新疆吐鲁番高温地区地震勘探实践

白晓飞　邓国成　皮伟

摘 要：文章以新疆吐鲁番地区煤田地震勘探工作为例，探讨了如何通过科学规划、加强管理在高温地区开展地震勘探野外采集作业的施工经验以及为提高原始资料的品质采取的技术措施。

关键词：地震勘探；采集；高温；新疆；实践

引言

夏季高温野外作业是施工中的一大难点和重点，尤其是工期要求比较紧的情况下，如何通过科学规划、加强管理保证在高温地区顺利开展野外露天作业，是工程顺利完工的必要条件，也是保证职工健康和维护社会和谐的基础。近些年，随着西部大开发以及“一带一路”规划，国家相继出台一些政策对新疆地区的产业进行扶持，新疆吐鲁番地区有优质的煤炭资源，但受当地高温气候条件的影响，一直得不到有效的勘探开发。文章以新疆吐鲁番地区的煤田地震勘探为例，针对该区存在的特点，说明地震勘探在该地区地震勘探野外采集作业的施工方法、为提高原始资料的品质采取的技术措施以及所取得的经验效果。

1 勘查区概况

1.1 地理概况

勘查区位于新疆鄯善县西南方向，位于天山山脉博格多山南部及博尔托乌拉山北部的吐鲁番盆地西边缘地带。属冲洪积台地、湖积丘陵地带，地势南高北低，西高东低。勘查区属风蚀戈壁残丘地貌，地表有松散层覆盖，总体平缓。海拔-190m-±0m，相对高差190m。地表植被稀少，呈现岩漠、砾漠、泥漠、盐沼景观。

勘查区西北紧邻我国最低洼地艾丁湖，全年平均气温为13.8℃，最高气温超过50℃，最低气温接近-18℃，夏季地面温度在55℃以上，气温年度变化幅度在近70℃。除艾丁湖外，普查区内无地表水系。所有沟谷均为干沟，切割深度不大，一般深度小于20m，平时无水。

1.2 地质概况

勘查区大部分为第四系覆盖区，区内地层由老至新依次为：石炭系上统底坎尔组，侏罗系中统西山窑组，新生界古近系、新近系和第四系。

勘查区煤层主要位于中生界侏罗系中统西山窑组地层。煤层平均厚6.69m。该煤层结构简单，煤层中含夹矸数0～2层，岩性主要为粉砂岩、炭质泥岩。煤层顶板岩性多为粉砂岩、砂砾岩和泥岩。底板岩性多为粉砂岩、砂砾岩和泥岩。

勘查区内的构造主要由褶曲和断层组成，属简单构造类型。

2 勘探区地球物理条件

2.1 表层地震地质条件

勘查区属冲洪积台地、湖积丘陵地带，地势南高北低，西高东低。勘查区属风蚀戈壁残丘地貌，地表有松散层覆盖，海拔-190m-±0m，相对高差190m。勘查区属极度干旱荒漠气候，多风少雨，夏季酷热少雨，冬季干燥少雪，空气干燥，光照时间长，光热充足，夏季地面温度在55℃以上。东部北部为松散沙丘并分布少量的民宅及葡萄架，给施工带来了很大的不便，表层地震地质条件较复杂。

2.2 浅层地震地质条件

西部有盐碱沼泽地带，潜水位较浅，有利于压制干扰波。其他地段潜水位较深或无潜水位。南部为戈壁，上有厚度不均的砾石、砂石、砂土，浅层地震地质条件较复杂。

2.3 深层地震地质条件

勘查区煤层顶、底板岩性以砂岩、砾岩为主，煤层与围岩之间波阻抗差异明显，有利于得到较好反射波。但是，由于煤层层数较多，且间距较小，易形成复合反射波，不利于煤层对比解释工作，勘查区深层地震地质条件一般。综合考虑，勘查区地震地质条件较复杂。

3 方法试验

3.1 波场调查

为了解勘查区有效波和干扰波的发育情况，掌握干扰波的视速度、视周期，道间时差和视频率等参数的分布范围。本次通过波场调查来了解规则干扰波和各种随机干扰的特征参数。勘查区主要干扰为面波和折射波，在坑炮的情况下还有一些声波干扰。面波集中在近炮点，由炮点出发，呈扫帚状分布；折射波主要分布在中、远排列，与初至大致平行。

3.2 参数试验

试验是确定合理施工参数，选择最佳的激发和接收参数，指导野外生产。经过现场踏勘，针对勘查区的浅表层地震地质特点，在全区布置了4个试验点，2条试验段。

激发因素方面以2kg药量为基准，进行了井深3、5、6、7、8、9、10、11、12m的对比试验。通过对比发现，孔深大于9m即可获得较好的单炮记录，能量强，频率高，信噪比高。以9m井深为基准，进行了1、2、3、4kg药量对比试验，通过对比发现，确定药量为2kg。

接收因素方面进行了检波器点状组合、线状组合和面状组合等试验；进行了仪器前放增益0db和12db的对比试验；进行了激发接收方式对比试验。

试验段经过初步叠加处理，目的层反射波清晰明显，能量强，连续性强，效果好。通过对上述两条试验段的分析，说明达到了试验的要求。

3.3 试验结论

激发参数：采用沙驼钻成孔，成孔深度9m，药量2kg；接收参数：采用法国Sercel公司生产的428XL遥测数字地震仪，采用60Hz检波器，2串2并，点状组合，挖坑埋置；采用道距10m，炮距20m，140道对称中间点接收的观测系统。

4 技术质量情况

4.1 技术措施

技术人员对勘查区的地表、潜水位、浅层地震地质条件进行了认真分析，针对不同条件采取不同的施工参数，根据资料的好坏及时调整施工参数；仪器设备正常运转，仪器的年检、月检、日检，以及检波器的测试等均符合规范中的有关要求；测量按照规范和设计施工，炮点及检波点的位置及高程准确，每条测线及时提交端点坐标，验收通过后才进行施工；由专人监孔，保证激发孔深严格按设计要求，不允许无故变动，保证资料质量；检波器按确定的组合形式埋置，做到了插直、插紧、插准；高温季节，白天地表温度高达65℃以上，施工人员和机械设备都无法工作，改为夜晚施工。施工人员和成孔工具都配备有矿灯，可保障施工效率、施工质量和施工安全。

4.2 质量评价

本次二维地震勘查严格执行规范和设计要求，在测线正式施工之前进行了详细的试验工作，生产中对每个环节严格把关，克服气温高、路途远、地表条件复杂等困难，保证了野外原始记录的质量。所有单炮均按照规范进行了三级验收，结果如下：波场调查记录和试验点及试验段记录全部合格；生产记录4730张，其中甲级记录3416张，占72.2%；乙级记录1306张，占27.6%；废品记录8张，占0.2%。合格记录共计4722张，占99.8%。

5 结束语

从勘查区的地质资料入手，详细分析浅表层地震地质条件，通过科学规划、加强技术管理，对野外作业进行了充分论证，深入研究了测区的激发接收因素，制定了合理的施工方案和施工参数，保证了生产效率、施工质量和生产安全，取得了很好的勘查效果。

参考文献

[1]耿丽娟.新疆哈密戈壁滩区煤层三维地震勘探实践[J].地球物理学进展，2005.

[2]邓国成，等.宁东煤田炸药震源和可控震源的研究[J].江西煤炭科技，2012.

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[5]陈冕，等.低山丘陵区煤田地震勘探外业施工实践[J].陕西煤炭，2009.

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作者简介：白晓飞（1985-），男，巩义人，助理工程师，从事地球物理勘探工作，2009年毕业于郑州大学。