凌国庆

【摘 要】以吐鲁番地区找煤工作的实例，根据勘探区地表条件和地质条件，选择合理的测线布线方法、合理的处理流程和针对性的处理模块、根据地震资料结合地质资料综合解释，得到了可靠的地震勘探成果，预测了含煤范围。应用效果表明，二维地震勘探在找煤工作中具有巨大的工程和经济效益。

【关键词】二维地震勘探；野外采集；找煤；层析静校正

0 引言

在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，决定了煤炭在一次能源中的重要地位。在今后相当长的一段时间内，煤炭仍是我国能源的支柱产业。近年来，随着我国经济的高速发展，煤炭需求量快速增长，东部地区煤炭资源日趋枯竭。到2030年全国有效煤炭供应能力只有约35亿吨，在这种局势下，煤炭开发重心转向西部。新疆作为中国能源的重要资源战略接替区，有着丰富的煤炭资源，全区煤炭预测资源量2.19万亿吨，占全国40.5%。新疆煤炭资源集中分布在北部区域，其中，吐鲁番、昌吉、伊犁和哈密四个地区共占全区76.7%。在煤田资源勘查中，地震勘探是非常必要的，对找煤工作具有相当大的指导作用。煤炭预查中，先进行地震勘探，然后根据地震勘探成果结合区域地质资料综合分析含煤的可能性，划定含煤范围，然后进行钻探验证，合理使用勘查工作量，达到投资少、工期短、找煤效果好的目的[1-3]。

1 勘探区地质概况

新疆含煤地层主要为早、中侏罗系地层，具有分布广、煤层层数多和单层厚度大等特点。依据构造控制及展布、含煤地层分布和聚煤规律，新疆含煤地层区可分为三大含煤地层区：准噶尔含煤地层、塔里木含煤地层和昆仑山-喀喇昆仑山含煤地层区[4]。

勘探区位于吐鲁番地区西北部，距离吐鲁番约30km，为戈壁荒漠区，地形较平，海拔在300～500m之间。

地层由老到新为：石炭系奇尔古斯套组（C2q），侏罗系西山窑组（J2x）、第三系桃树园组（E3N1t）、葡萄沟组（N2p），第四系西域组（Qp1x）、乌苏群（Qp2w）、新疆群（Qp3x）。主要含煤地层为侏罗世中、下统水西沟群的八道湾组、西山窑组。主体构造线为东西向，总体显示为一个大的箕状向斜构造。北部边缘区可见到不完整的次级背斜和向斜褶曲，坳陷内褶皱、断裂构造不发育。

勘探区内大部分为第四系覆盖，厚度较小，局部出露有第三纪和白垩纪地层。大部分地区震源车可以通行。激发条件相对较好。目的层波阻抗大大低于围岩， 可产生较强的反射波。因此深层地震地质条件保证了地震资料对比、解释的可靠性。

2 地震资料采集

2.1 选择合理的测线布设

利用遥感影像技术并结合实地踏勘选线，采用直线和弯线结合的布设方法，将测线布置到可控震源能够通行的地带，测线布设中转折角一般不超过30°，测线转折点尽量位于炮点距或检波点距处，并且加密炮点[5]。

2.2 结合勘探区地质情况和试验情况，确定合理的激发参数和接收参数

施工中采用可控震源激发，激发参数为：2台震源同时激发，震动3次，驱动电平75%，扫描长度16s，扫描频率6～110Hz。观测系统为：320道接收，接收道距10m，炮点距20m，覆盖次数80次，中点激发。仪器因素：采用428XL数字地震仪器，采样率0.5s，记录长度3s。图1为野外实际单炮记录，从该图中可以看出：单炮记录能量强，信噪比较高初至清晰，干扰波得到较好的压制，反射波（组）丰富，特征明显。为后续的资料处理奠定了良好的基础。

3 地震资料处理

针对工区地震资料的实际情况和地质任务，对处理中所选用的各个模块均进行充分的测试，选取了适合区最佳的处理参数，结果令人满意。

（1）处理过程中，尽量拓宽地震信号的有效带宽，保证疑似煤层反射波能够连续追踪。

（2）勘探区地表高程变化大，横向速度变化大，采用浮动基准面的处理方法，可以更好地减小深度上的误差。进行多次速度分析，提高叠加成像质量。

（3）勘探区高程变化大，静校正是资料处理的关键，资料处理中采用层析静校正进行资料的静校正处理[6-8]。静校正后的单炮有效波同相轴连续，地形引起的同相轴错动现象得以消除，单炮信噪比、分辨率有所提高。叠后剖面进行了剩余静校正方法，提高了叠加剖面的信噪比和纵向分辨率（图2）。

4 资料解释

在寻找煤炭资源必须先做地震工作，结合地质情况和规律，去粗取精，去伪存真，从中提取有用的地质信息，对区内含煤性做出慎重判断。如果认为毫无希望则应该放弃，若有则必须选择最佳位置施工定位钻孔加以验证。解释方法包括强相位对比解释、相交剖面对比解释、综合对比解释。强相位对比解释方法、相交剖面对比方法和综合对比方法。同时，在资料解释过程中与甲方地质人员密切配合、相互沟通，使地质成果符合该区的构造规律。地震资料过程中，最重要的就是在时间剖面上如何确定煤层反射波。一般煤层反射波具有以下几个特点：

（1）反射系数高。煤层的密度和传播速度明显地低于围岩，煤层顶、底界面的反射系数可高达0.15～0.5，甚至更高。

（2）反射波连续性好。煤层反射波表现为强振幅（图3），通常以2～3个相位出现，波形稳定易于识别、对比。

5 地质成果

利用所获得的6条二维地震剖面进行细致的解释，仔细推敲和反复论证，最终初步了解了覆盖层厚度及变化情况；基本查明了勘探区构造轮廓，如图4所示；预测了区内煤层赋存的范围及底板起伏形态；提供了2个找煤孔孔位。根据解释成果，煤层埋深较深，选择在中央隆起的背斜上布孔，可以节约钻探施工成本和加快工程进度。

6 结论

在新的勘探区或者已知资料较少的地区开展找煤工作，必须坚持地震先行钻探验证的原则，根据地震资料分析预测区内的含煤前景，指导钻探工作，达到事半功倍的应用效果。野外施工中施工方案要合理，激发参数和接收参数正确。资料处理过程中，以“三高”为目标，对野外单炮记录充分分析，选择合理的处理流程和针对性的处理模块，才能获得高品质的地震资料，能获得可信度高的解释成果，为下一步工作奠定良好的基础。本次二维地震勘探经过努力取得了令人满意的效果。随着电子、计算机、信息技术等相关学科的迅猛发展，加快了地震勘探技术的发展，使得地震勘探在找煤中的作用进一步加强。

【参考文献】

[1]赵显宗.二维地震勘探在河北泊头找煤中的应用[J].河北煤炭，2011（5）：34-35.

[2]赵禄顺，王千遥，刘芳晓.二维地震勘探技术在新疆哈密地区找煤中的应用[J].西部探矿工程，2014（1）：111-112.

[4]景喜林，付凤扬，张慧利，等.地震勘探在找煤工作中的作用[J].甘肃冶金，2013，35（4）：92-93.

[4]王俊民.新疆煤炭资源勘查开发现状与可持续发展[J].中国煤田地质，2001，13（3）：20-21.

[5]王永奎，殷全增，李攀峰.地震弯线技术在地形复杂地区煤田勘探中的应用[J].中国煤炭地质，2010，2（5）：59-62.

[6]周国婷，潘冬明，牛欢，等.层析静校正方法研究及应用[J].物探与化探，2012，36（5）：802-805.

[7]苏世龙，蔡希玲，曾庆芹，等.层析静校正方法及其在东部勘探中的应用[J].油气地球物理，2010，8（1）：11-16.

[8]杨为民，张云岗，刘原英.层析静校正在山地复杂地区三维地震勘探中的应用[J].中国煤田地质，2007，19（2）：62-65.