山丹地區SQ區塊地震激發參數選擇的研究

■孫海川

（甘肅煤炭地質勘查院甘肅蘭州730000）

山丹地區SQ區塊地震激發參數選擇的研究

■孫海川

（甘肅煤炭地質勘查院甘肅蘭州730000）

地震勘探作為煤田勘探中常用的一種技術手段，但在實際應用中存在各種困難和問題。山丹地區SQ區塊表、淺廣泛存在礫石層、激發條件較差，原始資料信噪比低。結合勘查區地質特點進行了藥量、井組合、井間距的激發參數試驗，確定了該區塊的地震采集激發參數。研究結果為山丹地區煤田地震勘探提供了參考依據。

地震勘探 藥量 井組合 井間距

地震勘探是找煤勘查一種非常有效的手段，在山丹地區取得了較好的效果。山丹地區SQ區塊具有廣闊的找煤勘查前景，該區受多期地質作用的影響，地震地質條件復雜，地表廣泛存在砂礫石，激發條件差、反射波能量弱等因素影響了地震勘探效果，如何選擇最佳的激發參數是本區獲得高品質資料的關鍵。本文結合勘查區地質特點，主要進行了藥量、井組合數、井間距的激發參數試驗，從信噪比、能量的角度入手，確定了適合本區塊的激發參數。

1　勘查區概況

勘查區地處大黃山北緣之山前沖洪積傾斜戈壁平原上，呈典型的干旱戈壁荒漠。區內地形平坦略顯東南高、西北低之勢，海拔一般在1840～2050m之間。

本區屬海陸交互相沉積地層，呈北北東傾的單斜構造，區內自上而下為第四系、新近系臨夏組、中二疊統窯溝群、中二疊統大黃溝組、下二疊統太原組和下寒武統大黃山群。其中太原組為含煤地層，新生界屬松散覆蓋層，大黃山群為基底地層[1]。

2　采集難點分析

區內表、淺層存在的礫石層，目的層煤層埋藏深，地震采集存在諸多困難。

2.1較差的表、淺層地震地質條件

區內淺部為3～10m第四系黃土覆蓋，下部為50～100m的第四系礫石層，淺層的礫石層不僅對地震波的散射產生影響，對地震波的接受不利，還造成炮井成孔困難，加之本區潛水面相對較深，炮井激發深度難以達到，導致激發條件較差。

2.2復雜的深層地震地質條件

目的層煤層位于下二疊統太原組，煤層與其圍巖存在一定的波阻抗差異，能夠形成一定能量的反射波。

但該區目的層埋藏較深（700～1500m），表淺層礫石層，使得在堅硬的巖層中爆炸大部分能量消耗在破壞周圍的巖石上，轉換為彈性能量的不多，造成地震波能量不強。而地震勘探基本要求之一就是地震波要有足夠的能量，以查明地下數千米范圍內地層的構造形態[2]。

3　技術思路

針對該區影響地震勘探的不利地質條件，在正式施工前通過試驗，確定了適合本區塊的激發參數。

3.1試驗

在本區代表性地段主要進行了藥量、井組合數、井間距的激發參數試驗。

3.2試驗內容

勘查區表、淺層為第四系砂礫石層，潛水面深，機械成孔困難，最深成孔深度4m。為了減少地震波能量的損失，本次試驗在孔深4m的基礎上進行，主要進行了以下試驗：

①藥量試驗：單井藥量2kg、3kg；

②井組合試驗：3井、5井；

③井間距試驗：5m、10m。

3.3試驗點效果分析

①藥量試驗：固定井深4m，井數3井，井間距5m，分別試驗藥量2kg、3kg。圖1為不同藥量的單炮記錄及信噪比、能量對比圖。可以看出，單井藥量3kg激發比單井藥量2kg激發能量強、信噪比高。因此，正式施工時選擇單井藥量3kg激發。

圖1　不同藥量的單炮記錄及信噪比、能量對比圖

②井組合試驗：固定井深4m，單井藥量3kg，井間距5m，分別進行了3井、5井組合的對比。圖2為不同井組合的單炮記錄及信噪比、能量對比圖。可以看出，3井組合激發與5井組合激發信噪比相當，5井組合激發能量相對較強，但3井組合激發也能滿足生產需要。綜合考慮，正式施工時選擇3井組合激發。

圖2　不同井組合的單炮記錄及信噪比、能量對比圖

③井間距試驗：固定井深4m，3井組合，單井藥量3kg，分別進行了5m、10m井間距的對比。圖3為不同井間距的單炮記錄及信噪比、能量對比圖。可以看出井間距5m比井間距10m激發能量強、信噪比高。因此，正式施工時采用井間距5m。

圖3　不同井間距的單炮記錄及信噪比、能量對比圖

4　結論

本文主要通過試驗，從單炮記錄面貌、信噪比、能量等方面進行綜合分析，最終采用3井組合激發，井深4m，井間距5m，單井藥量3kg的激發參數。

利用以上地震激發參數，通過精細施工，獲得了較好的地震資料，如圖4所示。

圖4　山丹地區SQ區塊地震時間剖面

[1]甘肅煤炭地質勘查院.甘肅省山丹縣SQ勘查區煤炭預查二維地震勘探總結 [G].甘肅蘭州：甘肅煤炭地質勘查院,2014.

[2]陸基孟.地震勘探原理 [M].中國石油大學出版社,2009.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-227-2

孟凡強（1983～），男，畢業于新疆大學，本科，測繪工程師，研究方向為工程測量、城市規劃測量。