三维地震勘探在探测盐矿溶腔中的应用及效果分析

三维地震勘探在探测盐矿溶腔中的应用及效果分析

再依丁•,吐尔逊

中泰化学托克逊盐化公司新疆维吾尔自治区838100

摘要：我国盐矿目前主要采用单井对流法、压裂对井连通法等水溶开采技术，盐矿层内逐渐形成溶腔并扩大，当顶板所受的拉应力达到顶板岩石强度极限，顶板就会发生破坏并上溶，此时如果再不停止开采的话就会造成上覆地层失稳垮塌，造成人员财产损失；反之会造成盐矿资源浪费。

关键词：三维地震勘探；探测盐矿溶腔；应用效果

1三维地震勘探技术概述

目前，地球物理勘探技术主要有测井、地震、电法、磁法及重力勘探技术，而地震勘探技术在盐矿资源勘查中起着重要作用。三维地震勘探技术是一项综合性的应用型技术，集合了物理、计算机、数学等诸多学科，对于实现井下地质情况的高精度探明作用显著，是现阶段矿山生产中最关键的核心勘探技术之一。

三维地震技术是在二维地震技术的基础上发展起来的.相对于二维地震勘探，三维地震勘探前期需要设计和优选三维采集观测系统，野外施工需要使用较多的检波器等等，造成施工效率低，采集成本高等问题，因此工程上几乎没有使用三维地震勘探的先例。但是随着浅层精确勘探的需要，人们将工程地震勘探的目光从二维转向了三维，因为相对于二维地震勘探，三维地震数据具有地震地质信息丰富、空间分辨率高等优点，经过地震资料的处理和解释，可以获得高品质的地震地质剖面，从而直观的反映地下界面的构造特征。浅层三维的尺度要小于深层三维，因此浅层三维要求的精度更高，处理和解释的难度更大，开展浅层三维地震勘探的研究是很有必要的。

2三维地震勘探技术

2.1勘探区地震地质条件

浅层地震地质条件：采区内多数地段被黄土覆盖，耕地较多二表浅层岩性卞要由黄土、坡积物、亚黏土、风化基岩等组成，风化砂岩厚度变化较大，风化程度不一。

深层地震地质条件：采区内石炭二叠系含矿岩层沉积环境稳定，上下层岩性组合及其岩层的物理性质（颜色、软硬度、光泽、断口等）较稳定，主要标志层及盐层的钻孔测井曲线特征明显、形态容易区分，物理性质差异化较大因此，深层地震地质条件较好。

2.2野外地震数据的采集

所谓野外地震数据采集就是指利用先进的地震勘探数据采集设备，对盐矿以及周边进行地震数据收集。数据采集人员在进行地震勘探数据收集时要能保证数据的准确性，因为只有保证采集到的数据的准确性，才能为以后的数据分析和处理提供可靠的数据信息，从而确保数据分析和准确的准确性，这是环环相扣的。在野外地震数据的采集过程中，要对勘探区域的钻孔地点进行弹药的预处理。处理过程如下，首先把弹药放在特定的位置，随后准确记录爆炸的位置和进行收集接收的位置。其次，还要记录在爆炸中产生的地震波折射数据。最后，要分析研究地震波折射数据，并据此得出盐矿地质结构的相关信息，完成盐矿勘探工作。

2.3地震资料的解释

就是利用地震运动学和动力学知识解释地震数据信息，这種技术是对地震、测井以及地质信息的综合运用。三维地震勘探技术收集到的数据包含了大量的地质信息，但主要是运动学信息和动力学信息。三维地震勘探技术收集的地震资料主要包括两个方面，分别是地质结构和矿物资源。一方面，要分析和处理采集到的地震数据信息，并对比其他图表，找出数据信息的特点，再依照分析研究后的数据情况得出地质结构特点，提高勘探结构的效率。另一方面，利用采集到的资料，对盐矿中的各类矿物资源进行分析和判断，并根据记载资料进行科学的分类，同时做好相关的记录报告工作。

2.4地震数据处理

进行野外数据采集后，需要对所采集的数据进行处理，从而形成能够方便进行解释的三维地震数据。三维地震数据处理的流程主要包括预处理、常规处理等。预处理流程对野外采集到的勘探数据进行解编、对检波点位置检查及振幅恢复等；常规处理主要包括三维水平叠加和偏移两部分。常规处理工作是预处理完成的基础上进行的，在常规处理过程中，三维偏移处理需要在三维水平叠加处理的基础上进行，三个环节紧密联系在一起，具体处理效果将会直接影响三维地震勘探数据的处理质量。

2.5地震资料解释

2.5.1反射波的确定

利用区内钻孔资料制作地震合成记录，通过它和过钻孔的时间剖面对比来确定反射波的地质属性（地震地质层位），标定主要反射波对应的地质层位。

2.5.2标准反射波的选择

将时间剖面上能量强、信噪比高、连续性好、地震地质层位明确的反射波定为标准反射波，它是地震地质解释的主要依据。根据本区情况选T2、T5波作为标准反射波，且以T2波为解释之重点。

2.5.3地质资料解释

在大的地质构造和矿层赋存形态基本确定后，即可按照一定方式进行全区更加详细的地质解释。这个过程就是，在工作站双屏幕上以垂直时间剖面为主、以水平时间切片，联井时间剖面为辅，按照先大网格、再小网格，先大构造、后小断层、再地质异常带，各个构造前后剖面连续追踪。充分利用解释系统的波形变面积、双极性、单极性、变密度等功能将三维数据体以多角度、全方位进行对比解释。

2.6地震勘探成果分析

三维地震勘探借由严密的野外数据收集、数据深度处理、详实的解释等，获得了几点成果：①探明矿采区地层结构特征、构造变化特征、基岩起伏状态等；②准确掌握底板起伏状况、埋深、露头位置等；③探采表明三维地震勘探断层的准确率。

3三维地震勘探技术的应用

3.1施工方法

三维地震勘探野外作业选用标准三维观测系统，在北一和南二采区一共布置25束地震勘探线、130条测波线和260条炮线，施工中以束为单位进行。每束探测线与上一束探测线有3条接收线重合，此外每束探测线还有8条48道的测线，测线间距40m、道距10m，选用单边依次放炮法。

3.2地震资料处理

依照某矿地质条件及地震勘探目的，在处理三维地震数据时，应对主要施工环节采取多次反复测试，以保障选出最适当的处理工艺流程，以便能够得到最科学、合理的处理参数。

3.3地震资料解释

采用水平切片解释与垂直剖面解释相结合、机器解释与人工解释相结合、地震规律验证与地震资料解释相结合的手段，通过研究过去二维地震资料和最新钻探资料，对反射波所对应的地质层位加以判定。

人机交互系统可实现随时调用所有地震三维数据，以便灵活地展示地层垂直剖面、水平切片一级立体图，并借助三维立体图掌握断层和构造空间演化规律。此外，人机交互系统还能够通过放大功能，方便人们了解构造的细节变化，以便人们自空间的角度实现对构造的全面解释，进而判定已有构造解释方案的合理性。

结论

工区地震地质条件良好，所采集资料品质高。顶板、底板反射清晰可靠，可全区连续追踪；断层断点清晰，上下盘对应层位关系明显；溶腔的大小、形态、破顶情况反映直观。两井溶蚀连通采盐法中，注水井周围向上溶蚀情况严重，一般较早破顶，两井通道处盐矿溶蚀不充分，一旦两井处破顶，通道处大量的盐矿将无法采出，造成资源浪费。三维地震勘探在探测盐矿溶腔方面效果明显，可以监测溶腔发展情况，一旦发现溶腔破顶，可以提早采取措施，预防发生地面塌陷。

参考文献：

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