多波地震勘探采集技术

多波地震勘探采集技术（精选4篇）

多波地震勘探采集技术 第1篇

1初探MSE技术

MSE技术本质上与观测系统、检波器和相应的震源三者之间具备较为紧密的内在关系,因为在实际石油勘探环节中需要对转换波以及相应横波予以激发并良好接收。相较于以往勘探中纵波激发与接收而言,MSE技术无论是对观测系统还是检波器又或者是震源均具备较高要求。一般多波勘探会在陆地上依托于震源实施横波激发,而震源则包含了倾斜气枪以及水平和排井三种类型,但是这些震源实际耗费较高成本,此外作业环节中还对周遭相应环境带来较大影响,即使进行横波激发,由于较短的维持时间也无法真正、准确的获取勘测结果。因此现今MSE技术主要是建立在转换波以及横波两种波形激发上,其中转换波还是由纵波转换而来,依托于检波器对纵波以及横波予以检测记录。近些年微电子方面技术良好发展促使新型电缆产生,该种新型电缆为4COBC型号,能够与检波器同时下放进海底,促使MSE技术准确对转换波以及横波信息予以全面接收。

2探析MSE技术于国内以及国外石油勘探具体应用

2.1国外石油勘探应用

国内对于MSE技术的应用经历了早期阶段,早期国家将MSE技术试验在工业区中,这些工业区均分布在不同陆地区域,但由于MSE技术应用于陆地时有着较低信噪比等不足,加之当时MSE技术涉及相关设备比较落后,因此MSE技术在陆地上的勘探发展并没有进行下去,此后众多研究学者开始将MSE技术尝试应用在海上石油勘探中,率先应用该技术的南海石油勘探,初步尝试便取得了成功。具体来讲,我国在1999年海洋石油相关总公司依托于MSE技术在南海获取到了第一批地震数据,该批地震数据为四分量二维数据,此后在2000年更是获取到了第二批地震数据,在经过石油勘探人员长达两年的努力研究探索之后终于取得南海石油初步研究成果[1]。除了应用在南海之外,20世纪90年代国家还制定了相应的“九五”计划,该计划主要是针对科技攻关相关项目制定,选定攻关区域为东海,经过深层次研究之后同样取得了良好的研究成果,并实现了较好的经济效益。

2.2国外石油勘探应用

国外对于MSE技术的实际应用相较于我国较早,此外国外普遍在应用MSE技术的同时添加了电缆采集方式,而电缆采集对于海底勘探的发展也起着重要的影响作用。

英国在1980年将MSE技术应用于其AIBA北海石油开采工作中,依托MSE技术能够对海底油田实现横波以及转换波两方面剖面的良好测量,一般转换波能够测量出海底岩层实际地震响度,而横波则具备较强反射特性,在转换波以及横波的双重作用下则能够确定海底油田具体状况,除了英国将MSE技术良好应用在海上油田实际开采项目之外,发达国家美国等也均将MSE技术实现了较早应用,从多个国家对于MSE技术应用来讲效果较为良好[2]。

3探析MSE技术未来发展

现今MSE技术的发展趋势集中在两方面:其一是向数字化MSE技术迈进。从上文中不难看出MSE技术现今由于技术局限还不能够较好使用在陆地上勘探工作,这对其长远发展无疑带来了较大的阻碍,而数字化MSE技术则可以说是为MSE技术掀起了发展新篇章,依托于数字化的资料模拟以及地震数据采集,能够从地震勘探模拟层面转化为地震勘探数字化层面,属于MSE技术一项重要改革。

此外计算机还能够对地震波形予以资料数字化分析研究,尤其是对离散数据具备较强处理能力,而建立在上述技术基础上的数字化MSE技术将不仅应用于海上石油方面,而且还能够应用在陆地古墓的精确勘探,这对于国家历史文明勘探发展将起到重要影响作用;其二是向三维化MSE技术迈进,以往MSE技术均是建立在二维勘探基础上,而三维化的发展将为MSE技术未来长足发展奠定坚实基础。所谓三维化MSE技术主要是基于二维基础上,先通过二维技术将陆地或者是海洋地质构造予以数据获取,之后进行探井布置,依托于三维技术对油气储集层实际变化予以观测研究,进而促使钻探具备较高成功率,可以说三维化MSE技术不仅是勘探工作予以了重新流程上的设计,更加多勘探过程予以了丰富,而勘探后获取到的数据也将更加多元化[3]。

综上分析可知,在时代发展以及科技进步背景之下,关于石油方面的勘探开采技术也将会进一步提升,MSE技术也会在未来更加的成熟,这对于石油深层次良好开采提供技术保障,而本文将石油勘探中MSE技术应用作为研究核心旨在为后续石油勘探优化发展献出自己的一份研究力量。

摘要：随着我国国力以及综合水平的提升,社会对于石油能源在使用量方面呈现出逐渐增长趋势,而这也促使石油相关勘探部门对于石油量丰富区域加大了集中开采力度,如东部油田等,但是集中开采区域中层以及浅层石油已经远远无法满足社会的需求,在该种环境背景下无论是政府还是勘探部门均将目光集中在深层油田上,而要想对深层油田予以良好勘探就需要应用多波地震勘探采集(Multiwave seismic exploration,简称MSE)技术,本文基于此就MSE技术进行着手分析,之后对MSE于国内以及国外石油勘探具体应用予以研究,最后探讨MSE技术未来发展,以期为后续关于MSE技术方面研究提供理论上参考依据。

关键词：多波地震勘探采集技术,石油勘探,应用

参考文献

[1]撒利明,甘利灯,黄旭日,等.中国石油集团油藏地球物理技术现状与发展方向[J].石油地球物理勘探,2014,03:611~626+420.

[2]张树林,张懿.海上多波多分量地震勘探技术现状及应用展望[J].海洋地质前沿,2014,11:58~65.

多波地震勘探采集技术 第2篇

目前, 我国的大多数油田, 特别是东部油田, 浅、中层的油藏或己被探明, 或正在开发。有不少油区已接近高含水期。在此种情况下, 我们应寄希望于在常规勘探的深度开发。基于此种原因, 把石油勘探的目标瞄准到含油盆地的深层, 且己迫在眉睫。作为深层石油勘探的先行军一—地震勘探技术, 须先在采集方法上拥有新的突破, 获得真正反映出深层地质的反射信号, 这是地震勘探技术的关键。本文从地震采集方法的研究着手, 从理论到实践, 进行较为系统的分析并激发能量下传, 从而取得明显应用效果。

二、多波地震勘探采集技术

(一) 、观测系统的设计

观测系统的设计, 主要参数:a、最小炮检距;b、最大炮检距;c、道间距;d、覆盖次数;e、接收参数等等。

(1) 、最小炮检距

因转换波在近炮检距的反射能量比较弱, 一般把偏移距 (即最小炮检距) 加大。但考虑到要接收纵波的反射, 则偏移距不宜太大, 一般采用纵波观测系统设计的偏移距。

(2) 、最大炮检距

最大炮检距的选取一般与目的层深度和目的层转换波反射系统有关。因转换波在大入射角的时候才有足够的能量, 所以在一般情况下, 最大炮检距要比纵波勘探的最大炮检距大。

(3) 、道间距和覆盖次数等参数则与常规纵波勘探比较类似

某大学曾有人在《二维二分量地震勘探观测系统设计方法》一文中提出“转换波覆盖次数的稳定性受到炮点与检波点相对位置关系的影响”以及“常规面元大小不适合于转换波, 转换波面元大小与速度比值有关”。

(4) 、因转换波频率低, 则接收仪器的频率比接收纵波的时候低一些。

(二) 、采集设备

多波地震勘探首先要有能产生纵波、横波的震源设备。在这些设备中, 纵波震源设备比较容易获到, 而横波震源设备一般会产生剪切力, 则需要有专门能产生横波的震源设备, 这种设备一般较笨重且昂贵, 在野外施工也比较困难。

目前, 国内的多波采集设备与国外差距较大, 主要表现在性能与产品质量上, 以及采集资料的质量上。

三、国内外多波地震勘探采集应用

(一) 、国内采集实例

在我国最早进行多波勘探研究是在陆地上, 是对各种工业区实施较为分散的试验, 但是, 因陆地上的资料信噪比较低, 设备还落后等原因, 未能进入到商业化的勘探阶段。而在我国的南海等地所进行的海上多波勘探却取得了初步成功, 这与国外的情况相一致。

(1) 、中国海洋石油总公司在1998年采集到了第一批二维四分量的地震数据, 2000年又采集到了第一批二维四分量的地震数据。在经过科研人员的一年多艰苦努力与探索, 终于取得了一定的研究成果。

(2) 、中国石油天然气集团公司从20世纪90年代起开始了多波勘探的攻关试验研究。在“九五”科技攻关项目上对裂缝性气藏多波勘探方法及应用的研究则选定在裂缝发育最显著的四川盆地。在国家地震局、石油大学、清华大学、四川地调处的协作下, 经数十位专家及教授几年的潜心研究, 取得了丰硕的成果, 并于2001年6月通过了集团公司的验收。

(3) 、“十五”期间, 在石油天然气集团公司和中国石化集团公司都确立的东部深层地震攻关技术的重点研究项目中, 在深层资料的解释方面, 通过改善深层资料的质量, 精细解释提出的钻探目标, 使此次项目取得了较好的效果, 收到了良好的经济效益, 并积累了很好的经验。

(二) 、国外采集实例

近年来, 在海底电缆采集 (即:OBC) 方法的广泛使用, 大大推动了多波地震技术的发展。从这几年的SEG与EAGE专题研究来看, 地震勘探技术已经取得了显著进步。

北海的AIba油田所开展的多波工作是北海Alba油田某测线横波剖面的对比分析图。因纵横波的特性会使横、纵波对岩层的地震响应大不相同, 从分析图中能看出, 转换波在气层处会有较强的反射界面, 会使纵波在气层处界面的形态不够清楚。在测线纵、横波剖面的对比分析图中也可以看出, 气对纵波会有影响, 使其构造形态不够明显, 不够确定, 边界不够清楚, 但是对转换波的反射却没有任何影响, 在转换波剖面上气层位置处地层反射清楚, 构造的形态明显增加, 这有利于精确确定构造的位置、大小及其反射特征。

四、石油勘探技术的进展

随着石油勘探开发难度的增大, 以及物探技术装备要求的提高, 多波地震勘探已日益受到重视, 并逐渐进入到工业化生产中。多波地震技术在非均质性的储层含油量的预测、油藏的精细描述与动态监测中所显示出的独特优势与应用潜力, 必将是21世纪物探技术发展的方向。

多波地震技术应用的范围:

(一) 、运用横波速度较低特点进行获取

更高分辨率的地震资料, 精准地识别出小构造、小断层、薄层和地层尖灭等的地质现象;

(二) 、运用横波信息能获得较好成像效

果的特点, 将避免火成岩、高速碳酸盐岩、硬海底、硬石膏及气云等对纵波能量的影响;

(三) 、运用多波资料信息量大的特点,

能通过提取更多物性参数进行精细预测到储层岩性, 甚至可以直接识别到油藏;

(四) 、运用多波资料进行研究地下介质的方位、各向异性、探测裂缝等储层发育特征。

多波地震勘探技术的新进展是在石油勘探遥测技术和光纤传感器的应用方面。这两方面的应用将大大克服传统勘探技术在一些比较特殊领域技术上的劣势问题, 这些产品所具有的特殊性能、经济性优势以及较高的可靠性是取得石油勘探成功应用的关键因素。

五、结束语

多波地震勘探采集技术经过时代的发展与变迁, 经多方专家的共同努力已经在石油勘探中取的了很大的成果, 在实践过程中, 还会继续进行研究性突破, 实现更高的飞跃。

参考文献

摘要：随着石油勘探的发展, 多波地震勘探的采集技术在石油勘探中也得到实施应用, 而深层地震勘探技术则是解决能量下传的根本。本文就多波地震勘探采集技术、国内外多波地震勘探采集应用以及石油勘探技术的进展进行了相关的分析和介绍。

关键词：多波地震勘探采集,石油勘探技术

参考文献

[1]欧庆贤.《石油物探文选》, 石油工业出版社, 1995, (8) .12一24[1]欧庆贤.《石油物探文选》, 石油工业出版社, 1995, (8) .12一24

[2]裘慰庭.《地震勘探采集技术论文集》, 石油工业出版社, 1993, (5) .24一31[2]裘慰庭.《地震勘探采集技术论文集》, 石油工业出版社, 1993, (5) .24一31

[3]钱绍瑚.《实用高分辨率地震勘探数据采集技术》, 中国地质大学出版社, 1998, (4) .[3]钱绍瑚.《实用高分辨率地震勘探数据采集技术》, 中国地质大学出版社, 1998, (4) .

[4]马恩泽.《地震勘探论文集》, 石油工业出版社, 1996, (3) .88一106[4]马恩泽.《地震勘探论文集》, 石油工业出版社, 1996, (3) .88一106

[5]陆基孟.《塔地震勘探原理》上、下册, 石油工业出版社, 1996, (8) .336一436[5]陆基孟.《塔地震勘探原理》上、下册, 石油工业出版社, 1996, (8) .336一436

[6]马在田.《地震成象技术—有限差分法偏移》, 石油工业出版社, 1989, 65一78[6]马在田.《地震成象技术—有限差分法偏移》, 石油工业出版社, 1989, 65一78

[7]李庆忠.《走向精确勘探的道路》, 石油工业出版社, 1994, (8) .[7]李庆忠.《走向精确勘探的道路》, 石油工业出版社, 1994, (8) .

[8]任俞.超深油气藏物探方法的发展和改进, 世界石油工业, 1997, 4一7.[8]任俞.超深油气藏物探方法的发展和改进, 世界石油工业, 1997, 4一7.

[9]徐明才、高景华.深反射地震资料处理和解释的初步研究, 物探与化探, 1995, (5) .[9]徐明才、高景华.深反射地震资料处理和解释的初步研究, 物探与化探, 1995, (5) .

煤矿三维地震勘探数据的采集技术 第3篇

关键词：煤矿三维地震,勘探数据,采集技术

0 引言

煤炭是中国重要的自然能源, 它为人类的生存和发展做出了巨大贡献, 同时在中国经济发展过程中也发挥着重要作用。随着工业领域及生活取暖方面对于煤炭需求量的不断增加, 煤矿开采企业的压力也越来越大, 为了能够保障煤田勘测的效率和质量, 近些年来, 三维地震勘探数据采集技术, 在煤田勘探中得到了广泛普及和应用。三维地震勘探技术是在二维地震勘探的基础之上研制和开发出来的, 具有勘测更加精确, 范围更加广泛, 对于数据的分析和处理更加快速的优点。在中国煤矿开采领域发挥着不可替代的作用, 为提高中国煤炭资源的数量, 减少开采污染, 做出了巨大贡献。

1 三维地震勘测技术的工作原理

要了解三维地震勘探技术, 有必要先了解一下二维地震勘探的基本原理。二维地震勘探方法是在地面上布置一条条测线, 沿各条测线进行地震勘探施工, 采集地下地层反射回地面的地震波信息, 然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀, 在二维空间上显示地下的地质构造情况。同时几十条相交的二维测线共同使用, 即可编制出地下某地质时期沉积前地表的起伏情况。如果发现哪些地方反射波不连续, 则可确定其为地质构造的地方[1]。

2 煤田三维地震勘探技术的主要步骤

三维地震勘探技术在煤田勘测中应用比较广泛, 但是由于煤矿开采区域的地质结构往往比较复杂, 对于勘探技术的要求相对要高, 难度也比较大, 因此, 在勘测过程中, 工作人员需要严格按照数据采集, 数据处理的步骤进行, 具体如下。

2.1 野外地震数据的勘探采集

煤田勘测工作, 大部分是在野外进行, 在野外进行工作时, 我们通常是利用地震勘探数据采集器进行数据采集, 采集的目的层为煤层附近。煤田勘探过程中的数据一定是毫无差池的, 这样才能够保障下一步工作的顺利进行, 这对于安全生产及经济收益的提高, 都具有巨大的现实意义。野外勘测地震数据采集需要工作人员采集数据的同时, 对于各个钻孔位置、深度及炸药量都要进行周密计划和管理。将炸药放在预先计划好的位置上, 同时对各个位置进行记录, 在炸药被引爆之后, 会产生非常强大的地震波, 我们就是利用地震波的反射来获取地质结构资料的。

2.2 数据勘探作业的处理

煤矿勘探原本就是一项复杂又难度较高的工作, 三维地震勘探技术在煤田勘探的应用过程中, 也必然会面临很多综合性问题, 这就使得数据的获取及处理难度更大。地震勘探工作具有一定的特殊性, 它的每一个步骤的工作既需要具有一定独立性, 又要能够与其它各个环节相互联系和配合, 彼此之间是相互协作, 相辅相成的关系。如果与以往的二维地震勘探技术相比, 三维勘探技术的优点特别明显, 这种技术在获取数据时, 数据空间大, 密度高。而以上这些都是与数据勘测作业密不可分的, 准确数据是数据处理质量的保障, 因此, 工作人员需要及时合理地对数据进行整理和清除, 这些工作结束之后, 需要进行收尾工作, 分布图通常是利用波点记录方式取得的。

2.3 对勘探地震资料的解释

对于勘探地震材料的解释通常分为两个方面, 一个是数据的计算和处理, 同时结合图表进行对比, 接着对数据进行分析, 这样做的目的是为了能够高质量、高效率地进行数据地质结构分析。另一个就是煤层及构造位置, 在进行地质资料解释的同时, 对于地质构造进行标定, 为下面的工作做好万全准备。

3 煤田三维地震勘探技术作业方法的应用

3.1 合理控制煤层的小断面及起伏形态

从三维地震勘探区的起伏状态及断面条件来看, 需要将煤层底板起伏形态的深度误差控制在2%以内, 最大限度地满足地质作业要求, 是为了能够确保煤田在进行地震勘探工作时能够更加顺利。中国在这个方面, 通过多年的研究和努力也取得了一些成绩, 并积累了一些经验, 因此, 目前, 已经能够做到反射点归位。但是, 还需要在精度方面进行更深的研究和完善, 这样才能够使其精度越来越高[2]。

3.2 对相关煤层的厚度变化进行研究

煤层厚度主要体现在振幅上, 在一定范围内煤层厚度正比于地震波振幅谱与煤田反射振幅谱的一阶比值。所以只要满足一定数目的钻孔及典型的比例系数便能直接获取地震勘探资料的煤层厚度。

3.3 对采集陷落柱的范围

采集陷落柱是一种表面结构, 它是在非变动构造的破碎岩石之上的, 也是在高速层与低速层转变过程中出现的。从三维地震构件图的时间刨面就能够计算出来塌陷深度及其变形程度, 进而了解地质复杂性及其相对应的条件, 从而提高其精准性。目前, 中国煤田在进行地震勘探作业时, 应用最多的就是三维勘探技术。

4 煤田三维地震勘探作业技术的发展前景

4.1 设备仪器的数字化

通过统计和相关专业认识的研究分析发现, 中国煤田的一次性能源将在2030年时超过一半以上, 也就是说中国的煤矿资源很快就会被使用殆尽。从可持续发展的眼光来看, 中国对于煤炭需求是长远的, 为了能够降低煤矿消耗, 使其被消耗的速度能够与其生长速度相适应, 达到可持续发挥的要求, 首先从其勘探技术及方法入手。三维地震勘探技术最主要的就是在煤的采集及验证方面, 需要不断地提高仪器的数字化程度, 才能够保障数据的精度, 促进生产的进行。

4.2 提升复杂区三维地震勘探的精度

现阶段, 中国煤田三维地震勘探工作的重点是5m以上的煤田断层, 20 m以上的陷落柱, 因此我们将工作重点放在小断层上, 能够有效地提高勘测效率和质量, 并且对于采空区的侵入想象也会有所控制。目前, 中国的地质勘探在获取较近煤层图像时, 其分辨率已经有所提高, 其断层的控制力也已经达到了90%以上。在提升较为复杂地区的勘测精度之后, 对于煤层底部的水含量特点, 灰岩层等情况的了解就会更加方便和准确, 进而提高地域采煤极限。

5 结语

深层三维地震勘探数据采集技术在煤田勘探中的应用, 极大程度地提高了工作效率, 提高了矿区的煤矿产量, 同时还节约了大量的人力、财力, 提高了经济收益。在经济不断发展, 科技不断进步的新时期, 在深层三维地震勘探技术方面, 还需要进一步的努力, 这样才能够使其使用领域更加广阔, 同时, 煤田勘探工作中, 由于其危险性大, 因此, 工作人员需要时刻保持清醒头脑, 采取严格的管理模式与方法, 提高人们的安全工作意识及技术水平, 在保障生产的同时, 促进和谐工作环境的形成。主要以三维地震勘测数据采集技术在煤田勘探的应用为例进行了论证和分析, 希望能够为人们提供一些帮助和参考。

参考文献

[1]方正.煤矿采取实用地震勘探技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2012.

陇东黄土塬区三维地震勘探采集技术 第4篇

1.1 勘探区自然条件

勘探区地处陇东黄土高原, 地形跌宕起伏, 地表相对高差最大240m (地表标高为1213m~1453m之间变化) 。地表坡度一般在20°~30°, 部分坡度达40°~50°, 有多个直立陡坎和冲沟, 高差达30余米;植被发育, 通视条件差。

1.2 勘探区地质概况

区内大部分基岩被第四系黄土覆盖, 仅有零星出露, 黄土厚度一般为60m, 两极厚度分别为0m、132m。主要地层自下而上有三叠系上统延长群、侏罗系下统富县组、侏罗系中统延安组、直罗组、安定组, 白垩系下统志丹群, 第三系上统甘肃群、第四系。其中延安组为区的主要含煤地层, 岩性多为灰~灰黑色砂岩, 粉砂岩, 砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成。含煤层2~3层, 自上而下编号分别为煤2、煤3、煤5, 其中主要可采煤层为煤3、煤5;煤3全区穿层点48个, 见煤点27个, 沉积缺失点21个, 见煤点中可采点25个、不可采点2个 (小于0.7m为不可采) , 见煤点两极厚度0.15~16.52m, 平均4.95m, 埋藏深度变化范围为310.87~619.88;煤5全区穿层点48个, 见煤点37个, 沉积缺失点10个, 断层缺失点1个, 见煤点全部可采, 见煤点两极厚度0.76~31.66m, 平均10.15m, 埋藏深度变化范围为330.52m~716.64m, 煤层间距在20m~60m之间变化。区内主体体构造为一走向NWW~SE的两翼不对称的背斜, 在背斜的倾伏端发育有次一级向斜, 背斜轴部倾角在3°~5°之间变化, 倾伏端倾角在30°~45°之间变化。

1.3 勘探区地震地质条件分析

工区地表条件复杂, 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。黄土层的存在对地震资料的品质影响较大, 首先, 黄土层松散、弹性差、速度低, 震源与黄土介质的耦合性很差;其次, 黄土层对地震波的高频成分有强烈的吸收衰减作用, 导致单张记录的能量弱、频率低;另外, 黄土介质的各向异性较严重, 波场复杂, 容易产生面波、折射波等规则干扰波。因煤层与围岩波阻抗差异明显, 能够形成较好的反射波, 本勘探区煤层埋藏深度适中是本区三维地震勘探的有利条件, 但勘探区内煤层厚度、煤层间距变化大, 地层倾角大, 增加了勘探难度。综合来说本区地震地质条件复杂。

2 资料采集难点与对策分析

2.1 技术难点

首先, 黄土塬复杂的表层条件对地震勘探造成的影响在采集方面主要有以下几点:首先黄土复杂区缺乏良好的激发和接收条件;第二, 相干干扰、次生干扰、黄土谐振干扰极其严重;第三, 复杂地形影响的空炮、空道造成的反射空白段, 以及激发能量在悬崖、陡坎侧面逸散, 造成的不良反射段破坏了共反射点 (反射面元) 的属性;第四, 短波长大静校正量的存在使记录在未校正前, 反射同相轴的识别难度大, 不利现场质量的监控。另外, 由厚黄土层内的虚反射界面可能产生的多次波对地震成果解释精度的影响也不容忽视。

其次, 因断裂构造、地层倾角、地表标高的变化造成目的层埋藏深度变化大。观测系统设计难度加大。

2.2 技术对策

借鉴以往类似工区的勘探经验, 针对干扰波发育、能量逸散问题, 可以采用提高覆盖次数的方法来降低影响。首先高覆盖次数的炮检点纵横向分布相对离散, 面元道集内传播路径差异的增加破坏了干扰的相干性, 从而提高了对干扰的压制能力, 其次不同的接收方向, 悬崖、陡坎造成的反射“不良”影响是不同的, 相邻道迭加时, 可以消除了“不良反射段”的影响。

针对目的层埋藏深度变化大的问题, 可以采用相同的观测系统类型不同的接收道数来解决, 针对煤层倾角大的特征, 采用宽方位角观测系统进行数据采集。

针对激发接收条件差的特点, 挖去表层的浮土, 把检波器插稳, 埋在坚实的原生黄土之上, 确保有良好的耦合效果;在不影响覆盖次数相对均衡的前提条件下, 精选炮点位置, 以提高激发效果, 选择炮点的原则为:避高就低 (避开悬崖陡坎孤峰等不利地形) 、喜旧厌新 (重复利用能取得好资料的炮点) 、避虚就实 (尽量在基岩区激发) 、增大激发药量和井深, 确保一次波能量。

最后, 针对山区复杂的地形条件, 野外采用根据初步设计进行先测量, 二次设计后再施工的三维地震采集流程, 同时采用边施工边处理的工作方法, 对质量较差的区域采取增加覆盖次数的技术措施。

3 野外资料采集

3.1 观测系统

三维地震勘探施工设计的正确与否至关重要, 它直接关系到三维地震勘探的成果质量, 关系到三维地震勘探的效益, 地震勘探施工设计的缺陷与不足, 对地震勘探的影响是巨大的, 因为野外采集造成后期资料处理与解释的“硬伤”是不可恢复的, 事实上也是难以补救的。施工设计需从地质任务出发, 在研究、分析勘探区基础地质资料的基础之上进行。首先, 根据收集到的已知地质资料建立勘探区地球物理参数数据库, 数据库应包括最浅目的层埋藏深度、最深目的层埋藏深度、预计的反射波层位、地层倾角、对应反射层的平均速度、反射层的双层旅行时间, 反射层的反射波主频。然后根据三维地震勘探主要采集参数 (时间采样间隔选择、空间采样间隔选择、最大炮检距选择、最大非纵距选择、覆盖次数) 的理论公式进行计算后并综合分析, 确定观测系统。经过以上流程, 本区选择的观测系统参数如下:10线10炮制束状观测系统, 线距40m, 道距15m, 浅部单线接收道数60道, 深部接收道数72道, 覆盖次数30次 (横向5次, 纵向6次) , 小倾角区中点激发, 大倾角区下倾单边激发。

3.2 试验工作

黄土塬区的试验工作主要为激发井深、激发药量的选择。由于黄土塬区缺乏潜水位, 所以在潜水位下激发是不能实现的。根据洛阳铲成孔的10口微测井资料可知本区的黄土特征 (1m~4m处为干黄土, 黄土速度200m/s;4m~11m处为潮湿黄土, 黄土速度600m/s;8m~13m处为干黄土, 黄土速度400m/s;10m~21m处含有一层厚2m的粘性红土, 红土速度1500m/s) , 井深试验分别选择了4m、5m、6m、7m、8m的潮湿黄土层中及13m、15m、17m、19m、21m的粘性红土层作为激发层位, 药量选择2kg。试验结果表明, 潮湿黄土中激发时不论井深大小得到的记录差异不大, 粘性红土中激发不论井深大小得到的记录差异不大, 但粘性红土中激发得到的记录明显好于潮湿黄土中激发得到的记录 (图1) 。这说明在黄土塬区勘探, 井深参数只是一个相对概念, 重要的是激发层位的选择。本次勘探最终选择进入粘性红土层1.5后作为最终的激发井深。

选择相同的激发层位与井深, 分别用1kg、2kg、3kg药量进行试验, 认为2kg与3kg药量得到的记录差异不大。本次勘探最终选择在埋藏浅的区域采用2kg药量激发, 在埋藏深度较大的区域采用3kg药量激发。根据点试验的成果, 完成了两条覆盖次数30次的二维试验线 (图2) , 试验线时间剖面信噪比较高, 有效波特征突出, 构造现象明显。

3.3 资料采集

测量工作按照预设计的施工图进行, 测量作业组除提供测量点坐标与高程外, 同时还需提供地物 (如障碍物、悬崖、孤峰、陡坎等) 参数, 以备再次设计使用。再次设计时主要以炮检互换的理论为基础, 具体为:变观设计中, 根据期望输出炮点和接收点的分布形式, 求解炮点的分布形式。从而可以求出变观后的炮点地面分布形式。把炮点 (s) 、检波点 (g) 和共中心点 (x) 的关系写成褶积形式:sg=x, 其Z变换为:S (Z) ·G (Z) =X (Z) 。式中S (Z) 为炮点 (线) 的Z变换多项式, G (Z) 为检波点 (线) 的Z变换多项式, X (Z) 为地下共深度点 (CDP) 的Z变换多项式。

设计过程以计算机辅助设计为工具进行, 设计时需要考虑覆盖次数的相对均匀、炮检距不能大于试验得出的结论。设计中, 重点应用的技术避高就低、喜旧厌新、避虚就实 (图3) , 这些技术的运用确保获得了品质较好的第一手资料。本次三维地震勘探工作共完成生产物理点1810个, 其中甲级记录1115张, 占总数的61.6%, 乙级记录682张, 占总数的37.1%。这些数据说明本次三维地震勘探原始资料质量是可靠的, 采取的技术措施是合理的。

4 结论

从陇东黄土塬区三维地震勘探的采集过程来看, 充分试验, 生产过程中应用避高就低、喜旧厌新、避虚就实的技术和炮检互换的理论是获得黄土塬区理想资料的基础, 同时也说明在黄土塬区进行地震勘探工作是可行的。

摘要：本文针对陇东黄土塬区第四系黄土层较厚, 纵横向变化大, 地表高差相对较大的特点, 分析了勘探区的地震地质条件及采集中的难点与技术对策;通过大量的试验工作, 最终确定根据钻孔岩心的变化来确定激发井深及避虚就实的施工方式来解决激发条件较差的问题, 通过对单炮记录及试验线的比较, 说明了在黄土塬区进行三维地震勘探是可行的。

关键词：陇东黄土塬区,三维地震勘探,采集技术

参考文献

[1]邓志文.复杂山地地震勘探[M].北京:石油工业出版社, 2006.

[2]朱书阶.复杂地表条件下陡倾角勘探区地震数据采集研究[J].中国煤田地质, 2011, 2.