复杂条件下地震勘探数据采集方法技术研究

作者:侯懿 刊名:西部探矿工程 上传者:严明慧

【摘要】高质量的地震数据是精确地质解释的基础,但受现场条件的限制,在一些复杂的地区勘探施工,必须结合现场的具体情况,通过大量的对比试验与分析,合理地确定现场数据采集的方法技术。结合端氏煤层气勘探工程,进行了复杂条件下施工方法的技术研究。

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复杂条件下地震勘探数据采集一直是煤田勘探中一项重要的研究内容,不断提高数据采集质量是其基本目标,现场必须结合具体的地质条件进行试验与研究,最终确定适合本区的勘探数据采集的技术方法。山西省沁水县端氏煤层气开发是我队目前完成的煤层气勘探的一项示范工程,其对目标体的探查精度及要求较高,对断层、陷落柱、煤层及其异常等情况控制严格,因此必须做好野外数据的采集基础工作。受勘探区条件限制,施工现场存在地形复杂、山高沟深,测量难、放线难、成孔难等诸多难题,为此我们进行了大量的试验研究工作,确保野外数据采集的数量和质量。1勘探区概况1.1自然概况勘探区位于山西省晋城市西偏北,沁水盆地南部,属沁水县所辖。区内交通较为便利,井田内各乡镇间均通有公路。该区位于太行山脉南段西侧,沁水盆地南缘。地貌形态属剥蚀、侵蚀山地,以低中山丘陵为主,沟谷发育,地形较为破碎。大多为二叠系砂泥岩风化剥蚀地貌和黄土风成堆积地貌,山顶呈圆锥状或馒头状,多为黄土风成堆积,山坡较陡(一般50~70),地形最大相对高差360.8m,一般相对高差200~300m。区内水系呈树枝状分布,切割较浅,河谷开阔,坡降在8~10间,属黄河水系。1.2地质概况区内大部地区基岩出露,黄土覆盖区很少,地层发育正常,由老到新依次为:奥陶系中统峰峰组,石炭系本溪组、太原组,二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组和第四系松散沉积。区内基本构造形态与区域总体构造一致,为一走向北北东、倾向北西西的单斜构造。在此基础上发育了一系列近南北北北东向的宽缓褶曲,形成勘探区内岩(煤)层的波状起伏,岩层倾角一般不超过10,断层较少。无岩浆活动。主要煤系地层为二叠系下统山西组(P1s)和石炭系上统太原组(C3t),平均厚136.02m。含煤15层,煤层总厚14.67m,含煤系数10.8%,其中可采和局部可采煤层3层,总厚度10.32m,可采含煤系数7.6%。主要可采煤层3、15号煤,9号煤层局部可采。1.3地震地质条件勘探区内地形高差大、复杂的地形给成孔、放线工作造成较大的困难,大幅度降低了施工效率。同时,地形相对高差大,增加了数据处理时静校正的难度。总的来说,区内浅层地震地质条件分为以下两类:即黄土覆盖区和基岩出露区,其中黄土区以含砂粘土及砂质粘土为主,土层中多夹僵石、砾石或坡积物,厚度变化在0~30m,这给成孔和激发带来很大的困难,该地层对地震波高频成分具有强烈的吸收作用,这部分占全区约1/3。基岩出露区出露岩性为中、细粒砂岩、砂质泥岩及泥岩,岩石风化严重。在泥岩中能激发出频率较高的有效波。这部分占全区约2/3。深层地震地质条件,区内勘探的主要目的层有3个:3号煤、15号煤和奥陶系石灰岩顶板。其中3号煤层厚度较大,煤层结构简单、厚度稳定,速度2600m/s,密度1.46g/cm3,与其围岩砂、泥岩之间波阻抗差异明显,具有形成强反射波的良好条件,能形成能量强连续性好的反射波(T2波)。15号煤层与围岩石灰岩、砂岩、泥岩之间亦存在较大的波阻抗差异,具有形成15号煤层反射波(T15)的良好条件,但15号煤层结构复杂,多含2~3层夹矸,以及相邻薄煤层的干涉和3号煤层的屏蔽作用,造成T15波能量相对较弱。奥陶系石灰岩顶板与上部15号煤间距小,大约20~30m左右,由于上部煤层屏蔽作用,反射波(T奥)能量较弱,连续性较差。2野外数据采集方法试验研究2.1低速带调查低速带参数是地震勘探确定激发因素、进行静校正的关键数据。因此,在地震勘探数据采集时首先进行低速带调查工作。采用小折射控制低速带横向变化,绘制出低速带层速度平面图,供资料处理使用。本次小折射使

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