山地三維地震勘探采集技術(shù)分析

（安徽省煤田地質(zhì)局物探測量隊 安徽宿州234000）

（安徽省煤田地質(zhì)局物探測量隊 安徽宿州234000）

伴隨著地震采集技術(shù)的發(fā)展，山地三維地震采集技術(shù)已經(jīng)日漸成熟。本文首先分析了山地三維地震勘探的難點(diǎn)：地形復(fù)雜施工難點(diǎn)大；激發(fā)條件差；接收條件差；山區(qū)靜校正難點(diǎn)多，然后總結(jié)了山地三維地震勘探難點(diǎn)解決辦法。

山地三維地震勘探采集

三維地震勘探技術(shù)興起于20世紀(jì)70年代末,與二維地震勘探相比其優(yōu)點(diǎn)突出,主要表現(xiàn)在:

（1）在原理上更接近于工程實(shí)際;

（2）具有面積勘探、高密度采集、信息量豐富,大大提高了分辨率;

（3）野外施工有較大的靈活性,能適應(yīng)許多復(fù)雜的地表?xiàng)l件;

（4）三維圖像顯示靈活多樣。因此,三維地震勘探在石油、天然氣、煤炭等地下天然礦產(chǎn)資源勘探中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 山地三維地震勘探的難點(diǎn)

1.1 地形復(fù)雜施工難點(diǎn)大

山地與平原地區(qū)地震勘探相比,山區(qū)海拔高,相對高差大,地形陡峭,溝谷縱橫,地震施工的表層、淺層地震地質(zhì)條件比較復(fù)雜。由于多年的風(fēng)化剝蝕和水土流失,在山地相對突出的地段往往,形成大面積基巖裸露區(qū);而在地勢相對較低的溝谷地段,存在大量不均勻坡積洪積物,對鉆機(jī)成孔及檢波器埋置帶來困難。山地交通運(yùn)輸條件也十分不便,道路崎嶇,人員通行及作業(yè)十分艱難,現(xiàn)代化車載設(shè)備無用武之地,對鉆探、物探設(shè)備性能要求較高,給地震施工帶來諸多困難。

1.2 激發(fā)條件差

在巖石裸露區(qū),與平原地區(qū)相比,沒有相對穩(wěn)定的激發(fā)層位。山區(qū)地表水徑流嚴(yán)重,鉆探水源問題無法解決,山高坡陡,常規(guī)鉆探機(jī)械上不去,尤其在部分陡崖地段,輕便鉆機(jī)也很難上去,易造成空炮。在基巖上激發(fā),隨機(jī)干擾較大,面波、聲波、高頻干擾嚴(yán)重。在沖溝內(nèi),多為山間沖洪積堆積物,第四紀(jì)浮土與大塊滾石、礫石互層堆積,成井條件相當(dāng)復(fù)雜。個別山梁地段分布有黃土及松軟的風(fēng)化殼,雖然成孔容易,但激發(fā)效果不好。

1.3 接收條件復(fù)雜

高山地形高差變化大,布線工作十分困難,一些陡崖地段對人員作業(yè)存在安全隱患。大片裸露基巖非常堅硬,無法直接放置檢波器。因高山氣侯原因,漏電干擾比較嚴(yán)重。迎風(fēng)坡面風(fēng)力很強(qiáng),電纜和檢波器抖動,噪聲背景大,接收條件差。

2 山地三維地震勘探難點(diǎn)解決辦法

三維觀測系統(tǒng)的類型很多,大體可分為規(guī)則型和不規(guī)則型兩大類。

2.1 規(guī)則型觀測系統(tǒng)

規(guī)則型觀測系統(tǒng)是指炮點(diǎn)網(wǎng)格和檢波點(diǎn)網(wǎng)格按一定的規(guī)律規(guī)則分布的觀測系統(tǒng)。

基本類型有:

（1）最簡單的有十字型觀測系統(tǒng)、L型觀測系統(tǒng)、T型觀測系統(tǒng)等;

（2）組合型觀測系統(tǒng),例如寬十字型觀測系統(tǒng)、垂直柵狀觀測系統(tǒng),中點(diǎn)、端點(diǎn)激發(fā)地震線束觀測系統(tǒng)、平行線型觀測系統(tǒng)、積木型觀測系統(tǒng)、線路型觀測系統(tǒng)等。

2.2 不規(guī)則型觀測系統(tǒng)

不規(guī)則型觀測系統(tǒng)是指炮點(diǎn)網(wǎng)格和檢波點(diǎn)網(wǎng)格不能按一定的規(guī)律無規(guī)則的分布的觀測系統(tǒng),其僅適用于地表障礙物多通行條件差。不能按正常觀測系統(tǒng)施工的地區(qū)。設(shè)計時可根據(jù)地面條件和地質(zhì)任務(wù)的要求布置成各種類型,如環(huán)線型、彎曲測線型、框架型等等。不規(guī)則型觀測系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是靈活機(jī)動、放炮時炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)位置選擇靈活方便,但有以下缺點(diǎn)：疊加次數(shù)一般較低、而且不均勻;檢波距變化范圍一般較小；資料處理比較復(fù)雜等。由于存上述問題,不規(guī)則型觀測系統(tǒng)一般只用于通行條件困難的地區(qū),并且僅在信噪比高的地區(qū)才能得到較滿意的結(jié)果。

2.3 三維地震資料處理

三維地震資料處理大致可分為預(yù)處理、常規(guī)處理、地質(zhì)解釋及成果顯示幾部分。三維地震資料的預(yù)處理,在整個資料處理過程中所占比重較大,是資料處理的重要基礎(chǔ)工作,它關(guān)系到最終處理成果的質(zhì)量和效果,因此,必須做好預(yù)處理階段中的各項(xiàng)工作。主要內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)編輯、炮點(diǎn)及檢波點(diǎn)位置檢查(觀測系統(tǒng)圖、坐標(biāo)位置圖、儀器班報三對照)、振幅恢復(fù)、反褶積、基準(zhǔn)面靜效正、軸共中心點(diǎn)道集以及有關(guān)處理的方法和參數(shù)試驗(yàn)等。

三維地震資料的常規(guī)處理包含三維水平疊加和三維偏移。水平疊加階段主要是做好二維速度分析、三維速度分析、三維剩余靜校正、三維動校正、三維最終疊加及疊加成果顯示等項(xiàng)工作。三維偏移的主要目的是消除地下傾斜界面對反射波的影響,使成像歸位到真實(shí)的反射界面上,從而正確地反映地下構(gòu)造和巖性變化情況。

三維資料的地質(zhì)解釋與二維基本相同,即結(jié)合測區(qū)已知地質(zhì)、鉆探以及其它物探資料,在時間剖面上找出振幅較強(qiáng)、同相軸連續(xù)性較好,且具有地質(zhì)意義的反射波同相軸,作為全區(qū)解釋中進(jìn)行對比的標(biāo)準(zhǔn)層，以便全區(qū)時間剖面的對比和解釋。

3 結(jié)束語

經(jīng)過較長時期的努力，在復(fù)雜的地形條件下，特別是山地地形，工作者建立起了一套行之有效的三維地震勘探采集技術(shù)系統(tǒng)。當(dāng)前山地三維地震觀測采集技術(shù)的系統(tǒng)主要有兩種：規(guī)則型和不規(guī)則型。規(guī)則性較之不規(guī)則型比較易操作，而在收集到資料后的處理過程主要包括：預(yù)處理、常規(guī)處理、地質(zhì)解釋及成果顯示。這些手段在當(dāng)前有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展必然會得到更好的提升。

[1]鄭通彥,陳通,董曼等.基于三維軟件平臺的地震應(yīng)急桌面演練應(yīng)用研究 [J].災(zāi)害學(xué), 2015,(3):176-182.DOI:10.3969/j.issn.1000-811X.2015.03.032.

[2]文里梁.基于三維GIS技術(shù)的地震災(zāi)情場景模擬系統(tǒng) [D].中國地震局工程力學(xué)研究所,2009.

[3]曹彥波,李敏,李永強(qiáng)等.基于ArcEngine的應(yīng)急三維可視化系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) [J].地震地磁觀測與研究,2013,34(3):217-222.DOI:10.3969/j.issn.1003-3246.2013.03/04.040.

[4]曾誠.三維可視化技術(shù)在地震資料解釋中的應(yīng)用 [J].中國化工貿(mào)易,2015,7(33): 439.DOI:10.3969/j.issn.1674-5167.2015.33.420.

山地三維地震勘探采集技術(shù)分析

■曹凱 孫京京

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-241-1