梁哲

（河北省煤田地質(zhì)局 物測(cè)地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

0 引 言

三維地震勘探技術(shù)在煤田勘探領(lǐng)域應(yīng)用以來(lái)，技術(shù)成果顯著。但在施工過(guò)程中，往往受到障礙物（建筑物、魚(yú)塘、人工林）、地形、地表地貌等的影響，導(dǎo)致激發(fā)點(diǎn)、檢波器難以布設(shè)到合適的位置，常規(guī)的束狀采集系統(tǒng)不能完成布設(shè)，采集的數(shù)據(jù)不能滿足施工要求的疊加次數(shù)，影響數(shù)據(jù)質(zhì)量。為了保證野外數(shù)據(jù)采集過(guò)程中障礙物下資料的連續(xù)性和有效性，通常需要采取特殊觀測(cè)系統(tǒng)，滿足施工設(shè)計(jì)要求的疊加次數(shù)，來(lái)盡可能多的獲取障礙物下地震數(shù)據(jù)，為之后的數(shù)據(jù)處理和解釋工作奠定基礎(chǔ)。

1 勘探區(qū)地表概況

勘探區(qū)地形總體趨勢(shì)東北高西南低，采區(qū)中部及西部零星分布自然村莊。區(qū)內(nèi)分布1 條落差約60 m 溝谷，自東北向西南流經(jīng)該區(qū)，河谷切割強(qiáng)烈，常年有水，近年來(lái)由于當(dāng)?shù)赜盟坎粩嘣黾?，特別是建成水庫(kù)后，大量地表水被截取，地表徑流量逐年減少。溝底第四系沉積物較薄，溝底及兩岸可見(jiàn)侏羅系泥巖、砂巖出露（圖1），施工期恰逢豐水期，流水急湍。區(qū)內(nèi)植被茂密，人工林地密集分布，不利于測(cè)線的鋪設(shè)。河道、測(cè)區(qū)東部的變電站和火車(chē)站，都給炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)的布置帶來(lái)很大困難。

圖1 勘探區(qū)地表地形圖Fig.1 The topographic map in exploration area

2 施工參數(shù)

測(cè)區(qū)三維地震數(shù)據(jù)采集使用法國(guó)產(chǎn)428XL 數(shù)字地震儀，觀測(cè)系統(tǒng)為14L×4S×60T×7R×24 次線束狀，中點(diǎn)激發(fā)，CDJ-60 型地面檢波器、水下檢波器接收，采樣間隔0.5 ms，記錄長(zhǎng)度1.0 s。觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)如下：

激發(fā)因素如下。

（1） 測(cè)區(qū)南部的厚風(fēng)積沙覆蓋區(qū)采用單井激發(fā)，激發(fā)層位致密細(xì)沙層，井深18 m，藥量2.1 kg。

（2） 測(cè)區(qū)中部較厚風(fēng)積沙覆蓋區(qū)采用單井激發(fā)，激發(fā)層位17 m 或基巖面，藥量1.5 kg。

（3） 測(cè)區(qū)北部較薄風(fēng)積沙覆蓋區(qū)采用單井激發(fā)，激發(fā)層位13 m或粘土層、基巖面，藥量1.5 kg。

3 地表?xiàng)l件及影響

勘探區(qū)地表?xiàng)l件復(fù)雜，溝谷蜿蜒穿過(guò)整個(gè)勘探區(qū)，施工期恰逢豐水期，溝陡水深，河道部分地段存在魚(yú)塘，不利于打眼放炮，整個(gè)河道及附近魚(yú)塘判定為炮點(diǎn)障礙區(qū)。工區(qū)南部部分河道水深大于5 m，不利于檢波器的安置，判定為檢波點(diǎn)障礙區(qū)。工區(qū)中部分布有鐵路供電變電站，高壓線下放炮危險(xiǎn)性極大，廠區(qū)地面硬化均不利于打眼放炮，因此相關(guān)地段判定為炮點(diǎn)障礙區(qū)。將所獲障礙區(qū)實(shí)際點(diǎn)位展布在設(shè)計(jì)圖上（圖2），同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星影像圖，對(duì)不利于放線及放炮的區(qū)域進(jìn)行圈定，為下一步開(kāi)展特觀設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。

圖2 勘探區(qū)障礙物分布示意Fig.2 Distribution of obstacles in exploration area

4 特觀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及效果

區(qū)內(nèi)的河道、測(cè)區(qū)中部的變電站和火車(chē)站，都給炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)的布置帶來(lái)很大困難，直接影響到資料的采集質(zhì)量。為了采集河道、變電站等障礙物下的地震數(shù)據(jù)，獲得能夠滿足完成地質(zhì)任務(wù)要求的地震原始資料，針對(duì)障礙區(qū)需建立特殊觀測(cè)系統(tǒng)。

建立特殊觀測(cè)系統(tǒng)，一般采用改變?cè)杏^測(cè)系統(tǒng)的接收排列或增加激發(fā)點(diǎn)的方法。使用omni 軟件模擬恢復(fù)性放炮，實(shí)現(xiàn)疊加次數(shù)和方位角分布自動(dòng)計(jì)算及分析，從而使得疊加次數(shù)低的區(qū)域，提升地疊加次數(shù)，以滿足資料采集的質(zhì)量要求。特觀系統(tǒng)建立后，務(wù)必保證炮檢距分布適中和方位分布均勻。

變觀后對(duì)炮點(diǎn)坐標(biāo)交測(cè)量組進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，測(cè)量完成后將部分變觀不合理的炮點(diǎn)提供給技術(shù)人員，技術(shù)人員再對(duì)這部分炮點(diǎn)進(jìn)行局部調(diào)整。另外重點(diǎn)地區(qū)必要時(shí)增加地震物理點(diǎn)，以確保最終的變觀方案合理、有效，保證變觀后的CDP 疊加次數(shù)相對(duì)均勻，符合設(shè)計(jì)要求，完成地質(zhì)任務(wù)。

針對(duì)河道水域地震測(cè)線布設(shè)困難的問(wèn)題，施工中要求測(cè)量組逐點(diǎn)實(shí)測(cè)檢波點(diǎn)位置，并記錄水深。水域采用水下檢波器，利用專用插置工具插到水底，確保檢波器與水下地層耦合良好。

工區(qū)南部河道影響的炮檢點(diǎn)障礙區(qū)，如圖3所示。

圖3 工區(qū)南部河道影響的炮檢點(diǎn)障礙區(qū)Fig.3 Obstacle area of artillery inspection point affected by southern river in work area

南部河道附近特觀、加炮前后疊加次數(shù)對(duì)比如圖4 所示。

圖4 南部河道附近特觀、加炮前后疊加次數(shù)對(duì)比(上為前，下為后)Fig.4 Comparison of superposition times before and after special observation and artillery in the southern river(Top before,bottom after)

從圖中可以看出，因河道造成的炮檢障礙區(qū)，通過(guò)特觀、增加激發(fā)點(diǎn)后，區(qū)域內(nèi)整體疊加次數(shù)有了明顯提升，可完成礦方規(guī)定的地質(zhì)任務(wù)。

勘探區(qū)采用井炮激發(fā)方式，在高壓線下放炮有極大危險(xiǎn)性。為了獲得障礙區(qū)下的地震資料，在做好安全措施的前提下，盡量靠近障礙區(qū)，設(shè)計(jì)變觀、增加激發(fā)點(diǎn)（圖5、圖6），最終保證涉及到的工區(qū)范圍內(nèi)疊加次數(shù)滿足礦方設(shè)計(jì)要求，可完成礦方規(guī)定的地質(zhì)任務(wù)。

圖5 變電站附近炮點(diǎn)障礙區(qū)分布情況Fig.5 Distribution of obstacle area ofartillery point near substation

圖6 變電站附近特觀、加炮前后疊加次數(shù)示意（上為特觀、加炮前，下為特觀、加炮后）Fig.6 Schematic diagram of superposition times before and after special observation and artillery near substation(Top before special observation and artillery,bottom after special observation and artillery)

5 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于勘探區(qū)受河道、變電站等影響造成施工障礙區(qū)，通過(guò)此次特殊觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，滿足了采集數(shù)據(jù)所要求的疊加次數(shù)，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。按照此特殊觀測(cè)系統(tǒng)施工之后確保了障礙物下資料的連續(xù)性，為之后的數(shù)據(jù)處理和解釋工作奠定了基礎(chǔ)。