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地震勘探项目可控震源施工参数试验设计

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2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

二 维 地 震 采 集 项 目

第 1 页 可控震源试验设计

1地质任务

1.1地质任务

根据中国石化集团公司西部新区油气勘探项目经理部2001年度勘探工作部署的要求，本项目的地质任务为：

1) 重点围绕卡因迪克构造带和侏罗系、白垩系向西地层超覆尖灭线、三类圈闭（构造、地层、岩性圈闭）开展勘探工作；

2) 查明构造发育情况，落实构造圈闭；

3) 了解侏罗系、白垩系地层圈闭和岩性圈闭；

4）查明四棵树凹陷石炭系—二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系地层的发育情况，重点落实烃源岩厚度、分布及埋深情况。

5）查明盆山关系，落实山前推覆构造关系。

2 工区概况

该区地表条件较为复杂，工区南部为山前戈壁砾石区，砾石直径一般为1-40cm，砾石层的厚度和砾石大小随着向山前推进而逐渐增大，个别地段存在砾石与沙土互层现象；312国道从工区中部穿过；在工区东、北部为大片的农田、村庄，表层为土层，土层厚度随着向山前推进而逐渐变薄，下面为巨厚的砾石层。

3 地震地质条件

3.1表层地震地质条件

工区表层岩性变化频繁复杂，地表起伏造成的低降速带厚度变化剧烈，特别是山前戈壁砾石区的巨厚低降速层给表层调查和静校正解释带来困难；巨厚的戈壁砾石层造成激发能量衰减严重，较低了资料信噪比。

3.2深层地震地质条件

从工区获得的地震剖面来看，目的层反射时间一般在1.5-4.0s，一般小于3.0s。地层总体是南部埋深较深，北部埋深较浅。总体上分析，北部资料信噪比较高，反射轴 2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

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第 2 页 可控震源试验设计

连续性好，山前带资料信噪比较低，反射能量弱。

4 试验工作安排

4.1试验目的

新工区地表85%为戈壁砾石区，巨厚砾石层对激发能量衰减严重，造成该地区资料信噪比低，这不利于后续勘探开发需要，因此，有必要在本区尝试采用大吨位可控震源激发，增大激发能量，提高山前资料信噪比和分辨率。

4.2试验要求

1) 要求试验点（段）选在工区内表层、深层地震地质条件具有代表性的点（段）上，试验点（段）位置进行实测，试验点（段）有表层调查和表层结构资料。

2) 要求试验目的明确、针对性强、对比因素单一。

3）对试验资料及时进行现场处理，全区试验资料处理流程、参数要统一，确保能够进行有效对比。

4.3 试验点、线选择

根据甲方要求及踏勘情况，将试验点选择在Z01XY239.5测线山前戈壁砾石区，桩号为1684；在Z01XY235.7测线进行考核点试验，桩号为668.5；段试验线选在Z01XY239.5测线山前戈壁砾石区，炮点桩号：1950-1510。具体点（段）位置见图1。

4.4试验步骤

首先，在Z01XY239.5测线南部戈壁砾石区进行可控震源点试验，然后在Z01XY239.5测线进行试生产。根据试生产情况在Z01XY235.7测线做考核点试验。

4.5试验项目

根据地质任务的要求，针对工区地表条件，制定可控震源激发点（段）试验的对比试验项目和施工因素，具体参数如下：

1）点试验（31炮）

a.排列参数

检波器组合个数：3串*12个 2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

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检波组合形式：“矩”形面积组合

组 内 距：δx=4m，δy=4m

组合基距：Lx=44m，Ly=8m

接收道数：325道

道 距：50m

观测系统：8475-125-0-125-7925

b.仪器因素

仪器型号:SN388

记录长度：7s

采样间隔：2ms

前放增益：24dB

 扫描长度对比试验（4炮）

固定因素

扫描方式：线性升频扫描

描频率：6－72Hz

震源台次：4台×10次

震源出力：75%

震源组合形式：线性组合

振动方式：定点振动

震源组合基距：60m，组内距20m

对比因素： 8s、10s、12s、14s

 线性升频扫描频率对比试验（3炮）

固定因素

扫描长度：14s

震源台次：4台×10次

震源出力：80%

震源组合形式：线性组合

振动方式：定点震 2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

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震源组合基距：60m，组内距20m。

对比因素：6-72Hz（生产炮）、10-72Hz、12-72Hz、14-72Hz

 震源台次对比试验（13炮）

固定因素

扫描长度：12s

扫描方式：线性升频扫描

扫描频率：6－72Hz

震源出力：75%

震源组合：线性组合

振动方式：定点震动

震源组合基距：60m，组内距20m

对比因素：

3台×6次、3台×8次、3台×10次、3台×12次、3台×14次

4台×6次、4台×8次、4台×10次、4台×12次、4台×14次5台×10次、5台×12次、5台×14次

 震源激发出力对比试验（3炮）

固定因素

扫描长度：12s

扫描方式：线性升频扫描

扫描频率：6－72Hz

震源台次：4台×10次。

震源组合：线性组合

振动方式：定点震动

震源组合基距：60m，组内距20m

对比因素:60%、70%、75%(同上)、80%

 震源组合基距对比试验（1炮）

固定因素

扫描长度：12s 2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

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扫描方式：线性升频扫描

扫描频率：6－72Hz

震源台次：4台×10次

震源组合：线性组合

振动方式：定点震动

对比因素:60m、90m

 扫描方式对比试验（7炮）

固定因素

扫描长度：12s

震源激发出力：75%

震源台次：4台×10次

震源组合：线性组合

震动方式：定点震动

震源基距：60m，组内距20m。

对比因素：

a) 非线形扫描：

-3dB/oct、3dB/oct、6dB/oct、9dB/oct

b) 变频扫描：

第一炮

（6，6，8，8，10，10，12，12，14，14）-72Hz

第二炮

6-（64，64，66，66，68，68，70，70，72，72）Hz

c) 变相为扫描：

初始相位0°,每震完一次后相位翻转180°

2）段试验（221炮）

利用点试验确定的激发参数，在Z01XY239.5测线南段选择5km的满覆盖段进行段试验，炮点桩号：1950-1510，施工因素如下：

 仪器参数 2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

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仪器型号：SN388

记录道数：280道（中间对称观测系统）、403道（固定排列，不固定观测系统）

记录长度：7s

采 样 率：2ms

前放增益：24dB

 观测系统及覆盖次数

观测系统：a) 7050-125-0-125-7050(炮点1950-1752)

b) 不固定观测系统(炮点1750-1345， 1345-2033排列固定接收)

道 距：25、50m（山前3km道距为25m）

炮 间 距：50m(炮点顶到山前)

覆盖次数：140次

 可控震源激发参数

震 源 类 型：SM26

激 发 方式：震源激发

台数*震次：4台*10次

出 力：80%

扫描方式：线形升频

扫描频率：6-72Hz

扫描长度：14s

组 内 距：20m

组合基距：60m

5 试验资料分析

5.1点试验资料分析

利用现场处理和相关的分析软件对单炮资料进行处理、分析，然后进行综合对比和方法论证，得出最佳的可控震源激发参数。

分析方法： 2001年准噶尔盆地西缘—精河区块

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 定性分析

1）单炮显示记录

 定量分析

1）频谱分析

2）信噪比分析

3）能量分析

4）环境噪音分析

5.1段试验资料分析

利用现场处理机对试验段资料进行常规处理，并分别抽取140次、120次和60次不同覆盖次数的迭加剖面，通过浅、中、深目的层反射轴的连续性、反射波频率、构造形态、断点位置等构造地质特征进行定性分析，验证可控震源在该类地区施工可行性；同时，通过不同覆盖次数的剖面对比，验证覆盖次数变化对资料品质的影响，从而为后续施工确定合理的覆盖次数提供帮助。

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地震勘探规范

地震勘探规范

地震勘探规范

5.2 地震数据采集的基础工作

5.2.1低（降）速带的测定

5.2.1.1小折射：宜采用相遇时距曲线观测系统，排列长度应为低（降）速带总厚度的8~10倍。 选 择检波点距时，低速层、降速层和高速层至少均应有3 道控制。

5.2.1.2微测井：每个速度分层至少有3个观测点，在速度变化的拐点附近应加密观测。井口观测点（或激发点）离井口位置应不大于1m。

5.2.2干扰波调查

一般可采用单个检波器和小道距连续追踪的方式进行观测，宽频带接收。追踪干涉波应有足够的长度，并能求出各组干扰波的主要参数。

5.2.3环境噪声观测

在随机干扰较强，记录信噪比较低的地区，应录制环境噪声，计算随机干扰的相关半径。

5.2.4试验工作

5.2.4.1生产前应进行试验，以了解勘探区内的地震地质条件和有效波、干扰波的发育情况，选择最佳激发、接收条件，确定完成地质任务采用的基本工作方法。

5.2.4.2试验前应根据地质任务和设计要求，结合区内地震地质条件和以往工作经验有针对性地编写出试验方案。

5.2.4.3试验点、线（段）应选在区内有代表性的不同块段上，并遵循由已知到未知，由简单到复杂及单一因素变化的原则。

5.2.4.4试验结束后应及时进行资料处理和分析，写出试验总结，作出明确结论，并经上级主管部门认可。

5.2.4.5未经试验或试验结论不明确，不得转入正式生产。

5.2.4.6生产中局部地段记录变坏时，需增做试验，找出原因，调整工作方法，使记录得到改善。

5.3 二维地震数据采集

5.3.1 采集参数的选择

5.3.1.1激发条件： a）井中激发深度一般应在潜水面以下3~5m，尽可能选在粘土、砂质粘土等激发效果好的层位上。对于潜水面过深、炮孔难以达到潜水位以下的地区，激发层位应尽量选在不漏水的致密层中，并采取灌水及埋实等方法，以消除和减弱声波、面波等干扰。

浅谈可控震源在煤田地震勘探中的应用

浅谈可控震源在煤田地震勘探中的应用

２０　河北煤炭　２００６年第４期　

浅谈可控震源在煤田地震　勘探中的应用　

张新生　（河北省煤田地质局勘查院，河北邢台０５４０２２）　摘要：可控震源在煤田地震勘探中得到了越来越广泛的应用，而且占据了非常重要的位置。在　施工过程中要正确选取各项技术参数，而且为提高地震剖面质量还应注意与大地的耦合问题和压　制干扰等方面问题。　关键词：煤田勘探；可控震源；技术参数；多次覆盖　中图分类号：ＴＤ１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—１０８３（２ｏｏ６）ｏ４一ｏｏ２０—０３　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｆｏＣＵＳ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏａｌｆｉｅｌｄ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｎ—ｓｈｅｎｇ　

随着勘探技术的不断发展和勘探市场中各种不　同勘探条件对勘探设备和技术的不同要求，可控震　源在煤田地震勘探中得到了越来越广泛的应用，而　且占据了非常重要的位置。可控震源具有施工效率　高、成本低、激发频率和振幅可以控制等特点，在　钻井困难地区优点更为突出。在一些地区使用可控　震源所获得的资料甚至比井炮资料还好。因此，可　控震源已成为一种普遍使用的勘探工具。　可控震源在煤田勘探中主要应用于井炮很难实　现的复杂地区，由于地震地质条件复杂，因此在施　工过程中对各项技术参数的选取要求很高，可控震　源系统中有许多约束条件和一些极限参数，有时往　往由于对可控震源系统缺乏了解，或对可控震源物　理模型认识不清，使用了一些与约束条件相冲突的　参数，造成系统无法正常工作或性能指标下降，这　是可控震源使用过程中必须避免的。　１可控震源与大地的耦合效应　可控震源平板与地面直接接触。当可控震源振　动时，它与地面组成了一个振动系统，两者之间的　耦合程度越好，向地下传输的扫描信号与理论值越　接近，地震相关记录的信噪比和分辨率也就越好。　但在复杂地区采集时，由于振动频率、施加压力和　系统恢复力系数不同，使得地表介质对震源响应的　位移ｈ（ｔ）不同，即使同一震源参数采集，由于地　表介质的不均一性、介质的波阻抗不同，地表对震　源响应的位移ｈ（ｔ）也不相同。因此，当地表响应　的位移函数ｈ（ｔ）产生的反作用力Ｆ（ｔ）超过可控　震源的总重量时，就会出现震源的脱耦现象；若震　源几何中心与重心位置不完全重合，则会出现震源　晃动现象。消除震源脱耦现象有以下措施。　（１）配备可控震源力控装置。在可控震源上增　加一个检测装置来检测ｈ（ｔ）的幅值，并把检测到　的幅值反馈到震源的电子箱体之中，来调整可控震　源液压系数，驱动重锤向地下发射一个可调的、使　ｈ（ｔ）幅值相对稳定的作用力。　（２）改变表层介质的波阻抗。在实际工作中发　现，当地表为坚硬的岩石或砾石时，极易产生震源　脱耦现象，并且出现的频率ｃｏｌ与有效波频率相接　近，地表介质越疏松，震源脱耦出现的频率越低。　改变地表介质的波阻抗，也是改善震源脱耦的有效　措施，可以人为地在表层岩石和砾石之上垫０．５ｍ　以上疏松浮土，以减少震源的脱耦现象。　２可控震源参数的选择　选择和论证野外施工参数是可控震源地震勘探　关键工作之一，只有选择了最佳的野外施工参数，　才能保证野外采集的原始记录有足够高的信噪比，

地震勘探参数选择

地震勘探参数选择

地震勘探注意参数

1.最大偏移距；如果偏移距太大,记录最重要的反射波便不能达到额定的叠加次数;如果偏移距太小,则在一次和多次反射之间在时差内的差值便小于它可能分辨的值,因此减弱了多次波的衰减功能;所以一般而言,最大偏移距要尽可能大,以利于速度分析；同时为避免宽角反射波畸变,它又必需足够小;对一个排列来说,合适的最大偏移距应使最重要的反射波正好在最远记录道的削减带mute zone之后到达;它使得记录道加长30～40%;削减消除了NMO校正造成的畸变,经验法则是选取远道偏移距等目标反射面的深度;

2.近道偏移距炮点离最近一个检波器的距离,用X1表示；在最浅的反射波上至少要保持一次覆盖;近道偏移距越小,则浅部反射波的叠加次数越高;一般的原则是近道偏移距应尽可能地小,以保证对速度和计时的控制,并有利于静校正和基准校正;

3.道间距相邻两道检波器的间距,用△X表示;； 对偏移技术来说,道间距的选择应该能提供足够的空间取样;这一规则通常在数据采集时都必须遵循;显然,道间距大,排列长度大,工作效率高;不宜太大,相位追踪对比困难,远处能量衰减大;

△X取决于最大最小炮检距,地震仪道数,空间采样率,空间分辨率;选取原则是：△X选择要有利于有效波的对比；△X要考虑对反射界面进充分采样,在倾角较大或有断时,应小一些；1M左右即可；△X选取不宜过大,会造成空间采样率不足,产生假频；一般横向二分之一波长,纵向四分之一; 对于深层：反射波波速大,△X大,对于浅层：反射波波速小,△X小;而波速,折射波＞反射波,△X,折射波＞反射波;因此,很多情况下,反射波法的道间距应小于折射波法的道间距;

4.记录长度,采样间隔；记录长度必须能记录到最深目的层产生的反射波,并有一定余量；采样间隔越小,对地震波形记录精度越高,相应的记录长度越小,反之也对；在满足记录长度要求时,采样间隔选取应在反射波的每一个视周期内大约10个样点;

地震勘探常用震源分析

地震勘探常用震源分析

总688期第二十六期

2019年9月河南科技

HenanScienceandTechnology

地震勘探常用震源分析

魏亮

（中国地震局地球物理勘探中心，河南郑州450002）

摘要：震源激发地震波是地震勘探过程中一个非常重要的环节，考虑到勘探目的、激发环境和经济效益等

多种因素，选择最为合适的震源至关重要。笔者参加工作以来接触到三种震源，即炸药震源、可控震源和气

枪震源。因此，本文重点论述了三种震源的激发原理、特性、使用环境和施工管理建议等。关键词：地震勘探；炸药震源；可控震源；气枪震源

中图分类号：P631.46文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）26-0140-04

CommonSourceAnalysisofSeismicExploration

WEILiang

（GeophysicalExplorationCenter,ChinaEarthquakeAdministration，ZhengzhouHenan450002）

Abstract:Thesource-excitedseismicwaveisaveryimportantpartoftheseismicexplorationprocess.Consideringthevariousfactorssuchasthepurposeofexploration,theenvironmentandeconomicbenefits,itisimportantto

choosethemostsuitablesource.Sincejoiningthework,theauthorhasbeenexposedtothreesourcesofshock,name⁃

lythesourceofexplosives,thevibratorandthesourceoftheairgun.Therefore,thispaperfocusedontheexcitation