彎線地震勘探技術在甘肅省復雜地區的應用

■王萬邦

（甘肅煤田地質局一四九隊物探院甘肅蘭州730000）

彎線地震勘探技術在甘肅省復雜地區的應用

■王萬邦

（甘肅煤田地質局一四九隊物探院甘肅蘭州730000）

甘肅散馬池—上吳家勘查區為煤田勘探空白區，屬隴中黃土塬梁地貌，屬地震地質條件特別復雜地區。本次采用彎線地震勘探的方法，共布設測線4條。資料處理中料處理中遵循剖面真實度優先、兼顧信噪比的原則，選取合理的面元中心線做網絡化，處理中做好靜校正和去噪，選擇了較好的處理流程和參數，所獲時間剖面反映地質現象清晰，初步了解了勘查區構造發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成果

1 概況

勘查區位于甘肅省中部，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。該區位于民和盆地二級構造單元的中央低隆起，該隆起走向呈北西西向，延伸長度達70多公里，侏羅紀地層由南北凹陷向隆起超覆減薄，斷裂較為發育，推測構造復雜程度中等。上世紀70年代甘肅煤田地質一四九隊曾進行了1:5萬地質測量工作；吐哈油田開展過地震、鉆探工作，但未收集到有價值的資料。據鄰區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巖，含煤地層為中侏羅統窯街組，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 地震地質條件

2.1 表、淺層

勘查區山大溝深，交通不便。黃土覆蓋區約90%左右，溝谷區10%左右。經對表層黃土調查得知，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，根據有關經驗公式，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，因此沿溝谷布設測線比較有利，總體而論表、淺層地震地質條件特別復雜。

2.2 深層

據鄰區鉆孔資料，黃土層底界、新近系底、白堊系內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，該區地震地質條件復雜，但溝谷中地形起伏小，基巖出露且速度大于3500m/s，鄰區含煤地層傾角小于10度，發育特厚煤層，符合彎線地震勘探技術的使用條件。

3 地震勘探工程量布置

本次地震測線設計為直線，經現場踏勘、試驗后優化了設計方案，改為主要沿北東—南西走向溝谷布置的彎線，測線基本垂直主構造走向。因聯絡線方向跨越溝谷太多，地形起伏太大（局部高達400米），地震地質條件復雜多變，因此未布置聯絡線。共布置主測線4條，總長39Km，基本滿足預查階段的要求。

4 野外施工參數

4.1 激發參數

地震波的激發是關健，經大量試驗最終確定了本區按2種方式激發：①溝谷區采用單井激發，井深在潛水面3米以下或基巖中4米，藥量2Kg；②黃土塬區井深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。震源為瞬發電雷管及地震專用震源藥柱。

4.2 接收參數

檢波器及組合：T2BS檢波器,自然頻率60HZ 5個串聯，當地形較平坦時縱向線性組合（組內距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

由于本次地震測線為彎線，我們按彎線地震勘探技術計算的疊加次數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：24次。偏移距：240m。最大炮檢距：1190m。道距：10 m。炮點距：20m。激發方式：端點。

5 資料處理

該區采用彎線技術，因彎線共面元道集不是嚴格的共中心點道集，而是離散的，因此資料處理中遵循剖面真實度優先、兼顧信噪比的原則，選取合理的面元中心線做網絡化，處理中除做好靜校正和去噪外，還須加強面元網格定議和疊加2個工序的質量控制，通過對全區轉折部位CMP點分散距的控制獲得準確速度和靜校正量，達到剖面真實性和高信噪比的統一。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、反映地質現象清晰、斷點歸位合理、斷面清晰，為資料解釋奠定了基礎。

6 地質成果

通過本次地震工作，初步了解了勘查區構造輪廓，覆蓋層主要為白堊系及第四系，整體上南厚北薄，最厚處達2000m以上。基底整體北部隆起，南部凹陷，局部有起伏的構造形態；侏羅系地層分布較為廣泛，受沉積之初基底起伏形態的控制，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,形態受后期構造影響,北部呈背斜構造，南部呈較平緩的單斜構造。斷裂構造除勘查區北部整體呈東西走向的小錢家斷層外，其余為孤立斷點，初步認為構造復雜程度中等。

7 驗證孔

結合該區成煤規律，在中侏羅統含煤地段布置驗證孔705和S605,現敘述如下：

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，預測見煤1250米。該孔終孔深度1375.68米，終孔層位為下侏羅統炭洞溝群，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，經物探、地質技術人員反復論證，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享堂群（J3x），終孔深度為1506.8米，未及煤層，據現有資料推測該孔見煤深度在2000米左右，遠遠大于目前開采深度。

8 結束語

甘肅省散馬池——上吳家地震地質條件特別復雜，采用彎線地震勘探方法，改善了該地區地震資料質量和地震數據采集施工方面的優勢。我們本著地震先行，提交初步成果，優化設計，鉆探隨后的施工順序，驗證孔揭露含巨厚煤層，取得了較好的地質成果，為以后地震地質條件特別復雜地區及煤炭功深找盲積累了一定經驗。

[1]陸基孟地震勘探-理與方法 石油大學出版社2006.

P315[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-223-1