武浩
陕西省煤田物探测绘有限公司 710005
摘要：近年来在煤炭勘探领域，以高精度叠前深度偏移成像技术为核心的“两宽一高”（宽频、宽方位、高密度）三维地震勘探技术已成为主流和方向，导致三维地震勘探资料采集、处理成急剧上升。尤其是在非常规资源勘探，其经济性是制约地震勘探的主要因素。
关键词：三维地震勘探技术；复杂地质条件；应用
引言
随着计算机技术和地震仪器装备等的飞速发展，百万道采集地震仪器能够满足高密度地震勘探技术要求。近年来，地震勘探方法在地区能源勘探方面，已经得到了广泛应用。但在复杂山区地震勘探的效果欠佳，如何获取极复杂地区良好的原始数据和如何做好极复杂地区的资料处理工作，一直是地震勘探工作者努力的目标。以地下为向斜型构造、地表为山地灰岩出露的“单复杂”武隆地区常压页岩气勘探开发为例，并结合类似地区的桃子荡常规三维地震资料，着重对信噪比进行对比分析，为现阶段寻找“经济、适用、有效”三维地震方法探出新的思路，总结出可以推广和借鉴的经验。
1工程情况概述
某工程地质概况如下：某煤田内发育宽缓褶曲，地层走向总体上为NE-NEE，倾向NW，地层产状平缓，倾角一般为3°～10°，地貌为剥蚀中山区，沟谷纵横发育。井田内东部构造简单，褶曲宽缓、地层平缓；中西部断层发育，构造较复杂，地层总体走向变化不大。以往勘探工作确定的主要内容包括：绘制施测了区域1：10000的地形地质图，完成了普查勘探区1/25000的地形地质测量。并确定了区域矿产资源C+D级储量375820万t，其中C级储量163339.2万t等。次三维地震勘探的主要地质任务为：（1）查明勘探区内落差≥10m断层的性质。（2）查明勘探区内直径≥30m的陷落柱，尽可能解释直径小于30m的陷落柱。（3）初步查明勘探区内2#、15#煤层底板的起伏形态。结合地质任务和处理目标，根据区满覆盖区域形状的变化，选择能够代表全区构造特征的线、点，进行参数试验来监控试验参数是否应用合理。从原始资料分析到处理步骤的参数论证、试验效果分析等工作都要在这些试验点、线上进行。（1）静校正分析。工区最大地形高差为900m，并由3个变化剧烈的3个台阶组成，因此原始单炮记录初至波跳跃剧烈，静校正问题突出。（2）信噪比分析及干扰波调查。通过对不同位置单炮的调查分析，该地区主要干扰波类型为面波、异常振幅和高频随机噪音，资料信噪比有一定的差异。（3）频率分析。通过频率扫描，区资料频率特征如下：①面波能量主要集中在5～25Hz；②信噪比较高的资料目的层有效频带在10～100Hz，大部分资料目的层有效频带在20～70Hz，局部区域资料有效频带在20～60Hz。在不同试验点选择单炮做频谱分析，发现随着低降速层厚度变化，单炮记录的有效波主频也变低。（4）子波一致性分析。地表激发、接收条件的变化不仅带来静校正问题，同时也使地震子波在空间方向发生变化。受地表条件的影响，地震子波在空间上存在一定的差异。通过前面分析，工区原始资料有以下特点：①区地表高差变化较大，局部初至波起跳变化大，近地表结构相对比较复杂，有严重的静校正问题。②区内主要干扰为强能量面波、异常振幅道和高频随机噪音，反射波有效频带在10～100Hz；面波干扰频率在5～25Hz。③受地表条件影响，原始单炮能量纵向衰减严重，横向变化大；资料的品质存在一定的差异；同时地震子波也存在差异。
2数据采集参数的确定
2.1试验仪器
地震仪器选取428XL数字地震仪，采样间隔为0.5ms，记录长度为1s，前放增益12db；检波器的选取规格为自然频率60Hz，单串4个。地质成孔工具选取为轻便洛阳铲、轻便风钻。
2.2试验内容
对试验点1中的基岩出露地段进行波场调查试验，激发条件试验的选取地段包括基岩出露地段、坡积物地和薄黄土覆盖地段，通过试验，确定出的施工参数如下：（1）基岩出露地段采用风镐成孔，井深3m，单井、药量1kg，封孔激发。（2）黄土覆盖地段采用洛阳铲成孔至基岩面，风镐成孔至基岩内2m，单井、药量1kg封孔激发。（3）坡积物地段采用风镐成孔，井深5m，单井、药量1kg，封孔激发。
2.3地质成果
在次试验勘探中，初步查明了2#煤层、5#煤层的赋存深度及底板的起伏形态，基探明了勘探区内褶曲、断层及陷落柱的数量。其中，包括2个大于10m的褶曲（S1、S2），8条断层（F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8），以及3个直径大于30m的陷落柱（X1、X2、X3）；在查明的勘探区内，解释了6处2#煤层异常区（XV一盘区两处，XV三盘区4处）和11处的15#煤层异常区（XV一盘区5处，XV三盘区6处）。其中，2#煤层异常区受煤层露头影响较大，15#煤层异常区为薄煤区的可能性较大。推测引起异常的主要原因为地震地质条件复杂。区异常区在时间剖面上总体表现为反射波能量突然变弱、连续性变差等。
3煤矿地质探测中应用的物探技术
三维地震叠前偏移处理技术、属性解释技术以及岩性反演资料处理及解释技术。高密度数字三维地震技术有着高密度、高覆盖率以及高分辨率，能够对超过两米的断层落差进行检测，并同时检测直径为20cm的陷落柱。三维地震叠前偏移处理既可以避免传统技术中存在的横向分辨率偏高、错误成像等问题，而且还可以对地质构造边界情况有个更加全面的了解和掌握。属性解释技术可以借助地震反射波的能量、频率等信息，来分析三维数据，进而得到所需要的地震资料，同时还能够得到小型结构剖面图。此外，岩性反演资料解释和处理技术，不仅能够显著提高弱反射波的可检测性，而且还可以提高地震剖面纵向分辨率，以便更好的了解和掌握煤层中含水层富水情况与瓦斯分布情况。
结语
总之，通过勘探开发实践，我国已建立适合中高煤阶煤层气的煤层气开发工程技术系列，主要包括三维地震物探技术、直井+定向井丛式钻井技术、大规模水力加砂压裂技术、智能化排采控制技术、低成地面集输工艺技术、储层敏感性与储层保护技术、低产井改造及提高采收率技术等。
参考文献
［1］吴波，熊永杰.三维地震勘探技术在薛湖煤矿的应用［J］.西部探矿工程，2019，31（12）：160-164.
［2］孔令军.三维地震勘探在复杂矿山勘查中的应用［J］.世界有色金属，2019（20）：157-158.
［3］屈绍忠，杨振邦.三维地震勘探在采区勘探中的应用及效果［J］.煤炭技术，2013，32（8）：173-175.
［4］侯晓志.三维地震勘探在复杂地质条件下的应用［J］.煤矿开采，2016，21（6）：68-70.
［5］裔传标，朱书阶，孙永亮，等.三维地震勘探技术.在老窑采空区探测中的应用［J］.煤炭技术，2008（4）：89-91.