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        淺談二維地震試驗(yàn)及分析

        2015-12-19 21:00:10王剛徐忠華張昭
        卷宗 2015年11期
        關(guān)鍵詞:分析

        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。

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