溝谷彎線采集技術在許家塬二維地震項目中的應用

劉 磊

甘肅煤炭地質勘查院，甘肅蘭州 730000

2016年，我們在許家塬勘查區進行了地震勘探工作，在黃土高原上進行了少量的直線試驗，效果較差，最后在溝谷地帶進行彎線地震勘探試驗工作，根據試驗結果確定修改施工設計，在該區進行彎線野外施工，取得了良好的成果。

1 溝谷彎線地震數據采集技術

由于受地形條件的限制，沿溝布置的測線不能成網，測線密度稀疏，溝谷彎曲、兩側陡立，無法按常規的直線布置測線。因此，在施工時采用彎線數據采集技術，我們認為在黃土塬溝谷地帶采用彎線數據采集是該區地震勘探施工的最佳選擇。

彎線采集時，存在著反射點離散、覆蓋次數不均勻、共反射面元內炮檢距分布不均勻等問題，為了盡量解決這些問題，施工前的彎線設計尤為重要。在施工中采取的措施如下：

（1）現場踏勘；（2）測線初測；（3）畫觀測系統圖；（4）調整施工方案；（5）施工。一般情況下，在拐點兩側加密炮點，使共反射面元內的覆蓋次數盡可能均勻。

1.1 觀測系統的選擇

許家塬勘查區，存在自然條件造成的測網密度稀、無法成片、沒有閉合點等問題。由于受地形、地物、表層地質條件的限制，常規直線觀測系統很難滿足煤田地震勘探技術上的的要求，因此只能根據不同的地表地質條件，因地制宜地采取靈活多變的觀測系統，主要是檢波器線性組合組內距大小的選擇，對于彎度較大區域增加接收道數。

1.2 激發方式的選擇

本次施工的地表條件，主要有基巖出露區、河漫灘區、淤泥區、卵礫石區等幾種類型。通過試驗和生產成果表明，不同類型的地表條件，宜采用不同的激發方式。基巖裸露區主要采用3井小藥量水中激發，河漫灘區、河床淤泥區、河床卵礫石區采用3組合淺井激發。

（1）基巖出露區激發方式：一般采用水中激發，圖1為水中激發試驗監視記錄。可以看出，水中反射波的頻率很高。圖（a）顯示單井藥量1kg的試驗記錄，從圖中可以看出，有效波的信噪比較低，干擾波相對發展，尤其是聲波干擾嚴重，連續信道的數量較少。圖（b）為3井組合、從單井藥量0.5kg的測試記錄中可以看出，有效波的信噪比較高、壓制干擾波效果好、連續道數多。

圖1 水中激發試驗監視記錄

（2）河床卵礫石、淤泥及溝腦黃土覆蓋區激發方式：主要位于溝谷彎曲嚴重部位。覆蓋層一般在2～10m，激發方式主要以淺井為主，井深1.5～2m，多井組合（通常3井效果較好）、單井藥量一般1～2kg，井距為10m，圖2為黃土覆蓋區試驗，左圖為3井組合、單井藥量1kg；右圖為3井組合、單井藥量2kg的試驗記錄，從圖上可以看出，單井藥量1kg和2kg取得的試驗記錄有效波性噪比差別不大，單井藥量2kg壓制干擾波效果略好。

圖2 黃土覆蓋區試驗監視記錄

1.3 接收方式

（1）檢波器組合：一般采用5串2并檢波器拉開的形式，檢波器中心與樁號對齊。當組合形式與地形高差產生矛盾時，只能遵循一致的高程原則。黃土塬溝谷地區檢波器的組合應以不同的地形特征為基礎，采用不同的組合形式，而不是固定組合：溝谷地形相對平坦，采用線性組合；地形復雜地段采用堆插方式。

（2）通過反復試驗得出溝谷地區區遷移距離的選擇：由于聲波的干擾，偏移量不能太小，面積選擇80m，有效波連續性好、有效通道數多。

1.4 效果

通過在溝谷地區彎折線施工，根據地形和地質條件選擇不同的激振方式和接收方式，提高了采集地震記錄的質量，同相軸連續性可靠、信噪比高，得到較好的時間剖面（如圖3）。

圖3 溝谷地帶地震時間剖面

2 數據處理技術

對于彎曲測線資料的處理，除和直線資料一樣進行處理外，其處理的關鍵是：高精度動、靜校正，合理的共反射面元的疊排，最佳疊前去噪、拓頻和提高保真度。

2.1 合理的共反射面元選排

對于彎線來講，沒有嚴格意義上的共反射點或共深度點，它是把若干個鄰近反射點集合起來，作為一個共反射點面元，通常講的共反射道集也就成了共反射點面元道集，關鍵是解釋線（即疊加剖面位置）的選取和共反射面元大小的確定。

2.2 處理效果分析

溝谷彎線地震資料處理采用靜校正、能量（振幅）補償和干擾波的壓制、反褶積、二維地表一致性剩余靜校正和保幅疊加等處理技術，抑制了剖面的低頻干擾，高頻信號得到補償，補償了高頻信號，拓寬了頻帶，波組特征較好，同性軸連續，層次清楚。大大提高了數據的信噪比和分辨率，也明顯提高了剖面的質量。

3 資料解釋技術

由于溝谷彎線布設的地震測線無法成網，地震有效反射波就不能直接形成閉合解釋。因此，反射波的對比追蹤顯得尤為重要，在解釋時，我們主要采用人工形成閉合回路的辦法進行波的對比追蹤，其主要思路為：

（1）將反射波能量強、在全區范圍內基本能連續追蹤的波組確定為標準波。

（2）從鉆孔的角度，通過鉆孔綜合記錄和橫孔剖面進行間隔標定和橫向跟蹤，形成區域上的空間大閉合，用于指導和監控全區的對比解釋。

（3）先對同相軸連續性較好的剖面進行標準波、目的層相位識別及強相位追蹤。

（4）不同溝谷之間采用波形特征、波組、波系間的時差關系進行閉合和聯絡。

通過上述四個基本步驟，形成溝谷彎線地震時間剖面的人工閉合方法，確定區內有效波間的關系及對應的地質層位，然后根據這一對應關系，進行地震地質現象解釋，能夠較好的完成地震地質任務。

4 結語

本次施工，在實驗的基礎上，修改施工設計，避開了在黃土層中激發，生產中采取了針對性的技術措施，針對該區施工難點，采用溝谷彎線采集技術，保證了原始數據的質量。基本確定了勘探區的構造與形態，圈定了無煤區的邊界區和煤層賦存形式，順利完成了地質任務。