，，， ，， ，，侯君.

(1.中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司華北物探處，河北滄州 062552；2.中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司第二錄井分公司，河北滄州 062552)

目前我國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)分布極不均衡，已建成的25座地下儲(chǔ)氣庫(kù)中有24座油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)分布在長(zhǎng)江以北地區(qū)[1-3]。長(zhǎng)江三角洲及東南沿海地區(qū)缺少適合建庫(kù)的油氣藏構(gòu)造，但鹽層資源豐富，而鹽穴地下儲(chǔ)氣庫(kù)具有庫(kù)容量大、采氣能力強(qiáng)、使用率高的特點(diǎn)，因此是這兩個(gè)地區(qū)的研究重點(diǎn)。中國(guó)石油目前在江蘇、河南、湖北等省部署實(shí)施了地震勘探，完成儲(chǔ)氣庫(kù)三維地震勘探項(xiàng)目6個(gè)，滿(mǎn)覆蓋面積374.21 km2。本文以YY鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)三維地震勘探為例，根據(jù)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的地質(zhì)需求，重點(diǎn)對(duì)影響地震資料信噪比和分辨率的采集參數(shù)面元、覆蓋次數(shù)、接收線(xiàn)距和激發(fā)參數(shù)進(jìn)行研究，形成一套適合于儲(chǔ)氣庫(kù)勘探要求的高精度三維地震采集技術(shù)。

1 鹽礦地震勘探難點(diǎn)

1.1 YY鹽礦構(gòu)造概況

YY鹽礦位于JH盆地東北部YY凹陷內(nèi)，該凹陷包括曾店向斜、三汊埠向斜、應(yīng)城向斜和皂市鼻狀構(gòu)造4個(gè)次一級(jí)構(gòu)造單元。YY鹽礦位于應(yīng)城向斜內(nèi)。

1.2 鹽層分布

YY鹽礦現(xiàn)已探明鹽群80余個(gè)，石鹽數(shù)百層，最大厚度達(dá)910 m，頂面埋深292.34～678.29 m，目的層深度為300～1 400 m。鹽群分布穩(wěn)定，以層狀為主，鹽層厚度一般在3～8 m之間。由邊部向盆地中心鹽層層數(shù)增多、總厚加大、隔夾層數(shù)量及厚度減小，因此建庫(kù)區(qū)選在盆地沉積中心。

1.3 地表概況

工區(qū)位于江漢平原東部，地勢(shì)北高南低，西北部丘陵地帶地形起伏較大，東南部相對(duì)平坦。區(qū)內(nèi)分布有村鎮(zhèn)、農(nóng)田、河流、魚(yú)塘等。交通發(fā)達(dá)，車(chē)流量大。地表巖性以膠泥為主，局部地區(qū)表層存在礫石區(qū)、沙礫區(qū)。表層結(jié)構(gòu)為3層，低降速帶厚2.5～12.5 m，局部變化劇烈。低速層速度為250～1 050 m/s，降速層速度為900～1 500 m/s，高速層速度為1 600～2 600 m/s。

1.4 地震資料要求

(1)反射結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)幕地層反射清楚，斷點(diǎn)清晰。資料能清晰反映上覆蓋層構(gòu)造特征，尤其是上覆蓋層內(nèi)部斷層的分布情況，要求三維地震資料能識(shí)別6～12 m斷距的斷層、分辨6～8 m的單層厚度。

(2)做好疊前時(shí)間偏移及各種速度分析，研究速度的區(qū)域變化規(guī)律，確定均方根速度及層速度，建立準(zhǔn)確的速度模型。處理后的資料應(yīng)具備寬頻特征，目的層主頻達(dá)50～85 Hz，偏移不改變波組特征，從而提高振幅在韻律層研究中的可靠性。

(3)對(duì)斷距大于5 m的斷裂、裂縫能做出解釋評(píng)價(jià)；主要目的層地質(zhì)界面、厚度地震地質(zhì)要素的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)誤差小于3‰。

1.5 地震勘探難點(diǎn)

(1)精度高。三維地震資料要求能夠識(shí)別6～12 m斷距的斷層、6～8 m的單層鹽層；處理后的資料目的層主頻達(dá)50 Hz、頻寬6～120 Hz。

(2)表層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表層速度及巖性橫向變化快，靜校正問(wèn)題突出。

(3)地表?xiàng)l件復(fù)雜，村莊密集，道路縱橫，干擾嚴(yán)重，炮、檢點(diǎn)的規(guī)則布設(shè)困難，保證淺層資料完整性困難。

一方面，學(xué)校網(wǎng)絡(luò)信息中心負(fù)責(zé)建設(shè)和維護(hù)校園網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)平臺(tái)，保證校園網(wǎng)絡(luò)安全平穩(wěn)地運(yùn)行；另一方面，制訂符合校情的校園網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)章制度，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)秩序，嚴(yán)格防止不良信息的傳播，并建立相應(yīng)的處罰機(jī)制。大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)媒體大致可以分為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)媒體和大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)自組織(大學(xué)生自主建立的微博、貼吧、論壇、QQ群、微信群等網(wǎng)絡(luò)載體)，后者的健康運(yùn)行更需要學(xué)生干部、思政工作者、網(wǎng)絡(luò)管理員“三位一體”負(fù)面輿情的搜集、匯報(bào)、處理的聯(lián)動(dòng)機(jī)制的綜合管理，以營(yíng)造風(fēng)清氣正的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，真正為學(xué)生自主學(xué)習(xí)思政課保駕護(hù)航。

2 地震采集技術(shù)

2.1 基于目標(biāo)勘探的觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

長(zhǎng)江三角洲及東南沿海地區(qū)鹽層資源豐富，鹽層具有總厚度大、單層厚度小、可集中開(kāi)采層段含有大量夾層的特點(diǎn)[4]，地震資料必須能夠精確追蹤6～8 m的單層厚度、準(zhǔn)確識(shí)別層間夾層及6～12 m斷距的小斷層，能夠區(qū)分橫向巖性變化，對(duì)單層鹽層的密封性、穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)；具有較高分辨率和良好的波組特征，觀測(cè)系統(tǒng)面元應(yīng)小于17 m(表1)。

圖1a、1b、1c分別為10 m、20 m、30 m線(xiàn)元單炮及F-K譜。從單炮對(duì)比分析，道距越小，對(duì)各種信息的采樣能力越強(qiáng)，30 m道距單炮的面波出現(xiàn)了假頻的現(xiàn)象。從F-K譜對(duì)比看，10 m道距單炮能夠保護(hù)90 Hz以?xún)?nèi)信息不受線(xiàn)性干擾的影響，20 m道距單炮可以保護(hù)45 Hz以?xún)?nèi)信號(hào)，而30 m道距單炮線(xiàn)性干擾嚴(yán)重。

所以為了保護(hù)高頻信息，應(yīng)采用較小的道距進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。選擇合適的接收線(xiàn)距有利于速度分析及DMO分析，根據(jù)工區(qū)主要目的層產(chǎn)狀，接收線(xiàn)距應(yīng)小于160 m(表1)。

表1 面元計(jì)算結(jié)果及接收線(xiàn)距計(jì)算統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistical of bins computed results and receiving line interval computed results

采集腳印會(huì)造成在地震成像中出現(xiàn)地層結(jié)構(gòu)模式發(fā)生規(guī)律性變化的假象[5]，主要影響因素是炮線(xiàn)間距和接收線(xiàn)間距大小、排列片滾動(dòng)距和覆蓋次數(shù)分布等[6]。結(jié)果顯示(圖2、圖3)：接收線(xiàn)距及滾動(dòng)線(xiàn)數(shù)越小，采集腳印越小。因此觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇接收線(xiàn)距小于160 m、滾動(dòng)1條接收線(xiàn)。

圖2 不同接收線(xiàn)距采集腳印對(duì)比Fig.2 Comparison of acquisition footprints with different receiving line intervals

圖3 不同滾動(dòng)線(xiàn)數(shù)采集腳印分析Fig.3 Comparison of acquisition footprints with different rolling line numbers

為保證地震資料具有較高的信噪比，重點(diǎn)應(yīng)保證主要目的層段有足夠的覆蓋次數(shù)[7]。圖4是不同覆蓋次數(shù)的新老分頻剖面，老資料線(xiàn)元25 m、30次覆蓋，而新資料線(xiàn)元10 m、72次覆蓋。除去不同線(xiàn)元因素外，高覆蓋次數(shù)剖面的信噪比提升明顯。當(dāng)覆蓋次數(shù)為72次時(shí)，地震資料淺、中、深目的層信噪比均較高，即在小面元的基礎(chǔ)上，覆蓋次數(shù)應(yīng)選擇在72次以上。

圖4 不同覆蓋次數(shù)分頻剖面(BP:60～120 Hz)Fig.4 Frequency division sections of different folds(BP:60～120 Hz)

根據(jù)論證結(jié)果，設(shè)計(jì)以下觀測(cè)系統(tǒng)：

(1)采用小面元觀測(cè)系統(tǒng)，提高對(duì)小斷層及鹽層的分辨能力。

(2)選擇較高覆蓋次數(shù)，保證地震資料具有較高的信噪比。

(3)進(jìn)行小接收線(xiàn)距、小滾動(dòng)距、寬方位觀測(cè)，減小采集腳印，保證成像效果。

(4)加強(qiáng)觀測(cè)系統(tǒng)均勻性、波場(chǎng)連續(xù)性及噪聲壓制能力的分析，保證地震數(shù)據(jù)具有良好的疊前時(shí)間偏移屬性。

2.2 基于多方位觀測(cè)、混源激發(fā)的特觀技術(shù)

特觀是指與常規(guī)的地震勘探方法不同，或與最初的設(shè)計(jì)方法不同的觀測(cè)方法技術(shù)。尤其以井—震聯(lián)合施工為基礎(chǔ)的特觀最為常見(jiàn)[8]。針對(duì)工區(qū)中部東馬坊及化工廠大型連片特殊“禁炮區(qū)”，單一的井炮或可控震源都無(wú)法實(shí)施，覆蓋次數(shù)嚴(yán)重偏低且淺層資料缺失。由此創(chuàng)新采用了縱橫向加密小排列多方位觀測(cè)的特觀方案，運(yùn)用城外加密炮點(diǎn)、城內(nèi)道路可控震源激發(fā)、城中空地布設(shè)炮點(diǎn)的井炮—可控震源聯(lián)合激發(fā)(圖5，黃色為可控震源激發(fā)點(diǎn)，紅色為井炮激發(fā)點(diǎn))，既保證了淺層資料完整性，又有效降低可化工廠禁炮區(qū)對(duì)三維數(shù)據(jù)體的影響，取得較好的效果。

圖5 禁炮區(qū)內(nèi)不同激發(fā)點(diǎn)分布示意Fig.5 Distribution of different excitation points in prohibited area

2.3 提高資料品質(zhì)的激發(fā)技術(shù)

2.3.1 基于拓展頻寬的選巖性激發(fā)

根據(jù)不同巖性的含水性、致密性差異形成速度差異，優(yōu)選在較高速度層中激發(fā)、有利于拓展資料的頻帶[9]。從圖6激發(fā)井深試驗(yàn)資料分析，隨著井深增加，反射波逐漸減弱，在淺層膠泥層中激發(fā)高頻端具有較高的信噪比，從而確定了以下激發(fā)井深設(shè)計(jì)原則：①激發(fā)巖性，淺層穩(wěn)定的膠泥層；②膠泥層速度大于1 300 m/s；③膠泥厚度足夠。當(dāng)無(wú)法滿(mǎn)足上述條件時(shí)，采用高速頂下1～3 m激發(fā)。

圖6 不同井深及巖性激發(fā)單炮分頻記錄(BP：50～100 Hz)Fig.6 Single shots with different well depth and lithology(BP：50～100 Hz)

2.3.2 基于地震波頻率特性的小藥量激發(fā)

理論上地震波能量隨著激發(fā)藥量的增加而增強(qiáng)，但激發(fā)藥量增加會(huì)導(dǎo)致地震波頻率降低[10]。從不同藥量激發(fā)單炮分頻記錄(圖7)來(lái)看，對(duì)埋藏較淺的目的層，激發(fā)藥量增加使地震波頻率降低明顯，為保證目的層具有較寬的頻寬，應(yīng)選擇0.25 kg小藥量激發(fā)。

圖7 不同藥量激發(fā)單炮分頻記錄(BP：60～120 Hz)Fig.7 Single shots with different charge(BP：60～120 Hz)

2.3.3 基于阻抗耦合的選藥型激發(fā)

從提高分辨率角度而言，炸藥類(lèi)型的選擇既要滿(mǎn)足阻抗耦合的要求，又要求初始子波具有較寬的頻帶范圍和足夠的下傳能量。本區(qū)表層激發(fā)圍巖與不同炸藥的阻抗比分析(表2)顯示，乳化炸藥與圍巖的阻抗比接近1，更適合于高分辨率勘探，所激發(fā)的地震能量最強(qiáng)[11]。根據(jù)試驗(yàn)單炮分析(圖8)，乳化炸藥層間反射信噪比較高，子波形態(tài)最好。

表2 不同炸藥類(lèi)型與表層激發(fā)圍巖阻抗耦合表Table 2 Impedance coupling table for different types of explosives and surface rocks

圖8 不同類(lèi)型炸藥激發(fā)單炮相關(guān)子波分析Fig.8 Correlation wavelet of single shots excited by different types of charges

3 應(yīng)用效果

采用上述采集技術(shù)獲取的原始地震資料進(jìn)行精細(xì)處理解釋后，新三維數(shù)據(jù)體信息豐富、分辨率高、歸位準(zhǔn)確，得到了不同鹽群間50～200 m的分布范圍。目的層波組特征明顯，巖層構(gòu)造形態(tài)顯示清楚，建庫(kù)有利構(gòu)造區(qū)清晰可見(jiàn)(圖9)，通過(guò)精細(xì)解釋得到了8條斷距小于10 m的斷層，與井資料對(duì)比分析結(jié)果顯示(表3)，成圖絕對(duì)誤差為0～2 m，相對(duì)誤差小于3‰，達(dá)到了地質(zhì)任務(wù)的要求。通過(guò)次凹綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)出I類(lèi)目標(biāo)1個(gè)，初步評(píng)價(jià)出有利目標(biāo)區(qū)面積10.42 km2，為落實(shí)建庫(kù)目的層段及范圍提供了有利依據(jù)。

表3 成圖精度誤差統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistical list of mapping accuracy error

圖9 數(shù)據(jù)體切片效果Fig.9 Effect of slice of data volume

4 結(jié)論

(1)小面元、寬方位、高密度空間對(duì)稱(chēng)采樣有利于提高地震波成像精度。較小的接收線(xiàn)距和滾動(dòng)距有利于壓制采集腳印，減小偏移噪聲；小藥量選巖性激發(fā)、小組合接收有利于拓展資料頻寬，是得到高分辨率地震資料的基礎(chǔ)。

(2)高覆蓋有利于壓制隨機(jī)干擾，提高資料的信噪比，重點(diǎn)要保證不同目的層的有效覆蓋次數(shù)。

(3)靈活采用多方位觀測(cè)、井震混源激發(fā)的特

觀技術(shù)是城區(qū)及含有危險(xiǎn)源化工廠等“禁炮區(qū)”成功實(shí)施三維地震勘探的關(guān)鍵。