煤田三维地震勘探的观测系统设计现状与讨论.doc

煤田三维地震勘探的观测系统设计现状与讨论常锁亮 1、2，唐永洪 煤田三维地震勘探的观测系统设计现状与讨论 常锁亮 1、2，唐永洪 3，陈强 1、2，郝治国 2 （1.中国地质大学，北京 10083；2.山西山地物探技术有限公司，山西 晋中 030600； 3.云南省煤田地质局地质处，云南 昆明 650034） 摘 要：根据煤田三维地震观测系统设计现状，指出常规的的评价参数已不能完整反映观测系统的性能。 在煤田精细 构造和岩性勘探中，还需增加对采集脚印、反射弥散、目的层照明度和照明率等属性的分析。 通过对几种观测系统从 循环节、唯一炮检距覆盖次数、炮检距变化系数等属性的分析讨论，认为：①对目前常用的 1/2 横向滚动的束状观测 系统应通过减少滚动线数进行优化；②在低信噪比和静较正问题突出、勘探目的以构造为主的地区，应采用有利于 构造成像的窄方位观测系统，在高信噪比和静较正问题不突出的地区，应采用有利于提高分辨率和储层预测的宽方 位观测系统；③同类型观测系统就其面元属性而言，斜交型观测系统普遍优于正交型观测系统。 关键词：三维观测系统；循环节；唯一炮检距覆盖次数；炮检距变化系数；采集脚印 中图分类号： P631.4 文献标识码： A 0 引言 20世纪 90 年代中期以来，以多道数字地震仪在 煤田系统的引进和折射波静校正技术的应用为基 础， 煤田三维地震勘探技术在全国范围内得到了迅 速推广与应用。 勘探成果为优化矿井设计、合理布 置采区与工作面、保障安全生产等提供了重要的地 质保障。 但多年以来煤田三维地震的构造勘探精度 一直徘徊不前，甚至在个别矿区有下降的趋势。 作 者认为造成这一状况的因素是多方面的，除施工队 伍技术管理水平良莠不齐、近几年市场恶性竞争造 成的勘探投入不断减少和施工周期越来越短等非技 术因素导致的技术投入不足外，更大程度上可能是 在技术应用层面研究不够深入、实际应用缺乏针对 性。 需要认真反思，找到切实可行的技术对策，努力 提高勘探精度[1-2]。 本文旨在从观测系统设计的角度，对目前参数 选择、属性评价的现状进行讨论，指出存在的问题与 不足，并提出解决或改善的建议。 横向接收线重合少（一般为 1/2 接收线数）等特点， 与二维观测系统具有较好的相似性，沿袭了二维观 测系统设计的思想。 由于其具有横向滚动快、施工 成本低、效率高以及容易理解、便于实施等优点，在 煤田三维勘探中广泛使用。但该类观测系统炮检距、 方位角分布不均匀、静校正耦合差的缺点也是显而 易见的[3]。 目前观测系统性能的评价是基于水平层状介质 假设和水平叠加的理论基础，侧重于面元大小、覆盖 次数、最大偏移距、偏移孔径、常规炮检距及方位角 分布等参数与属性的分析。但是在高精度构造勘探、 岩性解释（煤层厚度、宏观结构、瓦斯富集程度等）研 究及复杂地区三维勘探中，对观测系统设计提出了 更高的要求[4-9]，仅考察这些参数与属性不能完整反 映观测系统的性能，需要对观测系统属性作更全面 细致的分析和评价。 设计中对采集脚印、反射弥散、 目的层的照明度和照明率等属性的 分析也不容忽 视。 2 观测系统的面元属性分析 面元属性分析就是对观测系统的 CMP 面元进 行覆盖次数、炮检距、方位角以及由它们衍生出来的 属性进行分析。 本文以目前常用的炮点穿过四条接收线的 8 线 8 炮束状正交观测系统（参数见表 1）为例，与在覆盖 次数（24=4×6）、面元大小（10m×5m）、道距（10m）、炮 点距（20m）等参数相同及最大炮检距参数相近条件 下的 45°束状斜交、 在一个接收线内放炮的直线型 正交及 45°斜交 4 种观测系统（图 1）就其循环节大 小、唯一炮检距覆盖次数、炮检距变化系数等 3 种属 1 煤田三维观测系统设计现状与不足 目前煤田三维地震勘探中，各施工单位不论在 什么条件下采用的几乎均为一个排列片内炮点穿过 多条接收线的束状正交型观测系统（如 8 线 8 炮、8 线 6 炮、6 线 4 炮等）。 该类型的观测系统一般具有 接收线距小（一般 20～60m）；炮线距大于接收线距； 作者简介：常锁亮（1972— ）， 男， 中国地质 大学（ 北京） 博士研究生 ， 高级工程师，主要从事煤炭、煤层气地震勘探技术研究与 应用。 收稿日期：2008-08-13 责任编辑：孙常长 表 1 4 种观测系统参数对比Table 1 Parameter contrast of four recording geometries 8 线 8 炮 束 状 8 线 4 炮 表 1 4 种观测系统参数对比 Table 1 Parameter contrast of four recording geometries 8 线 8 炮 束 状