弯线地震勘探技术在甘肃省复杂地区的应用

■王万邦

（甘肃煤田地质局一四九队物探院甘肃兰州730000）

弯线地震勘探技术在甘肃省复杂地区的应用

■王万邦

（甘肃煤田地质局一四九队物探院甘肃兰州730000）

甘肃散马池—上吴家勘查区为煤田勘探空白区，属陇中黄土塬梁地貌，属地震地质条件特别复杂地区。本次采用弯线地震勘探的方法，共布设测线4条。资料处理中料处理中遵循剖面真实度优先、兼顾信噪比的原则，选取合理的面元中心线做网络化，处理中做好静校正和去噪，选择了较好的处理流程和参数，所获时间剖面反映地质现象清晰，初步了解了勘查区构造发育情况及主要可采煤层的分布范围。

弯线地震勘探地震资料处理地质成果

1 概况

勘查区位于甘肃省中部，西临海石湾煤田，属民和盆地的一部分，地形整体北高南低，相对高差200～500m，海拔1800～2300m，面积约141km2。该区位于民和盆地二级构造单元的中央低隆起，该隆起走向呈北西西向，延伸长度达70多公里，侏罗纪地层由南北凹陷向隆起超覆减薄，断裂较为发育，推测构造复杂程度中等。上世纪70年代甘肃煤田地质一四九队曾进行了1:5万地质测量工作；吐哈油田开展过地震、钻探工作，但未收集到有价值的资料。据邻区钻孔揭露地层主要有第四系、新近系、白垩系、侏罗系及元古界变质岩，含煤地层为中侏罗统窑街组，地层厚度0～200m,含煤9层，其中可采煤层2层（煤1、煤2层），平均厚度19m左右。

2 地震地质条件

2.1 表、浅层

勘查区山大沟深，交通不便。黄土覆盖区约90%左右，沟谷区10%左右。经对表层黄土调查得知，在黄土层15米左右存在一个低、降速带界面，低速带速度为300～500m/s，降速带速度为700～1200m/s，含水率很低，根据有关经验公式，黄土的吸收量是深部地层的100倍左右，厚度15m的黄土的吸收量相当于1500m深部地层的吸收量，因此能量衰减主要是黄土层，黄土之下为新近系红土。全区黄土大多在50米以上，局部较薄，甚至新近系出露；沟谷中基岩出露（速度3500m/s以上），上部为松散的沙砾层，厚度2米左右，大部地段地表水较浅，局部地段泉水出露，因此沿沟谷布设测线比较有利，总体而论表、浅层地震地质条件特别复杂。

2.2 深层

据邻区钻孔资料，黄土层底界、新近系底、白垩系内部及底界均具备形成反射波的物性条件，对地震波的屏蔽明显；含煤地层倾角10度左右，煤层埋深较大，尽管特厚煤层与围岩波阻抗差大，但由于受上述不利因素的影响可能反射波能量不强。综上所述，该区地震地质条件复杂，但沟谷中地形起伏小，基岩出露且速度大于3500m/s，邻区含煤地层倾角小于10度，发育特厚煤层，符合弯线地震勘探技术的使用条件。

3 地震勘探工程量布置

本次地震测线设计为直线，经现场踏勘、试验后优化了设计方案，改为主要沿北东—南西走向沟谷布置的弯线，测线基本垂直主构造走向。因联络线方向跨越沟谷太多，地形起伏太大（局部高达400米），地震地质条件复杂多变，因此未布置联络线。共布置主测线4条，总长39Km，基本满足预查阶段的要求。

4 野外施工参数

4.1 激发参数

地震波的激发是关健，经大量试验最终确定了本区按2种方式激发：①沟谷区采用单井激发，井深在潜水面3米以下或基岩中4米，药量2Kg；②黄土塬区井深20米，6井面积组合（沿测线2排，每排3井），井距5米，单井药量3 Kg；炮点距20米。震源为瞬发电雷管及地震专用震源药柱。

4.2 接收参数

检波器及组合：T2BS检波器,自然频率60HZ 5个串联，当地形较平坦时纵向线性组合（组内距5m,组合基距20 m），地形起伏较大时堆插组合，挖坑或用石膏固定安置。

4.3 仪器因素

仪器型号：ARAM.AriesⅡ型数字地震仪。记录格式：SEG-Y。接收：全频接收，记录长度：2.0s，采样间隔：1ms。前放增益：24dB。

4.4 观测系统

由于本次地震测线为弯线，我们按弯线地震勘探技术计算的叠加次数24次可叠加性满足空间及时间条件，道间距为10m，炮间距为20m，最大炮检距1190米，共中心点道集分散度小。对每个炮孔采取灌水及埋实等处理方法，最大限度地压制面波、声波等干扰波，突出有效波。排列长度：950m。叠加次数：24次。偏移距：240m。最大炮检距：1190m。道距：10 m。炮点距：20m。激发方式：端点。

5 资料处理

该区采用弯线技术，因弯线共面元道集不是严格的共中心点道集，而是离散的，因此资料处理中遵循剖面真实度优先、兼顾信噪比的原则，选取合理的面元中心线做网络化，处理中除做好静校正和去噪外，还须加强面元网格定议和叠加2个工序的质量控制，通过对全区转折部位CMP点分散距的控制获得准确速度和静校正量，达到剖面真实性和高信噪比的统一。其余处理方法和直线方法相同，最终确保时间剖面波组特征明显、反映地质现象清晰、断点归位合理、断面清晰，为资料解释奠定了基础。

6 地质成果

通过本次地震工作，初步了解了勘查区构造轮廓，覆盖层主要为白垩系及第四系，整体上南厚北薄，最厚处达2000m以上。基底整体北部隆起，南部凹陷，局部有起伏的构造形态；侏罗系地层分布较为广泛，受沉积之初基底起伏形态的控制，向基底隆起处超覆沉积，厚度变化较大，在基底隆起地段变薄或缺失，含煤地层仅分布于基底凹陷地带，范围较小，约60Km2,埋深大于1200m,形态受后期构造影响,北部呈背斜构造，南部呈较平缓的单斜构造。断裂构造除勘查区北部整体呈东西走向的小钱家断层外，其余为孤立断点，初步认为构造复杂程度中等。

7 验证孔

结合该区成煤规律，在中侏罗统含煤地段布置验证孔705和S605,现叙述如下：

705孔。地震推测解释的北部含煤背斜为本次找煤的有利位置，该孔基本位于背斜顶，预测见煤1250米。该孔终孔深度1375.68米，终孔层位为下侏罗统炭洞沟群，见煤9层，其中1米以上煤层有5层，最厚的煤2层为23.9米，埋深1225米，相对误差2%，与地震推断解释基本吻合。

S605孔。为了解北部含煤背斜的空间形态，经物探、地质技术人员反复论证，确定了S605孔，该孔位于地震测线之间。地震推测煤层埋深2000米以上。终孔层位为上侏罗统享堂群（J3x），终孔深度为1506.8米，未及煤层，据现有资料推测该孔见煤深度在2000米左右，远远大于目前开采深度。

8 结束语

甘肃省散马池——上吴家地震地质条件特别复杂，采用弯线地震勘探方法，改善了该地区地震资料质量和地震数据采集施工方面的优势。我们本着地震先行，提交初步成果，优化设计，钻探随后的施工顺序，验证孔揭露含巨厚煤层，取得了较好的地质成果，为以后地震地质条件特别复杂地区及煤炭功深找盲积累了一定经验。

[1]陆基孟地震勘探-理与方法 石油大学出版社2006.

P315[文献码]B

1000-405X（2016）-6-223-1