山西三元煤业股份有限公司三维地震勘探设计二0一0年十二月目录第一章勘探区概况 (1)第一节勘探区范围及交通 (1)第二节地质任务 (1)第二章地质概况及地震地质条件 (2)第一节地质概况 (2)第二节地震地质条件 (2)第三章野外工作方法 (3)第一节低速带调查 (3)第二节试验工作 (3)第三节观测系统及采集参数 (4)第四节设计工作量 (7)第五节施工技术措施 (8)第四章资料处理 (10)第五章资料解释 (12)第六章质量目标及质量保证措施 (13)第七章三维地震勘探效果预测及成果 (16)第一章勘探区概况第一节勘探区范围及交通第二节地质任务第二章地质概况及地震地质条件第一节地质概况一、地层二、煤层三、构造第二节地震地质条件一、地表条件二、浅层条件三、深层条件第三章野外工作方法第一节低速带调查通过收集测区水井、机井水位等资料初步估算测区潜水位情况，并辅以小折射法或微测井进行低降速带调查，为资料处理提供依据。

本区设计低速带调查物理点8个，施工过程中可根据实际情况适当增加工作量。

第二节试验工作为了保证地震勘探原始资料的质量，必须进行系统详细的试验工作。

一、试验点选取3个试验点，全区均匀布设，主要试验激发、接收效果。

二、激发因素试验主要试验不同激发井深、激发药量、不同组合个数激发效果。

三、接收因素试验采用主频为60Hz检波器接收，为了压制高频干扰，采用2串2并检波器串组合，组合形式：小基距面积组合，组内距0.5米影响检波器埋置的为第四系松散耕植土，加上风吹会引起检波器产生高频谐震，所以埋置检波器时必须挖坑并清除浮土，坑的深度取决于当地的耕作深度，并通过试验确定，坑深：30cm。

四、仪器参数仪器使用法国sercel公司新型多道遥测数字地震仪。

根据所勘探的目的层深度和精度要求，所选用仪器参数如下：采样间隔：1ms记录长度：1s，因煤层埋深位于300～400m之间，双程反射时间200～450ms，因此1s记录长度能满足要求。

记录频带：全频带接收。

第三节观测系统及采集参数一、观测系统类型根据本区地形特点、煤层埋深情况和地质任务要求，同时借鉴类似地区施工经验，本次采用规则的八线八炮束状观测系统，这种观测系统横向偏移距较小，施工效率高，同时保证了CDP道集内的地震道偏移距与方位角的均匀分布。

据勘探钻孔及煤矿开采揭露，井田内地质构造简单，地层总的走向为北西—南东向。

倾向南西，由于线束状观测系统对构造控制具有方向性，本次勘探考虑控制主要断裂构造（为NW走向）的需要，布设地震线束方向近似垂直地层走向，为N34°E。

二、三维观测系统参数1、叠加次数为了保证勘探效果，提高资料的信噪比，本次勘探采用24次覆盖观测。

2、CDP网格考虑空间采样定理及控制小构造的需要，采用5×10m的CDP网格。

3、最小炮检距最小炮检距选择取决于使浅层目的层反射波能尽量避开近激发点的声波、面波、不规则干扰波等的影响。

在能避开干扰波的情况下，要求最小炮检距应尽可能小，本次采用中间点激发，纵向最小炮检距为0m，横向最小炮检距为10m，则最小炮检距为10m。

4、最大炮检距和接收道数、接收道距最大炮检距的选择一方面要考虑所用仪器的道数和道距，另一方面考虑主要反射波的最佳观测窗口，既要保证反射波能量的稳定、动校正的拉伸畸变不至太大、又要考虑压制多次波及避开折射波干扰干涉等因素。

一般情况下，以最大炮检距与主要目的层深度相当为原则，测区内目的层（二1煤）最大埋深约为400m，最浅为300m。

本次采用中间点激发双边观测采集方式，每条接收线采用720道接收，本次勘探的CDP网格密度为5×10m，采用10m道距，故纵向最大偏移距为360m。

八线八炮制观测系统和CDP网格为5m×10m决定了接收线距为40m，所以横向最大偏移距为210m。

本次所用八线八炮观测系统如图3-1所示。

5、三维观测系统参数1) 观测系统类型：八线八炮束状观测系统2) 每束接收线条数及线距：每束接收线8条，线距40m3) 接收道数及道距：每炮总接收道数8⨯24=192道，道距10m4) 接收点网格：10m⨯40m5) 激发接收方式：中间点激发6) 炮点网格： 60m⨯20m7) CDP网格：5m⨯10m8) 纵向最大炮检距：360m9) 横向最大炮检距：210m10) 最大炮检距：416.8m11) 纵向最小炮检距：0m12) 横向最小炮检距：10m13) 最小炮检距：10m14) 叠加次数：24次（横向4次，纵向6次）15) 第一束获满覆盖横向宽度：90m16) 以后每滚动一束横向获满覆盖的宽度：160m17) 横向相邻两束线重复接收线条数：4条18) 纵向上每放一排炮向前滚动道数： 6道图3-1 八线八炮观测系统图图3-2 8线8炮制观测系统炮检距及方位角分布图根据试验结果及时对观测系统参数进行调整。

第一束线 第二束线第四节设计工作量一、三维地震勘探工区范围及面积确定三维地震勘探的地面施工范围比要求控制的范围向外扩展，扩大面积的大小与目的层埋深、地层倾角以及观测系统参数有关。

1、由目的层倾角引起地面施工范围扩大地震勘探水平叠加资料为地下目的层界面的法向观测数据。

为了控制勘探边界，满覆盖观测点必须向地层下倾方向移动，从而造成勘探范围的扩大。

目的层愈深，倾角愈大，扩大的范围就愈大（如图3-3和图3-4）。

设目的层埋深为H，地层倾角为ϕ，由地层倾角和目的层埋深引起的施工扩大宽度为L，则L=H⨯tgϕ。

本区地层倾角为5°-10°左右，目的层最浅约300m，地层倾角取10°，则L=53m，为了保险，不再内推。

目的层最深400m，则L=70.5m，外推80m。

2、为保证资料精度，必须在控制区达到满覆盖次数，因此地面施工范围要扩大，其扩大范围由观测系统所决定。

纵向上，本次采用中间点激发，每条线72道接收，10m道距，要使南、北控制边界达到6次覆盖，应分别外推3个激发点；横向上采用八线八炮观测系统，横向边缘（东、西边缘）不满覆盖宽度为45m，故东、西部激发线应分别外推45m。

综合上述两种因素，同时考虑到线束方向并非完全垂直地层走向，从控制边界考虑，北部炮点外推240m，南部炮点外推180m。

东、西部激发线均外推50m。

二、三维设计工作量本次设计共布置三维线束15束，共计物理点7762个，详见表3-1。

第五节 施工技术措施三维高分辨率地震勘探精度要求高，而原始资料采集质量的高低直接影响到地震勘探工作的成败。

因此，本次野外施工中，除严格执行《煤炭煤层气地震勘探规范》外，在现场数据采集中还重点采取了以下质量保证措施：D 1 φS 0、S 1、S 2分别为控制面积、考虑地层倾角影响扩大后的面积和考虑满覆盖影响扩大后的面积。

D 1、D 2分别为由地层倾斜和不满覆盖引起施工扩大的宽度。

图3-3 目的层埋深和倾斜引起施工范围扩大宽度计算示意图 图3-4 三维施工面积扩大示意图φ1、野外施工生产前对职工进行培训和实际操作训练，学习规范和勘探设计，掌握施工技术要点，树立质量意识。

2、施工前完成仪器的测试和年、月检以及检波器的测试等工作，保证仪器的正常运行。

每天施工前必须录制日检记录，日检不合格，不准投入生产。

3、测量成果严格保证精度，检波点和炮点位置准确定位，放点到位并实测高程。

测量成果每日及时送交技术项目组，经检查合格、无误后方可进行施工。

4、检波器按试验确定的方式安置，并做到插直、插紧、插准，检波器周围清除杂草，防止电缆随风晃动。

同一接收点的四个检波器必须放在同一水平面上。

5、放炮前录制环境噪音，对噪音大的道重新安置。

6、激发炮井井深由专人实测和记录。

如遇障碍物空炮或炮点移动，要做实测偏移距离并记录；空炮时采用邻近加密放炮加以弥补，以保证满叠加次数。

7、建立了现场资料处理工作站，对观测系统、各种试验资料、生产资料等及时输入、处理和输出，以指导野外生产。

8、项目组技术人员在每束线施工前几天进行踏勘，当遇到连片建筑，不能成孔时及时记录下来，针对不同情况采取不同的观测系统加以解决。

当遇到的建筑群比较宽，如村庄，接收线通过较容易，但炮线无法通过，采用接收线直接通过村庄，在村庄两边和横向加密炮点来增加障碍区段的叠加次数。

第四章资料处理地震数据处理质量关系到地震资料解释的精度，尤其是复杂地区，地震数据处理工作的优劣直接影响到整个勘探成果的质量。

三维地震数据处理是把整个地震数据作为一个整体来处理，任何一点或局部出现数据处理瑕疵都会影响到全区资料的品质，因此，三维数据处理中既要把握全区资料特点，又要慎重对待每个处理步骤及处理参数。

根据本次地质任务的要求及采集资料质量特点，确定了本次地震数据处理的目标如下：1、消除地形差异，提高分辨率：测区地形复杂，沟坎发育，因此数据处理重点为静校正和提高分辨率，保持和拓宽地震信号的有效带宽，以确保查明小断层、小褶曲及其它小构造。

2、坚持地表一致性处理和保持振幅处理：消除近地表因素的影响，保持地震信号的相对振幅和反映地层界面特性的动力学特征，以利于煤层厚度及岩性变化的研究。

3、坚持全三维处理思路：通过精细速度分析、三维剩余静校正、DMO 叠加与三维偏移处理，保证地震资料的成像质量、使得构造清晰，归位准确。

整个处理过程经历了试处理、处理流程和参数的确定以及批量处理等。

资料处理工作是在我公司计算中心进行的，处理系统为SUN-Ultra80处理工作站，处理软件为法国CGG公司开发的GEOVECTEUR PLUS及Green Mountain静校正处理软件。

资料处理流程如下：图2-2-1 资料处理流程第五章资料解释三维地震野外采集的原始资料经过全三维处理后获得三维地震数据体。

地震资料解释工作就是利用现代化的解释手段并结合地质资料对三维地震数据体内的地质信息进行提炼，并转换成地质信息的过程。

因此资料解释工作要求技术人员对井田地质构造规律有深刻的认识，并将解释经验与解释软件的智能功能相结合，对地震资料反复认识，不断的深入分析、研究。

本次解释工作是在SUN—Ultra80图形工作站进行的，利用美国斯伦贝谢公司GeoFrame4.3地震解释组合体软件（IESX）、可视化软件（GeoViz）以及地质绘图软件（CPS3）。

图6-1 资料解释流程图第六章质量目标及质量保证措施一、质量目标1、技术要求严格按照《煤炭煤层气地震勘探规范》和《煤炭资源勘探工程测量规程》的标准执行。

2、质量要求：根据本区地震地质条件，要求原始炮记录甲级率应不低于65%，丢炮率不高于7%；物理点合格率：全区合格率不低于99%，单条测线合格率不低于95%。

3、Ⅰ类地震剖面大于70%，消除Ⅲ类剖面；对比的主要目的层反射波交点时间闭合差应不大于三分之一视周期。