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矿区地震数据采集难点分析

2019/12/08 阅读:

摘要:甘肃宁中区属于西部地震地质条件复杂测区,施工难度大;针对目的层埋深及地质仸务,本区选择八线10炮束状觃则观测系统;施工中野外数据采集严栺把好质量关,加强质量监督和检查验收,实施仪器操作员、项目组和大队技术管理部三级检查验收制度。

关键词:地震资料采集;黄土区;试验工作;测网布置;施工斱法

1研究目的及研究区施工方法概述

甘肃宁东煤田属于西部厚黄土区,冲沟很多,地震资料信噪比差,地震数据采集地质条件差,采集工作难度大。克服以上困难,圆满完成地质任务规定的各项指标,就需要进行地震数据采集试验及技术攻关[1]。

1.1试验工作概述

本区通过反复多次试验,施工参数可按下列原则选择:

1.1.1炮井井深。黄土塬上炮井井深在10~16m之间的在黄土坚硬层激发,冲沟中炮井井深在3~12m之间的在致密的黄土坚硬层激发,均能采集到较好的地震资料,局部炮井井深至基岩中或基岩面激发,单炮纪律地震资料较好。

1.2.2炮井组合。从原始单炮分析对比,组合炮井较单炮井激发采集到的资料较好。对于黄土覆盖层厚的地质层段采用6#组合放炮,冲沟中3#~5#激发。

1.1.3药量。每井药量1kg~3kg之间,总药量不要超过12kg,即可获得较好的资料。

1.1.4多主频检波器选择试验。地震资料采集检波器采用60Hz主频检波器。

1.1.5检波器组合选择试验。考虑到采集施工的因素,采用3串2并较适宜。

1.1.6最佳接收窗口。偏移距不宜过大。

1.1.7覆盖次数选择。厚黄土塬激发,造成原始资料信噪比偏低,为保证采集到的单炮记录有较高的信噪比,覆盖开关次数在25次~50次之间均可采集到较好的单炮记录。本次试验结论作为施工设计的依据。

1.2测网布置

针对目的层埋深及地质任务,测区选择8×10束状规则观测系统、中点激发,为了满覆盖,重合三条线施工,布线方向基本与构造走向垂直布设测区地震测线。全区共布设地震测线线束北东向4束,地震测线接收线由南至北统一编号,地震测线激发点、接收点由西至东编号。施工时,炮线用奇数、接收线用偶数进行区分。

1.3野外施工采集斱法

1.3.1测线方向。根据本区地层走向、地形等情况,观测系统测线布置方向为东西向。

1.3.2最大炮检距的选择。地震勘探区目的层埋深约为900m~1300m左右,最大炮检距综合考虑为1346.1m为宜。

1.3.3镶边宽度设计。根据该区目的层产状变化,采用镶边宽度10m~100m。

1.3.4覆盖次数确定。测区沿地层走向布置布线,端点放炮8线10炮观测系统(图1)。

2测区数据采集难点分析研究及措施

2.1野外数据采集技术措施

2.1.1测区数据采集难点分析及措施测区属黄土塬覆盖区,地表大部分为第四系黄土层覆盖;陆相白垩系砂岩零星出露;地形高低落差变化大,达300m左右。以上环境给野外施工带来了很大困难,为保证工程质量,在野外施工中采取以下措施:①复杂地表接收问题。根据在邻区施工的经验,采用检波器组合接收方式,目的煤层反射波突出。因此,在外业施工中采用5串两并检波器组合方式,解决黄土层厚、地形复杂等地震资料采集接收问题。②成孔问题。陆相白垩系砂岩出露区,人工钻机进尺缓慢,成孔困难而北部黄土层较厚,造成激发井深参差不齐,为解决这一难题,施工中采用[2]:在第四系黄土层较厚的塬上,炮井井深10m~16m成孔到硬层,采用6#组合,单井药量2kg;第四系黄土较薄地段成孔至硬层或基岩为准,井深5m~10m,6#组合,单井药量2kg;白垩系砂岩出露区地段成孔至基岩,3#~6#组合,单井药量1kg~2kg,可获得较好单炮记录。

2.1.2施工中的技术措施地震勘探中野外资料采集是基础工作,它关系到后续地震资料的处理、解释等工作,非常关键。本测区主要采取以下技术措施保证采集数据的真实可靠[3]。①采用三维理论观测图确定炮点和检波点位置。三维理论观测图就是根据《设计》中的《工程量布置图》将测定的每个炮点、检波点进行编号,便于野外施工和资料处理;测量组根据三维理论观测图实测炮点和检波点的高程和坐标,并在图上标注主要和特殊的地物,然后交项目组供他们指导钻孔班迅速准确地找到炮点位置,仪器操作员和技术负责用此图再一次核实炮点和检波点位置。采取上述措施,能够保证炮点、检波点位置准确可靠。②采用变观方法,确保覆盖次数达到设计要求。测区地形复杂、地表建筑、道路等障碍物较多,野外施工中不能根据《设计》成孔时,采用变观以达到地震覆盖次数的要求。

2.1.3主要质量控制措施为保证采集到高分辨率、低信噪比优质的单炮记录,为后续资料处理、解释提供可靠的地震数据,技术措施如下:①进驻测区前完成仪器的年、月检,检波器检测工作,制定检查周期对工作中的检波器、仪器进行检测,保证检波器、资料采集系统仪器正常工作;进驻工区前对职工进行质量安全教育,学习地震资料采集规程、规范和勘探设计,并对员工做好技术培训。②项目技术人员深入施工现场,指导生产,贯彻设计要求,进行质量监督,保证单炮记录的质量;放线测量成果满足要求,并按时送交工区项目组检查验收,符合要求后方可施工。并要求每一炮点、检波点实测高程。③炮点和检波点准确到位,如遇变观时,须经项目技术人员同意,并做详细记录。④如遇障碍物,确实需要移动炮点和检波点时,采取了恢复性变观放炮,移动后的点位标示应在现场施工图与班报上注记清楚。⑤充分利用边施工边处理的监控优势,发现单炮记录变差时,项目技术人员应认真分析单炮记录,查找信噪比低、分辨率低、目的层有效波不能有效分辨等原因并采取措施,实施三级检查验收制度,保证原始单炮记录的高质量。交到处理站的原始资料是经过野外检查、核对无误并整理齐全的资料,处理员对该资料再进行一次100%的检查后进行处理。⑥数据采集施工时激发井深、药量要符合设计、规范要求,并新井激发,并有专人监督检查,认真做好记录;施工中检波器埋置按要求插直、插实,减少微震干扰,对基岩出露区不易放置检波器的,采用垫土黏合。⑦避开噪声干扰,如遇大风绝不施工;项目组成员做好班报、原始单炮数据和单炮监视记录整理工作,对每天的炮点和检波点位置利用CAD制图软件在施工平面上图展点。并做好数据采集磁带、仪器班报记录、观测系统设计、单炮评价等野外检查验收工作,为后续工作打下良好的基础;定期向项目投资方、监理方汇报施工进展、野外质量情况,接受项目投资方、监理的监督、检查,保证每一个环节的施工质量[4]。

3结论

本次三维地震勘探,进一步控制了区内煤系地层赋存、构造形态。依据试验确定了适合本区的生产技术参数,在浅层、深层地震地质条件特别复杂的情况下,获得了质量较好的原始记录;地震数据采集、地震资料处理流程及参数选择合理,处理后的地震数据体信噪比、分辨率较高;通过对宁中煤田九龙川矿区地震资料的详细解释,取得了可靠的地质成果,较好地完成了地质任务。

参考文献:

[1]郭栋,韩文功.高分辨率地震资料综合解释技术及应用[J].勘探地球物理进展,2007.

[2]裘慰庭.地震勘探采集技术论文集[M].石油工业出版社,1993.

[3]陈强,常锁亮,等.巨厚黄土地区煤田地震资料采集关键技术[J].煤田地质与勘探,2010.

[4]杜中东,邓述全,等.黄土塬非纵地震勘探技术及其应用[J].石油地球物理勘探,2010.

作者:赵会胜 刘剑 单位:陕西峄釐源勘探科技有限公司

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