摘要：黄土塬地区的三维地震勘探工作，因其复杂的浅表层地震地质条件，长期以来一直是业内攻关的难题。笔者就上榆泉煤矿三维地震勘探实例，提出一些行之有效的方法，可为同类地区三维地震勘探工作提供参考。
关键词：三维地震勘探 黄土塬 上榆泉煤矿
1、引言
三维地震勘探技术在平原、山区、丘陵等地区已经取得成熟的技术成果与大规模的推广应用，但是在黄土塬地区仍然处于实验性勘探阶段，技术成果较少，推广应用规模有限。然而我国中西部煤炭资源占全国煤炭资源总量的2/3，因此国家逐步加大了对中西部地区复杂地区煤炭资源的勘探与开发，黄土塬地区的勘探难题势必攻克。
2、上榆泉煤矿勘探区三维地震勘探的主要技术难点
2.1 地形复杂，施工难度大
上榆泉煤矿地处山西黄土高原西北部，黄河东岸，属典型的黄土高原地貌，黄土厚度大，但植被稀少，水土流失严重，地形切割剧烈，冲沟发育，多呈“V”字形，基岩仅在沟谷中出露。属低中山区地形。季节性河流南曲沟由东至西穿过四盘区，平时干涸无水，仅雨季偶有短暂洪流通过。沟宽约50～70m，河床标高950～898m，两岸零星有上、下石盒子组基岩出露，为典型的“V”型沟谷。复杂的地表条件，会造成检波点、炮点不能布设到理论设计位置。
2.2 黄土厚而松散，表浅层横向变化剧烈
厚而松散的黄土会对地震波产生强烈的吸收效果，震源药柱与孔壁、检波器与黄土的耦合性均相对较差，既不利于能量的向下传播，也不利于地震波的有效接收。剧烈变化的横向表浅层条件会导致激发层位不是单一的，成孔孔深不是固定的。勘探实践证明，激发层位的把握程度，是本次三维地震勘探工作成败的关键。
2.3 静校正工作难度大
黄土塬区地形的强烈切割，地形高差较大，给静校正工作带来较大困扰。常规折射静校算法是基于某个固定折射界面的原理而设计的，面对黄土塬区特殊的表浅层地震地质条件，从这种算法的设计原理上就可以预判效果不佳，因此需要根据实际情况，做大量试验工作，针对性地解决本勘探区的静校正问题。
3、上榆泉煤矿勘探区三维地震勘探的主要技术措施
3.1 将全区分成若干个小区，逐个确定激发层位，尽量实现激发效果的统一。
根据勘探实践可知，勘探效果的优劣依次为：基岩区激发基岩区接收>基岩区激发黄土区接收>黄土区激发基岩区接收>黄土区激发黄土区接收。本次勘探区处于黄土区激发黄土区接收地区，因此寻找与选择适当的激发层位，选取有效的激发方式，保证在强吸收介质条件下激发出足够能量的地震波是本次采集的首要问题。本次勘探工作共确定以下四种激发层位。
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图1 激发层位为基岩面、胶泥层、含水黏泥和红土内（粘性较大）
3.2 在勘探效果不佳地区进行叠加次数试验。
本次勘探过程中，在黄土厚度28m、黄土之下卵砾石层厚度0～5m地段进行叠加次数试验。经过现场处理得到最高叠加次数分别为40次、36次、32次、28次、24次、20次、16次初叠剖面7张。通过对比分析可知，在叠加次数从16次增加到36次的过程中，目的煤层有效波形成的同相轴连续性逐渐增强，单炮质量欠佳的地段，剖面质量逐渐改善；当叠加次数等于40次时，剖面品质与36次时基本没差别。因此选择叠加次数为36次。附图如下：
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图2 最高叠加次数为36次的初叠剖面图
3.4 解决地表静校正问题。
本区为地形条件复杂的中低山区，如何在资料处理中消除地形影响，也是勘探成败的关键。该区地震数据处理的难点是如何校正大比高复杂地形带来的高值静误差。短波长静误差校正决定了剖面成像的品质，长波长静误差校正关系到煤层起伏形态的构制。应通过充分的试验处理，正确选择处理模块和处理流程，精心选择处理参数，利用已知资料进行合理约束，才能得到真实反映地层地质现象的地震成果。
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图3 折射波静校前后单炮对比图（左：前，右：后）
4、结论
上榆泉地区表浅层地震地质条件复杂，由于冲刷、侵蚀严重，沟、梁、塬、峁、坡、川并存。黄土厚度0～30m，黄土之下卵砾石层0～5m，岩性在横向上变化剧烈。通过针对性地采用多种技术手段，有的放矢，取得了良好的野外原始数据和勘探成果，为西部黄土塬地区三维地震勘探技术发展做出了贡献。
参考文献：
【1】陆基孟，地震勘探原理【M】，北京：石油大学出版社，1993；
【2】闫世信，吕其鹏，黄土塬地震勘探技术【M】，北京：石油工业出版社；
【3】关继凯，桂杉，关仁祥，《三维地震勘探技术在山地黄土塬区的应用》。