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1重要采集參數分析
1.1有效疊加次數彎線地震勘探中的疊加次數是由CDP面元內反射點的數目來決定的,它受測線的彎曲程度控制,即疊加次數等于共反射面元內具有有效疊加性的炮檢中心點的個數。而所謂有效疊加性是指CDP面元疊加遵循的空間條件、時間條件。因此,彎線地震勘探中的疊加次數是一個統計數字,疊加次數是不均勻的。為保證彎線勘探中的疊加次數,在設計時需對CDP面元中的反射點密度進行估算,在測線彎曲度較大地段,疊加次數得不到保證時,應在轉折處適當加密炮點和檢波點,適當縮小道距和排列長度,用減少中心點分散度的辦法來增加疊加次數。
1.2道距直測線地震勘探中道距選擇的一般要求滿足:時間剖面上反射波不出現空間假頻、偏移時不產生偏移噪聲、疊前二維濾波要求野外記錄不出現空間假頻和滿足橫向分辨率的要求。彎線地震勘探中道距的選擇,除參照直測線的要求外,還應考慮彎線疊加特點。面元沿測線方向的邊長(Dx),一般取道距的一半,因此,道距的選擇應主要考慮影響疊加的時間條件、空間條件及疊加次數,同時也要考慮地下地質條件的復雜情況和壓制多次反射的效果以及施工效率。
1.3炮檢距近炮檢距接收的信息,各種干擾較強,而較大炮檢距所接收的信息干擾較弱,具有較高的信噪比。因此,最大炮檢距的選擇要綜合考慮以下因素:最深目的層的埋深、有效“地震窗”、滿足動校拉伸、滿足速度分析精度的要求、接收排列內反射系數應相對穩定和有利于減小共反射面元內反射點的離散度等。最小炮檢距主要考慮滿足接收到最淺目的層足夠的反射信息,同時盡可能地避開聲波、面波強干擾區及可能產生折射波及淺層折射波的干涉等影響因素。
2彎線地震資料采集應用實例
勘探區位于鄂爾多斯聚煤盆地東緣,河東煤田中南部,勘探程度較低,斷裂構造發育情況不詳,僅知東部有紫荊山斷裂。總體為近南北走向,西傾的單斜構造,構造相對簡單。區內主要可采煤層為山西組2號煤和太原組9號煤,其層間距70m~110m,2號、9號煤層在勘探區內埋深約為1000m~1500m,煤系地層基底為奧陶系中統灰巖。勘探區為典型的黃土高原地貌,淺表層地震地質條件復雜多變,常規的直測線地震勘探無法滿足本次勘探的要求,為此,在本區采用了彎線地震勘探技術。
2.1多方法聯合彎線設計技術為了進一步解決彎線地震反射點離散、覆蓋次數不均勻、共反射面元內炮檢距分布不均勻等問題,采用多種方法聯合設計的采集施工流程。1)用正、反演模型確定疊加面元的大小。設計厚度50m,在500m范圍內尖滅的楔形構造,其正演剖面分別用寬度為50m,100m,200m,500m四種面元疊加,再用道積分方法反演計算其厚度和范圍的變化,反演結果表明,隨著疊加面元的增大,誤差加大。當疊加面元寬度小于200m時,最大厚度誤差約3.3m,最大誤差范圍約50m,故確定疊加面元寬度不大于200m。利用美國綠山公司MESA野外設計軟件,精確設計野外炮點位置,使共反射點集中于最小范圍,并優化了CDP面元屬性,使各面元間有效覆蓋次數盡可能分布均勻,面元內炮檢距分布盡量合理,方位角變小。2)野外施工步驟。野外施工分踏勘、初測、調整、采集、二次測量等步驟。a.踏勘。開工前,首先組織物探、地質、測量、成孔、放線人員對測線進行詳細實地踏勘,選好測線,確定出炮點。b.初測。按照踏勘時實地確定的測線和炮點,測出初選炮檢點的坐標及高程。c.調整。將初測的炮檢點坐標輸入計算機,采用MESA野外設計軟件進行模擬放炮,得到地下CMP反射點分布圖。在此圖上做解釋線,調整炮點,使解釋線上各CDP面元內的有效覆蓋次數分布均勻,且方位角變小,炮檢距分布較均勻,既有近炮檢距,又有遠炮檢距。d.采集。野外嚴格按照室內設計調整后的炮點打井(一般排列不再調整)放炮。e.二次測量。野外測量緊隨排列實測炮檢點坐標與高程,保證偏移后的炮檢點成果真實可靠。3)靈活多變的觀測系統。黃土源溝梁區由于受地形、地物和表層地震地質條件等限制,常規觀測系統難以滿足勘探要求,只能根據不同地表條件,因地制宜采用靈活多變的觀測系統。本次資料采集采用單邊觀測系統,所選參數分別為:道間距10m、最大炮檢距1230m、最小炮檢距40m、覆蓋次數30次。在資料采集中,除使用單邊觀測系統外,還使用了對稱觀測系統、不對稱觀測系統、在測線轉角兩側采用加密炮點觀測系統、測深點(段)觀測系統。
2.2彎線地震資料采集的技術措施經過對彎線地震勘探技術基礎和重要采集參數的分析可知,在施工中應采取如下技術措施:1)測線沿溝谷底部布設測線,轉折角一般不超過30°,測線轉折點盡量位于炮點距或檢波點距處。2)在測線彎度較大的地段,根據野外實測的拐點坐標,計算出炮檢中心點的平面散點圖,在實地成孔條件簡單的情況下進行炮點加密的方法,提高炮檢中心點密度,增加覆蓋次數;在實地成孔條件復雜困難的情況下,采取變觀的方法,達到增加覆蓋次數的目的。3)采用小道距、小偏移距、高采樣率、高頻檢波器、中高爆速炸藥、適中藥量、單深井、組合深井等高面激發等技術措施。
2.3效果分析1)原始資料分析。通過對原始資料分析,可知本區原始采集資料初至波清晰,目的層反射波組豐富、清晰,同相軸連續性好,波形比較穩定,煤層反射波組能量中~強、頻率高、信噪比高;干擾波主要是一定強度的瑞雷面波、炮點聲波、折射多次和隨機噪聲,但對目的層反射波組影響不大,說明本次地震勘探采用沿主要溝谷布設的彎曲測線施工方法正確,技術措施得力,觀測系統選擇合理。2)時間剖面分析。從試處理的時間剖面可以看出,目的層(2號、9號煤層)反射波齊全,波形穩定、能量強,頻率高,同相軸連續性好,可連續追蹤,完全能夠反映出煤層的構造特征;其次,淺層和深層亦有較連續的反射同相軸。
作者:李傳輝 單位:山西省地球物理化學勘查院