■孫海川

（甘肅煤炭地質(zhì)勘查院甘肅蘭州730000）

山丹地區(qū)SQ區(qū)塊地震激發(fā)參數(shù)選擇的研究

■孫海川

（甘肅煤炭地質(zhì)勘查院甘肅蘭州730000）

地震勘探作為煤田勘探中常用的一種技術(shù)手段，但在實(shí)際應(yīng)用中存在各種困難和問題。山丹地區(qū)SQ區(qū)塊表、淺廣泛存在礫石層、激發(fā)條件較差，原始資料信噪比低。結(jié)合勘查區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了藥量、井組合、井間距的激發(fā)參數(shù)試驗(yàn)，確定了該區(qū)塊的地震采集激發(fā)參數(shù)。研究結(jié)果為山丹地區(qū)煤田地震勘探提供了參考依據(jù)。

地震勘探 藥量 井組合 井間距

地震勘探是找煤勘查一種非常有效的手段，在山丹地區(qū)取得了較好的效果。山丹地區(qū)SQ區(qū)塊具有廣闊的找煤勘查前景，該區(qū)受多期地質(zhì)作用的影響，地震地質(zhì)條件復(fù)雜，地表廣泛存在砂礫石，激發(fā)條件差、反射波能量弱等因素影響了地震勘探效果，如何選擇最佳的激發(fā)參數(shù)是本區(qū)獲得高品質(zhì)資料的關(guān)鍵。本文結(jié)合勘查區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，主要進(jìn)行了藥量、井組合數(shù)、井間距的激發(fā)參數(shù)試驗(yàn)，從信噪比、能量的角度入手，確定了適合本區(qū)塊的激發(fā)參數(shù)。

1　勘查區(qū)概況

勘查區(qū)地處大黃山北緣之山前沖洪積傾斜戈壁平原上，呈典型的干旱戈壁荒漠。區(qū)內(nèi)地形平坦略顯東南高、西北低之勢(shì)，海拔一般在1840～2050m之間。

本區(qū)屬海陸交互相沉積地層，呈北北東傾的單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)自上而下為第四系、新近系臨夏組、中二疊統(tǒng)窯溝群、中二疊統(tǒng)大黃溝組、下二疊統(tǒng)太原組和下寒武統(tǒng)大黃山群。其中太原組為含煤地層，新生界屬松散覆蓋層，大黃山群為基底地層[1]。

2　采集難點(diǎn)分析

區(qū)內(nèi)表、淺層存在的礫石層，目的層煤層埋藏深，地震采集存在諸多困難。

2.1較差的表、淺層地震地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)淺部為3～10m第四系黃土覆蓋，下部為50～100m的第四系礫石層，淺層的礫石層不僅對(duì)地震波的散射產(chǎn)生影響，對(duì)地震波的接受不利，還造成炮井成孔困難，加之本區(qū)潛水面相對(duì)較深，炮井激發(fā)深度難以達(dá)到，導(dǎo)致激發(fā)條件較差。

2.2復(fù)雜的深層地震地質(zhì)條件

目的層煤層位于下二疊統(tǒng)太原組，煤層與其圍巖存在一定的波阻抗差異，能夠形成一定能量的反射波。

但該區(qū)目的層埋藏較深（700～1500m），表淺層礫石層，使得在堅(jiān)硬的巖層中爆炸大部分能量消耗在破壞周圍的巖石上，轉(zhuǎn)換為彈性能量的不多，造成地震波能量不強(qiáng)。而地震勘探基本要求之一就是地震波要有足夠的能量，以查明地下數(shù)千米范圍內(nèi)地層的構(gòu)造形態(tài)[2]。

3　技術(shù)思路

針對(duì)該區(qū)影響地震勘探的不利地質(zhì)條件，在正式施工前通過試驗(yàn)，確定了適合本區(qū)塊的激發(fā)參數(shù)。

3.1試驗(yàn)

在本區(qū)代表性地段主要進(jìn)行了藥量、井組合數(shù)、井間距的激發(fā)參數(shù)試驗(yàn)。

3.2試驗(yàn)內(nèi)容

勘查區(qū)表、淺層為第四系砂礫石層，潛水面深，機(jī)械成孔困難，最深成孔深度4m。為了減少地震波能量的損失，本次試驗(yàn)在孔深4m的基礎(chǔ)上進(jìn)行，主要進(jìn)行了以下試驗(yàn)：

①藥量試驗(yàn)：?jiǎn)尉幜?kg、3kg；

②井組合試驗(yàn)：3井、5井；

③井間距試驗(yàn)：5m、10m。

3.3試驗(yàn)點(diǎn)效果分析

①藥量試驗(yàn)：固定井深4m，井?dāng)?shù)3井，井間距5m，分別試驗(yàn)藥量2kg、3kg。圖1為不同藥量的單炮記錄及信噪比、能量對(duì)比圖?？梢钥闯觯瑔尉幜?kg激發(fā)比單井藥量2kg激發(fā)能量強(qiáng)、信噪比高。因此，正式施工時(shí)選擇單井藥量3kg激發(fā)。

圖1　不同藥量的單炮記錄及信噪比、能量對(duì)比圖

②井組合試驗(yàn)：固定井深4m，單井藥量3kg，井間距5m，分別進(jìn)行了3井、5井組合的對(duì)比。圖2為不同井組合的單炮記錄及信噪比、能量對(duì)比圖。可以看出，3井組合激發(fā)與5井組合激發(fā)信噪比相當(dāng)，5井組合激發(fā)能量相對(duì)較強(qiáng)，但3井組合激發(fā)也能滿足生產(chǎn)需要。綜合考慮，正式施工時(shí)選擇3井組合激發(fā)。

圖2　不同井組合的單炮記錄及信噪比、能量對(duì)比圖

③井間距試驗(yàn)：固定井深4m，3井組合，單井藥量3kg，分別進(jìn)行了5m、10m井間距的對(duì)比。圖3為不同井間距的單炮記錄及信噪比、能量對(duì)比圖?？梢钥闯鼍g距5m比井間距10m激發(fā)能量強(qiáng)、信噪比高。因此，正式施工時(shí)采用井間距5m。

圖3　不同井間距的單炮記錄及信噪比、能量對(duì)比圖

4　結(jié)論

本文主要通過試驗(yàn)，從單炮記錄面貌、信噪比、能量等方面進(jìn)行綜合分析，最終采用3井組合激發(fā)，井深4m，井間距5m，單井藥量3kg的激發(fā)參數(shù)。

利用以上地震激發(fā)參數(shù)，通過精細(xì)施工，獲得了較好的地震資料，如圖4所示。

圖4　山丹地區(qū)SQ區(qū)塊地震時(shí)間剖面

[1]甘肅煤炭地質(zhì)勘查院.甘肅省山丹縣SQ勘查區(qū)煤炭預(yù)查二維地震勘探總結(jié) [G].甘肅蘭州：甘肅煤炭地質(zhì)勘查院,2014.

[2]陸基孟.地震勘探原理 [M].中國(guó)石油大學(xué)出版社,2009.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-227-2

孟凡強(qiáng)（1983～），男，畢業(yè)于新疆大學(xué)，本科，測(cè)繪工程師，研究方向?yàn)楣こ虦y(cè)量、城市規(guī)劃測(cè)量。