王剛?徐忠華?張昭

摘 要：為了獲得最佳的野外資料，選擇合理的采集參數(shù)和施工因素，因此正式施工前應(yīng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)工作，綜合參考該測(cè)區(qū)的地震地質(zhì)情況和以前的地震施工方法及參數(shù)，做好激發(fā)及接收因素試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)資料進(jìn)行科學(xué)的分析，以選取適合于測(cè)區(qū)的激發(fā)及接收因素。

地震試驗(yàn)是一項(xiàng)重要的工作，本文以華北煤田廣宗區(qū)為例，系統(tǒng)介紹試驗(yàn)的因素選擇步驟及試驗(yàn)資料的分析。

1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

根據(jù)地質(zhì)任務(wù)及采集技術(shù)要求，針對(duì)工區(qū)地表及地下地質(zhì)條件的特點(diǎn)，結(jié)合此類區(qū)的勘探經(jīng)驗(yàn)及以往資料的分析，制定針對(duì)性的試驗(yàn)方案，通過(guò)精細(xì)的試驗(yàn)，確定適合工區(qū)不同地震地質(zhì)條件的激發(fā)因素和接收因素，從而獲得較高信噪比和分辨率的地震資料，確保采集資料滿足地質(zhì)任務(wù)要求。

2 試驗(yàn)工作思路

試驗(yàn)工作思路：按照“點(diǎn)、線、面”原則開(kāi)展生產(chǎn)前試驗(yàn)和試生產(chǎn)，逐步在面展開(kāi)。第一，充分熟悉工區(qū)地震地質(zhì)條件，精心選擇有代表性的點(diǎn)，系統(tǒng)安排試驗(yàn)內(nèi)容；第二，點(diǎn)試驗(yàn)完成后，對(duì)試驗(yàn)記錄及時(shí)進(jìn)行處理及分析（定量、定性），選擇出最佳采集方法及參數(shù)，進(jìn)行線試驗(yàn)，通過(guò)評(píng)估試驗(yàn)線資料，確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求，再進(jìn)行正式生產(chǎn)；第三，生產(chǎn)過(guò)程中要認(rèn)真對(duì)生產(chǎn)記錄進(jìn)行（定量、定性）評(píng)價(jià)，生產(chǎn)資料品質(zhì)變差時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)生產(chǎn)中試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化采集參數(shù)，確保采集資料質(zhì)量。

3 地震地質(zhì)條件及初步分析

（一）表、淺層地震地質(zhì)條件

勘查區(qū)位于太行山東麓平原區(qū)，地表標(biāo)高在+30m～+45m之間。由于威縣縣城位于本區(qū)中下部，因此城內(nèi)管道、高樓等建筑物、城區(qū)外圍工廠廠房、住宅樓房較多?？h城四周村莊密布，金水河河流穿過(guò)本區(qū)。復(fù)雜的地表?xiàng)l件不利于測(cè)線的鋪設(shè)和激發(fā)點(diǎn)的選擇，對(duì)施工有很大影響。因此表層地震地質(zhì)條件復(fù)雜。

勘查區(qū)淺層為第四系沉積地層，以沙粘土、黑泥和黃泥為主，成孔比較困難；潛水位較深，最深的地方達(dá)到七十多米，對(duì)激發(fā)和接收均造成很大影響，因此淺層地震地質(zhì)條件復(fù)雜。

（二）中、深部地震地質(zhì)條件

本區(qū)含煤地層為石炭、二疊系，煤層與圍巖的波阻抗差異較大，具備形成較好的反射波的條件。分析本區(qū)深層條件，主要的反射波有：

1、TKZ波

本區(qū)主要煤層2號(hào)煤層沉積穩(wěn)定，與圍巖物性差異明顯，可形成T2反射波，波形較穩(wěn)定，全區(qū)大部分能連續(xù)追蹤。9號(hào)煤較穩(wěn)定，但受上層強(qiáng)阻抗屏蔽影響，波形不很穩(wěn)定，全區(qū)部分能夠追蹤。T2波和T9波是研究本區(qū)地層起伏形態(tài)及控制斷裂構(gòu)造的主要反射波。所以深層地質(zhì)條件一般。

2、T2波和T9波

本區(qū)主要煤層2號(hào)煤層沉積穩(wěn)定，與圍巖物性差異明顯，可形成T2反射波，波形較穩(wěn)定，全區(qū)大部分能連續(xù)追蹤。9號(hào)煤較穩(wěn)定，但受上層強(qiáng)阻抗屏蔽影響，波形不很穩(wěn)定，全區(qū)部分能夠追蹤。T2波和T9波是研究本區(qū)地層起伏形態(tài)及控制斷裂構(gòu)造的主要反射波。所以深層地質(zhì)條件一般。

4 試驗(yàn)工作技術(shù)思路

1、本區(qū)地震工作的難點(diǎn)

（1） 目的層埋深大，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該兼顧深淺層，采用多道數(shù)長(zhǎng)排列接收，以確定不同地段偏移距大小。

（2） 區(qū)內(nèi)復(fù)雜的地表?xiàng)l件不利于測(cè)線的鋪設(shè)和激發(fā)點(diǎn)的選擇，對(duì)施工有很大影響。

（3） 淺層為第四系沉積地層，以沙粘土、黑泥和黃泥為主，成孔比較困難；潛水位較深。

2、技術(shù)思路：壓制干擾，提高信噪比。

（1）激發(fā)井深試驗(yàn)，選擇最佳激發(fā)層位激發(fā)，以壓制干擾；

（2）檢波器挖坑埋置；

（3）對(duì)環(huán)境噪音進(jìn)行監(jiān)視。

（4）采用高次覆蓋技術(shù)；

（5）煤層埋深大，試驗(yàn)時(shí)兼顧深、淺層，采取多點(diǎn)試驗(yàn)，長(zhǎng)排列接收，以確定不同地段接收時(shí)窗大小。

5 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

具體的試驗(yàn)工作內(nèi)容如下：

1、干擾波調(diào)查

主要是了解區(qū)內(nèi)，干擾波的類型、發(fā)育情況及壓制方法。采用坑炮或淺井激發(fā)，錄制面波、聲波等干擾波記錄，調(diào)查其頻率、波長(zhǎng)、振幅等，對(duì)其進(jìn)行地震分析。從理論上謀求對(duì)其壓制的方法，然后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證其效果。

2、井深試驗(yàn)

井深（m）：、16、20、22、24

3、藥量試驗(yàn)

試驗(yàn)1kg、1.5kg 、2kg、3kg、3.5kg 、4kg藥量，藥型均為高爆速炸藥。

4、偏移距及排列長(zhǎng)度試驗(yàn)

主要是了解區(qū)內(nèi)，最佳時(shí)窗范圍及大小。

6 試驗(yàn)效果分析

本次試驗(yàn)主要針對(duì)激發(fā)井深、激發(fā)藥量為主進(jìn)行試驗(yàn)，下面對(duì)試驗(yàn)情況分析如下：

克朗軟件分析圖表

下圖是試驗(yàn)點(diǎn)一，文件號(hào)1-5資料分析，5個(gè)物理點(diǎn)相同藥量不同井深的分析：

經(jīng)分析可以看出在相同藥量不同井深的因素下18米井深得到的能量較強(qiáng)，信噪比較高，道集間頻時(shí)、道集間頻率比較好；在不同藥量相同井深的因素下3公斤藥量得到的能量較強(qiáng)，信噪比較高，道集間頻時(shí)道集間頻率較好。

下圖是試驗(yàn)點(diǎn)文件號(hào)6-10的資料分析，5個(gè)物理點(diǎn)相同井深不同藥量的分析：

經(jīng)分析可以看出在相同藥量不同井深的因素下18米井深得到的能量較強(qiáng)，信噪比較高，道集間頻時(shí)、道集間頻率比較好；在不同藥量相同井深的因素下3公斤藥量得到的能量較強(qiáng)，信噪比較高，道集間頻時(shí)道集間頻率較好。

6 試驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)分析可以看出在相同藥量不同井深的因素下18米井深得到的能量較強(qiáng)，信噪比較高，道集間頻時(shí)、道集間頻率比較好；在不同藥量相同井深的因素下3公斤藥量得到的能量較強(qiáng)，信噪比較高，道集間頻時(shí)，道集間頻率比較好。

通過(guò)試驗(yàn)分析：對(duì)不同藥量的對(duì)比試驗(yàn)，當(dāng)藥量為3kg井深18m時(shí)所得資料有效反射波的能量適中，記錄面貌較好；當(dāng)藥量大于3kg時(shí)所得資料反射波的能量太強(qiáng)，影響了淺層的有效反射波。當(dāng)藥量為小于3kg時(shí)所得資料反射波的能量稍弱，干擾較大。因此采用藥量3kg藥量井深18m進(jìn)行施工。

野外根據(jù)具體情況如遇到建筑物，機(jī)井等障礙物可以適量酌減藥量或加大井深。

（三）接收參數(shù)分析

1、儀器因素試驗(yàn)工作：前放增益進(jìn)行24dB和12dB的對(duì)比試驗(yàn)，當(dāng)前放增益為24dB時(shí)所得資料較好，能量較強(qiáng)。

2、檢波器組合對(duì)比試驗(yàn)：做了不同組內(nèi)距檢波器對(duì)比試驗(yàn)，5m組合干擾較少，決定采用5m組合。

3、根據(jù)對(duì)比，決定采用80m的偏移距。

7 試驗(yàn)結(jié)論

綜合考慮各方面因素及本區(qū)的實(shí)際情況，并參照以往地震勘查參數(shù)，為了兼顧得到深層資料，確定了本區(qū)施工參數(shù)為：

（一）觀測(cè)系統(tǒng)

接收道數(shù)：端點(diǎn)上傾（大號(hào)）激發(fā)，72道接收

覆蓋次數(shù)：36次

道間距：20m

炮間距：20m

偏移距：80m

（二）采集參數(shù)

1、激發(fā)參數(shù)

單井激發(fā)、成型柱狀炸藥

井深：18m

藥量：3kg

當(dāng)遇見(jiàn)村莊、建筑物等特殊情況時(shí)藥量可適當(dāng)減少。

2、接收參數(shù)

儀器類型： G3i數(shù)字地震儀

檢波器類型：自然頻率為60Hz的地面檢波器

組合方式：6串線性組內(nèi)距5m

采樣間隔：1ms

記錄長(zhǎng)度：3S

前放增益：24dB

記錄格式：SEG-Y

通過(guò)本次試驗(yàn)工作，使我們對(duì)該區(qū)地震地質(zhì)條件有了大致的了解。由于勘查區(qū)面積大，在地震數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理及質(zhì)量監(jiān)控，在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)資料情況及時(shí)調(diào)整參數(shù)，以保證野外采集工作方法的正確性，參數(shù)使用的最佳性，獲得高信噪比、高質(zhì)量的第一手資料，圓滿地完成設(shè)計(jì)規(guī)定的地質(zhì)任務(wù)。

作者簡(jiǎn)介

王剛（1972-），男，四川省射洪縣，河北省煤田地質(zhì)局物測(cè)地質(zhì)隊(duì)，高級(jí)工程師，大學(xué)學(xué)士。