忽小桂
摘 要:進(jìn)入21世紀(jì)以來,高分辨煤田地震勘探技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用,其成果精度和可靠性有了大幅度地提高,在礦井采區(qū)勘探中發(fā)揮了巨大的作用,在山區(qū)、沙漠、巖漿巖屏蔽區(qū)以及湖區(qū)和沼澤地等地表復(fù)雜地區(qū)也開始了廣泛的應(yīng)用,這就要求我們針對(duì)復(fù)雜的山地的特點(diǎn),尋找適合地表復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行地震勘探采集的確實(shí)有效的勘探技術(shù)和方法?;诖耍疚闹饕獙?duì)復(fù)雜山地地震采集理論與實(shí)踐進(jìn)行分析探討。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜山地;地震采集;理論;實(shí)踐
1、前言
復(fù)雜山地不僅地表地震地質(zhì)條件非常復(fù)雜,而且環(huán)境惡劣,導(dǎo)致激發(fā)及接收條件差,原始資料信噪比低,靜校正問題突出;復(fù)雜的山地地震地質(zhì)條件使得地震波波場(chǎng)無章可循,實(shí)際情況與勘探假設(shè)的基本模型相差甚遠(yuǎn),致使地震資料成像困難。針對(duì)這些難點(diǎn),就山地地震勘探常用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析,為以后山地復(fù)雜地形條件下地震勘探提供一定的指導(dǎo)作用。
2、復(fù)雜山地地震勘探采集技術(shù)
復(fù)雜地形條件下的地震資料采集除要有特定的施工設(shè)備外,還要有與之相適應(yīng)的觀測(cè)系統(tǒng)、行之有效的施工方法和采集參數(shù),才能確保獲得較高質(zhì)量的原始資料。下面幾方面是我們重點(diǎn)要考慮的。
2.1觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
觀測(cè)系統(tǒng)的確定,需結(jié)合測(cè)區(qū)的地震地質(zhì)條件、有效波的賦存特點(diǎn)和干擾波的特征進(jìn)行計(jì)算和試驗(yàn)確定,要從接收能量和幅度均勻性考慮排列長(zhǎng)度。觀測(cè)系統(tǒng)的選擇還需要考慮地質(zhì)任務(wù)的要求和近地表情況。巖性勘探要盡可能選擇寬方位觀測(cè),構(gòu)造勘探可以選擇窄方位觀測(cè)。地表激發(fā)條件好的地區(qū),可以多激發(fā),否則要多用道接收。同時(shí)要根據(jù)地表情況來選擇激發(fā)震源和相應(yīng)的觀測(cè)系統(tǒng)。對(duì)山地勘探而言,要盡量選擇有利于提高施工效率的觀測(cè)系統(tǒng)。最小炮檢距選擇以波場(chǎng)調(diào)查為依據(jù),要根據(jù)淺層勘探程度和震源產(chǎn)生的干擾波進(jìn)行選擇。最小炮檢距和接收線距的選擇,主要是滿足接收到最淺目的層足夠的反射信息。最大炮檢距的選擇要考慮以下因素:最深目的層的埋深;有效“地震窗”;同時(shí)要滿足處理方面的要求,即滿足動(dòng)校拉伸和速度分析精度的要求;接收排列內(nèi)反射系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定。
2.2激發(fā)井位、井深、藥量的選擇
激發(fā)是影響地震記錄質(zhì)量的重要因素,如果激發(fā)不出有效的彈性波能量,再好的接收條件也無濟(jì)于事,所以激發(fā)有效波必須具備:頻帶較寬;有較高的信噪比和良好的重復(fù)性。山區(qū)復(fù)雜的地表?xiàng)l件,決定了要因地制宜的選擇激發(fā)井位、井深和藥量。山區(qū)表層縱橫向巖性及速度變化均較大,使用一個(gè)固定的激發(fā)井深難以獲得理想的資料,因此勘探過程中的激發(fā)井深及激發(fā)巖性的選擇非常重要,適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)井深及好的激發(fā)巖性可以取得較高品質(zhì)的原始資料。利用小折射、微測(cè)井及巖性錄井等措施做詳細(xì)的表層結(jié)構(gòu)調(diào)查,且要根據(jù)出露地表的情況來對(duì)表層進(jìn)行劃分,劃分出低速層、降速層及高速層等,且畫出表層結(jié)構(gòu)縱剖面圖,以此可以逐點(diǎn)進(jìn)行激發(fā)井深設(shè)計(jì)。
2.3檢波器的選擇與布設(shè)
檢波器要有足夠的靈敏度、較寬的響應(yīng)頻帶、合適的自然頻率、振幅與相位誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。檢波器的布設(shè)要與地面充分耦合好,必要時(shí)用石膏粘牢,或挖坑埋實(shí)。有時(shí)為了壓制干擾、提高信噪比,需要通過試驗(yàn)對(duì)檢波器進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。
2.4接收道距與覆蓋次數(shù)的確定
為了不產(chǎn)生空間假頻,必須滿足采樣定理要求,道間距小于有效波最小視波長(zhǎng)的二分之一。增加疊加次數(shù),可壓制隨機(jī)干擾,加強(qiáng)相干信號(hào),從而使信噪比得到提高。一般情況下,山區(qū)地震勘探的覆蓋次數(shù)較平原地區(qū)要高。覆蓋次數(shù)的選擇直接影響壓制干擾波的效果,影響有效波能量,即直接影響資料的信噪比。為保證豐富的反射信息和資料處理的方便性,覆蓋次數(shù)的選擇需要考慮Crossline方向自動(dòng)剩余靜校正及速度分析精度,即必須保證縱、橫向覆蓋次數(shù)相對(duì)比較均衡。一般的經(jīng)驗(yàn)是,三維勘探覆蓋次數(shù)不低于二維覆蓋次數(shù)的三分之二。
2.5地表結(jié)構(gòu)的調(diào)查
山地帶地表由于受風(fēng)化作用等作用,縱橫向變化大,為給靜校正提供準(zhǔn)確的資料,以達(dá)到嚴(yán)密控制低速帶的目的,一般采用初至折射法,相遇時(shí)距曲線觀測(cè)系統(tǒng)。地面檢波點(diǎn)距0.5~1.0m,12~24道接收,激發(fā)點(diǎn)在接收道的兩端,采用雷管爆炸激發(fā)的方式。
2.6干擾波的特性分析及壓制
復(fù)雜地區(qū)地震勘探的一個(gè)重要問題是噪聲問題,對(duì)復(fù)雜地區(qū)的地震勘探而言其噪聲類型繁多,嚴(yán)重影響資料品質(zhì),因此,如何壓制干擾波是復(fù)雜區(qū)地震勘探的主要問題之一。山地地震勘探中的干擾大致可分為環(huán)境干擾和激發(fā)后的半生與次生干擾2大類。因此,要進(jìn)行波場(chǎng)調(diào)整,并針對(duì)資料影響較大的干擾設(shè)計(jì)組合圖形,壓制干擾,提高資料的信噪比。根據(jù)干擾波的特征,把沿測(cè)線方向最強(qiáng)的一束干擾波作為主測(cè)線組合檢波的壓制對(duì)象或組合檢波縱向組合基距的考濾對(duì)象;把垂直測(cè)線方向最強(qiáng)的一束干擾波作為聯(lián)絡(luò)測(cè)線組合檢波的壓制對(duì)象或組合檢波橫向組合基距的考濾對(duì)象;還可以通過適當(dāng)?shù)奶岣叩卣饍x器低截濾波參數(shù)或使用高頻檢波器進(jìn)行壓制。
2.7規(guī)則與不規(guī)則觀測(cè)的三維聯(lián)合勘探
在復(fù)雜的山地地表?xiàng)l件下,進(jìn)行正常的規(guī)則三維勘探勢(shì)必造成資料品質(zhì)非常之差。為此,結(jié)合衛(wèi)星圖片實(shí)地踏勘,圈定特殊觀測(cè)區(qū)域,整體考慮幾束線之間覆蓋次數(shù)的相互補(bǔ)償;充分利用局部的有利地形,通過在平面任意方向上的炮點(diǎn)加密和炮檢點(diǎn)靈活布設(shè),以彌補(bǔ)特定觀測(cè)區(qū)域目的層的有效覆蓋次數(shù),保證特殊地段地下資料的完整性。
3、結(jié)語
復(fù)雜山地發(fā)育的干擾波類型多種多樣,需要針對(duì)不同地方的干擾波發(fā)育情況制定有針對(duì)性的壓制措施;針對(duì)山地地區(qū)復(fù)雜的地形和地質(zhì)特點(diǎn),進(jìn)行針對(duì)地質(zhì)目標(biāo)的觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì);優(yōu)選激發(fā)耦合條件,不能片面強(qiáng)調(diào)激發(fā)點(diǎn)位的均勻性,井深的選取應(yīng)主要以巖性的變化為選取標(biāo)準(zhǔn);勘探區(qū)是否適合采用可控震源激發(fā),在實(shí)際生產(chǎn)中必須通過試驗(yàn),根據(jù)勘探區(qū)的實(shí)際情況確定。新型震源技術(shù)的應(yīng)用,是保證山地地震野外資料數(shù)據(jù)采集完整性的有效手段之一。
參考文獻(xiàn)
[1]張曉斌.西部地區(qū)復(fù)雜山地地震采集技術(shù)[J].天然氣工業(yè),2007,27(S):76-78.