测系统和采集参数,在四川山地获得了高质量的三分量地震资料,形成了一套实用的陆上三分量地震资料采集技术。     

黄土塬梁峁区三维地震采集方法研究

针对黄土塬梁峁区复杂地形及特殊的浅层地震地质条件,以鄂尔多斯盆地南缘陇东黄土高原彬长矿区DFS煤矿首采区为研究区．提出了一种规则束状接收不规则沟中激发的三维地震采集方法。即依据区内地震地质模型,按照三维地震观测系统设计原则,使用地震采集软件进行人机对话,并通过映像区分析等手段,考察炮点、检波点设计和修改时对反射区的影响程度,来确定最佳的炮检点分布。DFS煤矿首采区的三维地震勘探成果表明,该方法得到的三维地震数据体信躁比较高,其解释的地质构造位置、规模准确,反映清晰。根据勘探成果,建议矿方修改工作面,经采掘验证真实可靠,可见规则束状接收不规则沟中激发是黄土塬梁峁区复杂地形条件下行之有效的勘探方法。     

黄土塬区煤田弯线地震勘探采集技术的应用

在黄土塬区,选择弯线地震勘探技术,相对传统的直测线地震勘探而言,可以克服由于黄土巨厚、沟谷陡峭、黄土干燥疏松且厚度横向变化剧烈等因素造成的激发、接收困难。设计弯线地震勘探观测系统,应遵循空间、时间条件来决定叠加次数;并考虑弯线叠加特点,计算弯曲测线共反射面元属性及道距、炮间距;根据动校正拉伸畸变,速度精度要求等综合因素选择炮检距。总之,弯线地震勘探技术的关键在于共反射面元属性分析,炮检中点的分散范围、分散度等参数的计算及优化。     

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。     

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。     

初至折射波静校正技术在复杂探区地震数据处理中的应用

山区及黄土塬地区近地表结构复杂，地形起伏大、低降速带横向变化剧烈，地震资料处理中的静校正难度加大。长波长静校正容易引起构造形态畸变，短波长静校正影响地震剖面信噪比。针对此类问题，从长波长静校正问题及短波长地表非一致性问题分析入手，提出部分炮检距叠加识别长波长静校正技术及分段统计逼近地表非一致性校正技术。该技术在复杂地表区与其它相关技术综合应用，可有效解决长、短波长静校正问题。     

煤田三维地震勘探技术在河流及河漫滩地区的应用

山西高河井田属海河水系长治盆地水文区,主要河流为纵贯全区的浊漳河,自西南流入区内。勘探区内地形地质条件复杂,河流及河漫滩面积大,为克服三维地震勘探存在的诸如检波线的铺设、检波器藕合、激发层位选择等难题,主要采取了陆上检波器挖坑埋置（黄土地段坑深20cm,沙滩地段坑深40cm）、水上检波器用木桩固定等措施,并采用陆上井中放炮、砾石层坑炮、河水中水下放炮相结合的激发方式。为防止井喷和声波产生的高频随机干扰,采取浅井井口压沙袋技术。通过处理解释,获得了较为精确的断层、陷落柱等地质信息,为矿方安全生产提供了可靠的地质保障。     

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。     

煤田三维地震勘探在西部某黄土塬地区中的应用

西部某黄土塬勘探区位于沙漠边缘，煤层埋藏较浅、无潜水、覆盖层横向变化大、多风沙，三维地震勘探存在着诸如压制干扰、检波器耦合、激发层位设定等难题。在充分试验的基础卜确定了施工参数，并针对该区的地质特征，在资料处理时重点抓住空间属性文件的建立，三维静校正反褶积、速度分析、剩余静校正、保持振幅叠加、伞三维偏移等环节，为资料解释提供了真实可信的数据体．