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电火花震源在煤田地质探测中的应用

工程概况:
山东某地区属华北型全隐蔽石炭二迭系煤田,覆盖层为第四系、第三系,厚度400米~600米。覆盖层底界面T0波形及煤系内部山西组第三层煤T3波发育较好,为地震追踪的主要反射目的层,是全区构造解释和深度解释的主要波组。该地区表层下为细粉砂,厚2~3米,其下为砂质粘土,潜水面为3米左右,炸药激发井深为8米。
剖面对比结果:
本着与炸药震源对比的原则,在同一线段上,保持相同的施工因素,如排列大小、检波器组合型式等,做了两种震源的数字对比剖面。以在炸药剖面上的最佳参数,用于电火花剖面的处理,得到两种震源的对比剖面。可以看出:
1).深层T3波追踪深度达得0.9秒,其能量、信噪比和反映的构造细节,两种震源没有明显差别。这就说明,电火花震源10~15万焦耳的能量,可以满足该地区追踪目的层的要求。
2).电火花剖面上,T0界面有较好的连续性,炸药剖面则较差。T0界面的优势,对精确解释区内覆盖层厚度,构制深层地震反射界面起着重要的作用。
3).T0界面以上,即第三系内部,炸药剖面能连续追踪的层次很少,薄层反射零乱,信噪比低。而在电火花剖面上,层次丰富清晰,频率较高,对薄层的分辨能力明显优于炸药剖面。这就为细致的解释岩层岩性提供了丰富的地震反射信息。
以下是两个剖面使用电火花震源和炸药所得到的地震记录对比。
电火花震源在煤田地质探测中的应用
图1 150KJ电火花震源激发记录
电火花震源在煤田地质探测中的应用
图2 1.5公斤炸药激发记录
结论:
这些成果表明,在一定的地震地质条件下,电火花震源可以代替炸药震源,甚至优于炸药震源,在地震勘探的详、精查阶段,完成比较复杂的地质任务。使用电火花震源有如下优点:
1)避免了炸药在运输、使用、保管等方面的不安全因素;避免了建药库、雷管库、安排看守人员等麻烦和经济消耗;避免了炸药爆炸后的破坏性后果。电火花震源的全部设备安装在一台汽车上,操作简便,安全性能好,野外使用方便。
2)在湖上、海上、城市村庄、铁路堤坝附近,在钻井困难需要浅坑或地面激发时,电火花震源由于其破坏性小。保证了深井的孔内安全;
3)地震测井时,激发炮井只需要一口,电极沉放深度不变,因而避免了炸药激发多炮井和深度不一引起的校正误差。
4)激发炮井的偏移距可以选得很小,位置也并不严格要求在地层的下倾方向,测井精度高,井场布置灵活,不损坏农地。


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