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摘 要 井间声波CT方法,利用声波在地质体内速度传递的差异,区分正常体与异常体,具有分辩率高的特点,该文结合实际工程阐述了井间声波CT方法的应用,实际应用的结果表明,该技术具有良好的工程地质勘察效果。
关键词 井间声波CT法 波速成像 岩溶
一、前言
井间声波CT方法是近年来发展起来的地球物理探测新技术。它的基本原理是利用声波穿透地质体时,对声波的走时经计算反演重建地质体内部的波速成像图。波速成像对岩石的完整性具有良好的分辨率,可用于区分岩性分布和岩体内的破碎带、岩溶发育带。
二、井间声波CT工作步骤
井间声波CT工作步骤主要包括三个环节,即野外测试与数据采集、井间地震数据处理与反演成像和图像解释。
野外测试与数据采集是井间声波CT工作的最重要的环节,高质量的野外数据是以下两个环节的质量保证。野外测试包括观测系统设计和数据采集系统两部分。
井间声波数据预处理流程如图1所示。
对井间声波数据进行坏道剔除、小波去噪、P波首波走时拾取后,接下来就是反演成像了,反演成像流程图见图2。
得到反演图像后,须对图像进行地质方面的解释,主要依据波速等值线的变化趋势,区分波速正常值与异常值的分布范围,从而对相应岩体的完整性进行解释。
三、工程实例
1、下桥水电站工程坝址左岸灌浆堵漏工程
下桥水电站位于广西龙江上游河池、南丹、环江三县交界处,由于岩溶极其发育,为查明渗漏管道的分布位置,给下一步的灌浆堵漏提出建议,采用了井间声波CT方法。图3为经数据处理后的反演图像。
从图3可看出,灰-灰红色区域波速范围值5.0km/s~7.0km/s,为相对较完整灰岩,蓝-浅蓝色区域波速范围值3.5km/s~5.0km/s,在剖面图上呈零星分布,大致分布位置为:水平距离0m~3m高程64m~88m段;水平距离9m~15m高程77m~84m段;水平距离31m~33m高程92m~94m段;水平距离42m~52m高程81m~98m段;推断为岩溶裂隙发育带,局部成小溶洞,构成了左岸绕坝渗漏主因,建议此4段为灌浆堵漏重点地段。
2、广西干捞水电站坝址工程勘测
拟建的广西干捞水电站坝址位于龙江上游南丹与环江两县交界处的打狗河上,岩溶比较发育。为了查明顺河向是否发育有断层带,采用了跨河井间声波CT方法,ZK2孔在左岸,ZK1孔在右岸,电雷管爆炸震源,数据采集器常用12道检波器,仪器为SWS-1工程检测仪。图4为经数据处理后的反演图像。
从图4可看出,河床段(水平距离6m~48m)为灰-灰红色区域,波速范围值4.0km/s~7.0km/s,为相对较完整灰岩,由此推断河床无顺河向断层分布,左岸及右岸局部分布有蓝-浅蓝色区域,波速范围值3.5km/s~5.0km/s,推断为岩溶裂隙发育带。为了验证声波CT物探成果,于水平距离24m处打了验证孔,从验证孔岩心看,除了浅部稍有的裂隙发育外,其余岩心都较完整,与声波CT物探成果是比较吻合的。
四、结束语
工程实践证明,应用声波CT这一新兴物探技术,以井间测量的方式进行岩土勘察,进而实现对工程地质问题的评价,是一种行之有效且精细程度较高的方法。结合钻探资料,该技术可以查明岩体风化状况、完整性以及灰岩地区岩溶的发育与分布,从而明确地指导工程设计与施工,节省工程的意外成本。
参考文献:
[1]陈国金.井间观测系统的讨论[J].石油物探,1996,35(3).
[2]赵永贵等.声波CT在寻找隐伏铜镍矿中的应用[J].地球物理学报,1996,39(2).
[3]赵永贵等.声波CT及其地质解释[J].地质科学,1997,32(1).
(作者单位:广西电力工业勘察设计研究院)
关键词 井间声波CT法 波速成像 岩溶
一、前言
井间声波CT方法是近年来发展起来的地球物理探测新技术。它的基本原理是利用声波穿透地质体时,对声波的走时经计算反演重建地质体内部的波速成像图。波速成像对岩石的完整性具有良好的分辨率,可用于区分岩性分布和岩体内的破碎带、岩溶发育带。
二、井间声波CT工作步骤
井间声波CT工作步骤主要包括三个环节,即野外测试与数据采集、井间地震数据处理与反演成像和图像解释。
野外测试与数据采集是井间声波CT工作的最重要的环节,高质量的野外数据是以下两个环节的质量保证。野外测试包括观测系统设计和数据采集系统两部分。
井间声波数据预处理流程如图1所示。
对井间声波数据进行坏道剔除、小波去噪、P波首波走时拾取后,接下来就是反演成像了,反演成像流程图见图2。
得到反演图像后,须对图像进行地质方面的解释,主要依据波速等值线的变化趋势,区分波速正常值与异常值的分布范围,从而对相应岩体的完整性进行解释。
三、工程实例
1、下桥水电站工程坝址左岸灌浆堵漏工程
下桥水电站位于广西龙江上游河池、南丹、环江三县交界处,由于岩溶极其发育,为查明渗漏管道的分布位置,给下一步的灌浆堵漏提出建议,采用了井间声波CT方法。图3为经数据处理后的反演图像。
从图3可看出,灰-灰红色区域波速范围值5.0km/s~7.0km/s,为相对较完整灰岩,蓝-浅蓝色区域波速范围值3.5km/s~5.0km/s,在剖面图上呈零星分布,大致分布位置为:水平距离0m~3m高程64m~88m段;水平距离9m~15m高程77m~84m段;水平距离31m~33m高程92m~94m段;水平距离42m~52m高程81m~98m段;推断为岩溶裂隙发育带,局部成小溶洞,构成了左岸绕坝渗漏主因,建议此4段为灌浆堵漏重点地段。
2、广西干捞水电站坝址工程勘测
拟建的广西干捞水电站坝址位于龙江上游南丹与环江两县交界处的打狗河上,岩溶比较发育。为了查明顺河向是否发育有断层带,采用了跨河井间声波CT方法,ZK2孔在左岸,ZK1孔在右岸,电雷管爆炸震源,数据采集器常用12道检波器,仪器为SWS-1工程检测仪。图4为经数据处理后的反演图像。
从图4可看出,河床段(水平距离6m~48m)为灰-灰红色区域,波速范围值4.0km/s~7.0km/s,为相对较完整灰岩,由此推断河床无顺河向断层分布,左岸及右岸局部分布有蓝-浅蓝色区域,波速范围值3.5km/s~5.0km/s,推断为岩溶裂隙发育带。为了验证声波CT物探成果,于水平距离24m处打了验证孔,从验证孔岩心看,除了浅部稍有的裂隙发育外,其余岩心都较完整,与声波CT物探成果是比较吻合的。
四、结束语
工程实践证明,应用声波CT这一新兴物探技术,以井间测量的方式进行岩土勘察,进而实现对工程地质问题的评价,是一种行之有效且精细程度较高的方法。结合钻探资料,该技术可以查明岩体风化状况、完整性以及灰岩地区岩溶的发育与分布,从而明确地指导工程设计与施工,节省工程的意外成本。
参考文献:
[1]陈国金.井间观测系统的讨论[J].石油物探,1996,35(3).
[2]赵永贵等.声波CT在寻找隐伏铜镍矿中的应用[J].地球物理学报,1996,39(2).
[3]赵永贵等.声波CT及其地质解释[J].地质科学,1997,32(1).
(作者单位:广西电力工业勘察设计研究院)