（地质工程专业论文）塔东南若羌构造地震采集技术应用研究.pdf

摘要 随着塔旱木盆地勘探的不断深入，工区也越来越复杂。塔东南若羌构造位于塔里 木瓮地东南缘，地形极其复杂，地表主要为第四系的砾石，结构疏松，冲沟发育，分 选极差，表层结构为多套互层结构，散射等不规则次生干扰极为发育，激发与接收条 件较差，资料信噪比低，导致构造落实程度低。常规的二维地震采集方法对于复杂的 低地信噪比工区很难取得比较理想的地震资料。 此次在认真分析工区特点和该区以往地震资料的基础上，在采集方法上进行创新 尝试，通过对研究区域采集技术应用研究，进一步落实若羌l 号构造，同时为下一步 塔东南地区及低信噪比区的勘探探索出新的地震采集方法和思路。对于若羌构造带， 由于该地区地下构造变化较大，必须综合考虑选取不同构造位置提取地球物理参数， 然后根据地球物理参数，利用k l s e i s 论证软件对道距、最大炮检距进行理论论证和 分析。重点确定了小道距，高覆盖次数，震检联合横向大组合的采集技术设计思路， 在纵向上通过高覆盖次数压制干扰提高信噪比，在横向上通过震源与检波器大组合有 效压制侧面干扰和散射干扰。在野外静校正方面，由于研究区以往表层调查基本上全 部采用小折射，而工区对于折射波原理不太适用，调查精度会受很大影响。鉴于以往 表层调查存在的问题，在实施时加大了表层调查的投入，主要采用高精度的微测井进 行表层调查。综合前面的参数选取，使该区地震资料品质有了明显提高。 在地震资料处理方面采用静校正、叠前去噪、振幅处理、反褶积和精细成像等一 系列针对性的处理技术，使得构造成像效果得到很大改善，构造形态更加清晰。 通过对该区所采用的采集技术和针对性的处理技术，取得了较好的采集效果。 认为目前应用的采集技术在该区能够解决生产实际中的疑难问题，具有较好的可实施 性，充分证实了上述方法对于塔东南地区具有较好的适用性。 关键词：小道距高覆盖次数横向大组合静校正处理技术 s e i s mi ca c q u i s i t i o nt e c h n o l o g y i nr u o q i a n gs t r u c t u r eo fs o u t h e a s tt a r i ma r e a l uz h a n g u o ( g e o l o g ye n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f w ug u o c h e n a b s t r a c t w i t ht h ed e e p e n i n go ft h et a r i mb a s i ne x p l o r a t i o n ，w o r ka r e ai sm o r ea n dm o r e c o m p l e x r u o q i a n gs t r u c t u r el o c a t e sa tt h e t e r r a i ni s e x t r e m e l yc o m p l e x ，f o r s u r f a c e l o o s e n i n g ，g u l l yd e v e l o p m e n t ，p o o rs o r t i n g ， d e v e l o p e ds e c o n d a r yi r r e g u l a r i n t e r f e r e n c e s o u t h e a s te d g eo ft a r i mb a s i nw h e r et h e m a i n l y 、i t hq u a t e r n a r yg r a v e l ，s t r u c t u r e m a n yi n t e r l a y e r e d s u r f a c es t r u c t u r e s ，t h e s u c ha ss c a t t e r i n g ，t h eb a dc o n d i t i o n so f s t i m u l a t i n ga n dr e c e i v i n ga n dl o ws i g n a lt on o i s er a t i od a t a ，w h i c hl e a d st oa s c e r t a i n s t r u c t u r ed i f f i c u l t l y i ti sh a r dt oo b t a i nag o o ds e i s m i cd a t ai nt h el o ws i g n a lt on o i s er a t i o a n dc o m p l e xw o r ka r e ab yt h ec o n v e n t i o n a lt w o d i m e n s i o n a ls e i s m i ca c q u i s i t i o nm e t h o d o nt h eb a s i so fac a r e f u la n a l y s i so ft h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dt h eo l dd a t a ，c a r r i e so nt h e i n n o v a t i o na t t e m p ti nt h eg a t h e r i n gm e t h o d t of u r t h e ra s c e r t a i nt h es t r u c t u r er u o q i a n g1 b ys t u d y i n gt h ea c q u i s i t i o nt e c h n i q u ei nr e s e a r c ha r e a ，a n da tt h es a m et i m et od e v e l o pn e w s e i s m i ca c q u i s i t i o nm e t h o d sa n di d e a sf o r t h es o u t h e a s t e r nt a r i ma n dl o ws i g n a lt on o i s e r a t i oa r e a s r e g a r d i n gr u o q i a n gs t r u c t u r e ，w es h o u l ds e l e c td i f f e r e n ts t r u c t u r el o c a t i o n st o e x t r a c tt h eg e o p h y s i c a lp a r a m e t e r s ，b e c a u s et h el o c a ls u b s u r f a c es t r u c t u r e sc h a n g eb i g t h e na c c o r d i n gt og e o p h y s i c sp a r a m e t e r , u s i n gt h ek l s e i sp r o o fs o f t w a r et ot h e o r e t i c a l l y p r o v ea n da n a l y s et h eg r o u pi n t e r v a la n dt h eb i g g e s tg e o p h o n eo f f s e t m a i n l yd e t e r m i n e d s m a l lg r o u pi n t e r v a la n dh i g hc o v e r a g e ，t h ea c q u i s i t i o nd e s i g nt h a ti s b i gh o r i z o n t a l c o m b i n a t i o no fs e i s m i co r i g i na n dg e o p h o n e ，t oe n h a n c et h es i g n a l t o n o i s er a t i oo n l o n g i t u d i n a lt h r o u g hi n c r e a s i n gt h en u m b e ro fc o v e r a g ef o ri n t e r f e r e n c es u p p r e s s i o na n dt o s u p p r e s se f f e c t i v e l y t h el a t e r a li n t e r f e r e n c ea n d s c a t t e r i n g i n t e r f e r e n c e b yt h eb i g c o m b i n a t i o no nh o r i z o n t a l o nt h ea s p e c to ff i e l ds t a t i cc o r r e c t i o n ，b e c a u s et h ef o r m e r s u r f a c ei n v e s t i g a t i o ni nr e s e a r c ha r e ab a s i c a l l yb ys m a l lr e f r a c t i o na n dt h er e f r a c t e dw a v e p r i n c i p l ei sn o ts u i t a b l e i nt h i sa r e a ，t h ea c c u r a c yo fi n v e s t i g a t i o nw i l lb et r e m e n d o u s l y i n f l u e n c e d i nv i e wo ft h eq u e s t i o no ff o r m e rs u r f a c el a y e ri n v e s t i g a t i o n ，w ei n c r e a s e dt h e i n v e s t m e n to ns u r f a c el a y e ri n v e s t i g a t i o na n dm a i n l yu s e dt h eh i g ha c c u r a c ym i c r o l o g m e t h o d t h es e i s m i cd a t aq u a l i t yi sm a r k e d l yi m p r o v e di n t e g r a t e dt h es e l e c t e dp a r a m e t e r s b e f o r e a d o p tas e r i e so ft a r g e t e d t e c h n i c a ls u c ha ss t a t i c c o r r e c t i o n ，p r e s t a c kn o i s e a t t e n u a t i o nt e c h n i q u e s ，o s c i l l a t i o na m p l i t u d ep r o c e s s i n g ，d e c o n v o l u t i o na n df i n ei m a g e f o r m a t i o ni ns e i s m i cd a t ap r o c e s s i n g ，w h i c hi m p r o v et h es t r u c t u r ei m a g ef o r m a t i o n ，s ot h e s t r u c t u r ec o n f o r m a t i o ni sc l e a r e r i ta c h i e v e sg o o dr e s u l t sb ya d o p t i n gt h ea c q u i s i t i o nt e c h n i q u e sa n dp r o c e s s i n gt e c h n o l o g i e s i nt h i sa r e a t h e s et e c h n o l o g i e sc a ns o l v et h ea c t u a lp r o d u c t i o np r o b l e m sa n dh a v eab e t t e r i m p l e m e n t a t i o na n dg o o ds e r v i c e a b i l i t yi nt h es o u t h e a s tt a r i m k e yw o r d s ：s m a l lg r o u pi n t e r v a l ，h i g hc o v e r a g e ，b i gh o r i z o n t a lc o m b i n a t i o n ，s t a t i c c o r r e c t i o n ，p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取 得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和 致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获 得中国石油大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 蹴刁年么月f 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩 印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者躲季塑塑 指导教师獬：芬斗鞋么一 矿i i 6 冠 多月 厂 日 日 年 年 q 叫 ， 旷，舛， 莎 期 期 r r t r r t 中国石油大学( 华东) t 程硕十学位论文 第一章前言弟一早日l j苗 1 1 引言 塔东南属于典型的低信噪比地区，次生干扰波尤其是侧面散射干扰波非常发育， 其干扰波的波长也较大( 一般5 0 - 1 5 0 m 之间) ，这些干扰波通过室内的处理很难消除 掉，而常规的勘探方法采用的是较小的检波器面积组合，很难通过组合达到压制干扰 的目的，因此在该区以往的勘探效果，很不理想的，致使该区的地震勘探工作停滞不 前，此次研究的目的重点是进行小道距、高覆盖次数、震、检联合横向大组合的采集 技术的首次尝试，一方面纵向上通过高覆盖次数压噪提高信噪比，横向上利于震、检 联合大组合方式有效压制侧面散射干扰，从而达到提高该区资料信噪比，改善资料品 质的目的，另一方面也为该区下一步勘探部署采集方法设计提供科学依据。 1 2 选题背景 1 2 1 国内外研究现状 复杂山地山前带油气资源丰富，是中国西部地区的主要勘探领域之一。西部地区 具有地表类型复杂多变、地下断裂发育构造特征复杂双重性，地震资料在很多地方都 表现出了次生干扰波发育，资料信噪比极低，这些问题在沙漠腹地深层和山前带尤为 突出，在情况严重的少数地方，采用常规的方法和技术，往往出现资料空白区【1 1 。集 中表现为地震资料信噪比低、构造精度差，成为发展西部地震勘探的技术瓶颈，因此， 如何提高地震资料的信噪比，是西部地区开展地震工作急需解决的一个很突出的问 题。 目前在国内外对于低信噪比方面的研究主要是从两方面展开，一是小道距和高覆 盖次数的应用，二是野外组合压噪。 1 ) 在小道距和高覆盖次数应用方面 近几年来，高密度空间采样地震技术已成为国内外勘探工作者关注的热点【2 1 ，主 要原因是，这一技术对于提高了地震资料的分辨率和信噪比效果比较明显。国外在 2 0 世纪8 0 年代末期采用9 6 道地震仪、道距5 m 进行采集试验，9 0 年代初期和中期又 进行了两次2 8 8 0 道以上、5 m 道距高密度空间采样试验，在9 0 年代中后期起国外许 多油田公司进行高密度采集试验，到2 0 世纪末期，高密度采集技术取得可喜的地质 成果。 第一章前言 国内最早高密度采样采集在2 0 世纪9 0 年代中期塔里木盆地采用6 0 0 道、l o 道 距进行地震采集，室内采用3 道、5 道、7 道等组合方式。2 0 0 3 年后国内在华北、准 噶尔等地区进行了大量高密度空间采集试验，并取得了较好的勘探效果。 国内高密度空间采集技术主要以小道距和高覆盖为特征【3 】o 对于道距设计来说， 常规的地震资料采集技术设计中，确定道距一般考虑两方面因素，一要小于有效波视 波长的一半；二是当地层倾斜时要求在有效信号最高无混叠频率下选取道距。对于高 密度空间采样技术而言，高密度采样的目的是对所有噪声和信号进行全面保真的采 集，因此在设计采样间距时除考虑信号外，还要考虑噪声的保真采样，即考虑噪声波 长的道距设计： 血 九i n j 2 ( 卜1 ) 式中“h 噪音的最小波长 高密度空间采集技术的另一个特征是高覆盖次数，覆盖次数的确定，主要考虑获 得良好的信噪比( s n ) 覆盖次数和信噪比存在如下关系： 乃肘= k x ( s n ) 2 ( 1 - 2 ) 式中肋d 覆盖次数； 彤常数： ( s n ) 信噪比； 从上式可以看出，一般覆盖次数与信噪比均方根成正比关系，如果覆盖次数增加 一倍，信噪比就提高到原来的2 倍，即增加4 1 ；如果要信噪比增加一倍，假设噪 音呈高斯分布，则覆盖次数就要乘4 。当数据信噪比达到一定级别时，要想通过增加 覆盖次数来大幅度地提高信噪比是十分困难的，尽管如此，实践证明提高覆盖次数 是改善信噪比最有效的手段之一。 从准噶尔盆地腹部高密度空间采样采集技术的应用原始单炮上看，5 m 道距波场 得到了更充分的空间采样，有效波和干扰波的特征明显，原始资料信噪比得到明显提 高，较好地避免了空间假频的出现。2 s m 道距没有对波场进行足够的空间采样，空间假 频对有效波构成强干扰，同时面波自身特征也受到干扰，信噪比较5 m 道距降低很多 ( 图1 - 1 ) ，因此可以说小道距对于提高资料信噪比有很大帮助。 从塔东南古城地区g c 0 5 1 7 6 测线剖面对比情况来看，随覆盖次数成倍数的增加， 资料信噪比有所改善，但当覆盖次数增大到1 2 0 以后，资料信噪比的改善不是特别明 2 中目石亍田太 ( o f ) r 程 位女 显( 见图l 一2 ) 。因此对于特定的地区，覆盖次数也不是越高也好，在选择覆盖次数 的时候要考虑既满足资料品质的要求，也要考虑勘探的投入和产出的合理配比。 图l 一1 高密度空间采样技术在准噶尔盆地腹部的应用 ( 引自：彭晓高密度空间采样技术在准噶尔盆地腹部的应用) 国1 - 2 塔东南古城地区g c 0 51 7 6 测线覆盖次数对比图 2 ) 在野外组台压噪方面 检波器的组合主要是用于压制随机噪声和提高有效信号接收能量，在利用方向组 合特性压制干扰波的同时，应尽力保护来自目的层的高频成分的反射。 通过对次生干扰波的研究发现，室内处理很难消除次生干扰波【5 1 ( 见图1 3 ) ，次 第一章前言 生干扰的复杂性在于：( 1 ) 次生干扰可以分布于全记录，无法躲开，也不能切除。( 2 ) 它与有效反射波几乎有相同的频带范围，无法用频率滤波滤去。( 3 ) 次生低速干扰常 常表现为“随机性 ，两克服随机干扰一般采用的是统计方法，但统计方法克服干扰 的本领是有限的。( 4 ) 次生高速干扰可以从四面八方传到排列，因此在记录上的视速 度可以非常高，最高可以接近无穷大。侧面次生高速干扰有时与反射有效波十分相像， 真假难分。( 5 ) 有些次生高速干扰甚至在水平叠加时会得到加强。( 6 ) 由于次生高速 干扰的视速度普遍高于折射初至波的速度，因此它与反射有效波在视速度域及视波长 域总是难分难解。由此可见，在低信噪比地区，次生干扰波主要还是通过野外的组合 来压制。 图l - 3i n k n e 组合与室内去噪对不同传播方向干扰波压制效果的比较 ( 引自：李庆忠的“论检波器横向拉开组合的重要性”) 在大组合接收压噪方面，国外曾经对分别沿i n l i n e 和c r o s s - 1 i n e 方向拉开检 波器组合压制干扰波的效果做过试验，证明横向拉开组合可以有效的克服了侧面散射 噪声，提高资料信噪比。如在前南斯拉夫地区【6 】，首先在试验地区通过盒式干扰波调 查得到了详细的干扰波的数据，然后布置了两个平行的、分别采用主要沿i n - l i n e 以及c r o s s l i n e 拉开检波器组合的两个排列，以验证不同组合形式对干扰波的压制 能力。试验中两个排列均采用3 6 个检波器、均匀分布在1 8 0 m 长的直线上，唯一的区 别是组合方向不同。由以上方式采集的数据经处理，得到图卜4 所示的地震剖面。 4 中国i 大( # 东) ： n 顼学位论文 图i 一4 前南斯拉夫地区两种组合方式所获剖面 ( 引自：李庆忠的“论检波器横向拉开组合的重要性1 图卜4 ( a ) 是1 n 一1 1 d e 方向组台的数据，并在炮点和检波点域经fk 域滤波压噪 处理得到的叠加剖面。由图卜4 可见，即使图卜4 ( a ) 加了去噪，( a ) 、( b ) 两个剖面 仍然存在显著的差异。这是因为i n l i n e 组合时，侧向传播的强烈散射噪声无法在处 理巾得到克服，遗留了许多短轴，从而使得1 nl i n e 组合得到的几乎全是蚯蚓化的同 相轴：而c r o s s l i n e 方向1 8 0 m 组合后，18 36 s 的有效反射波就出来了，从而证 明横向拉开组合的确有效的克服了侧面传播的散射噪声，提高了信噪比。 目前国内勘探中在大组合接收方面做的工作还很少，在大多数地区的地震勘探 中，普遍采用主要沿排列方向( 1 n 一1 i n e ) 排列的检波器组合方式进行野外采集，这种 组合方式主要压制沿l n l i n e 方向传播的原生的规则干扰波及某些随机干扰波，它 对垂直排列方向，即沿c r o s s 一1 i n e 方向传播的次生干扰波则无能为力。这种组合方 式在西部某些次生干扰高度发育的沙漠及山地地区不能起到应有的作用。 国内野外大组合接收应用较少，主要原因有两点：第一点：检波器横向拉开组合 施工难度大，许多人产生了思想上的障碍；第二点：如果横向拉开组台往往会出现组 内高差超出现有技术规程的规定。但是事实证明，原先的操作规程中关于组内高差的 规定是不合理的。 按照以往的技术规程，计算组合高差应用如下公式： h = v o ( 4 十，k ) ( i 一3 ) 式中 卜一组合高差 v r 一低速层速度 第一章前言 民。r 一目的层主频 以往进行计算组内高差时，通常采用低速带的速度v o 进行计算，但实际上不同 地区应因地而异，有些地区低、降速带速度的共同作用，通常按照低降速带的平均速 度来计算，甚至在老地层岩石出露区，高速层直接起作用，一般表层速度可达到到 2 0 0 0 - - 6 0 0 0 m s ，这时对于组合高差计算应选取高速层速度，所以说，过去对于组合 高差的理论计算方法还有些地方需要校正，不应一概而论，应该因地制宜。 “组合时差不超过视周期的1 4 ”的旧规定尽管会使得有效波的衰减被控制在很 小的范围内，但同时也大大削弱了组合压制干扰波的能力。经过理论计算和试验证明， 在很多目的层主频不是很高而次生干扰波非常强烈的地区，只要做到“组内时差只要 没有超过视周期的1 2 ”就可以得到信噪比较高的低频资料。另外，处理过程中的多 次覆盖、水平叠加还可以进一步纠正个别道上的波形失真。 因此，针对不同的地方的地震资料，计算公式的选取也应具有针对性，在很多目 的层主频不是很高而次生干扰波非常强烈的地区也可采用公式片= k ( 2 母k ) ( f 妇 为目的层主频，v 。的选取视表层情况而定) 来计算，这样就会使高差允许值增加数倍， 进而使得垂直排列大距离拉开组合成为可能，相应地检波器组合压制次生干扰波的能 力也会大大增强。 3 ) 几点认识 通过以上对于国内外在野外如何提高资料信噪比的分析可以得到以下认识： 1 ) 高密度空间采样采集技术采用小道距和高覆盖次数，在低信噪比地区取得一 定效果，但它主要是通过对i n 一1 i n e 方向干扰的识别和起压制作用，对于来自 c r o s s - li n e 方向的侧面散射干扰，压制效果较小； 2 ) 野外组合压制来自垂c r o s s l i n e 方向的侧面散射干扰效果较好，但对于 i n - 1 i n e 方向提高资料信噪比主要还是靠小道距和高覆盖次数； 3 ) 野外组合压噪理论的重新认识，为野外大组合压噪在国内采集中的实施提供 了科学依据，必将推动大组合接收在国内低信噪比地区勘探中的尝试； 4 ) 复杂低信噪比地区的勘探，靠常规勘探或单一参数的强化很难达到理想的效 果，应该尝试多种方法相结合的综合采集技术的运用，如塔东南若羌构造带。 6 中目石油大学( 华东) i 程碗学位论文 12 1 研究区域的确定 由于塔东南若羌构造带气候恶劣，自然条件差，地表为第四系松散砾石堆积资 料的信噪比较低，受以往物搛装备和技术条件的限制该区的勘探一直没有展开，致 使改匮勘探程度低目前尚处于普查阶段。 浚区以往地震资料全部是2 0 0 4 年新采集的，其主要施工方法为：道距：3 0 m ，排 列5 9 8 5 覆盖次数：1 0 0 次激发参数：6 7 台x 6 次x1 2 s 。从以往采集方法来看 主要还是采用常规的采集方法。由于本区资料信噪比极低，目的层的有效反射较弱， 用常规方法取得的地震资料很难满足构造解释的需要。 由于若羌构造带构造主体部位一方面地表结构疏松，冲沟发育，分选差，导致地 震采集过程中的接收、激发条件差，散射等不规则次生干扰极为发育( 见图卜5 ) ， 导致地震资料信噪比低；另一方面目标构造( 主要目的层构造北翼) ，靠近断裂地 震资料必然受断裂及断裂破碎带次生干扰影响，同时地层倾角较大，导致有效波反射 能量弱( 见图卜6 ) ，影响了构造的进一步落实。 图1 - 5 工区以往典型单炮 图1 - 6 工区典型剖面 第一章前言 中国* 油 学( 华东) i # j # r 论文 第二章研究区域概况 2 1 表层地震地质条件 研究区域测线所处位置行政上属于若羌县。 整体术看，测线南端高，北端低，地形起伏较大，地表海拔高程从北部的9 0 0 m 变化到南部1 4 0 0 m 左右。测线的地表条件相对简单，但激发接收条件比较差。测线 的两端为山前戈壁区，地表为粒径大小不一的砾石所覆盖，约占整个测线的6 0 ， l 医的中部是一座由松散的沙土和砾石组成砾石山，约占整个测线的4 0 ( 见图2 1 ) 砾石山区正对地下的若羌1 号构造，激发与接收条件差，单炮的干扰比较严重，是此 次需要加强采集方法及质量监控的重点部位。 凰2 - 1 若羌1 号构造地表分区图 从以往相邻测线t d 0 4 - - 5 6 7 的表层调查结果( 见图2 - 2 ) 来看，表层结构口q 极为 复杂，南部戈壁砾石区多见砾石和沙层互层，一般为多层结构，低速层速度约为4 0 0 m s 左右：降速层速度约为8 0 0 1 5 0 0r n s ，高速层速度约为18 0 0 2 2 0 0 m s ；低降速带厚度 从十几米1 0 几十米不等，局部地段厚达8 09 0 m 。中部砾石山区只调查到三层结构， 低速层速度约为4 0 0 m s 左右，降速层速度约为8 0 0 1 1 0 0r i g s 以往只调查到1 6 0 0 m s 左右的速度层，其厚度为2 0 m 左右，采用小折射结合大炮初至的方法，推算要调盘 到2 0 0 0 m s 左右的速度层，其低降速带厚度为1 0 0 m 以 ，最厚地段将近2 0 0 m 。北 部戈壁砾石区为三层结构，低速层速度约为4 0 06 0 0 m s 左右，降速层速度约为 8 0 0 1 2 0 0m s ，高速层速度约为2 0 0 0 m s 以上；低降速带厚度3 0 m5 0 m 左右。 通过以上对地震地质条件的分析可以看出，由于工区地表较为松散，表层结构表 现为多层结构，激发和接收条件较差是导致信噪比低的主要原因。 图2 - z 以往相邻测线t d 0 4 - - 5 6 7 近地表结构图 22 深层地震地质条件 从现有的地震资料看。地质历史缺失了古生代及三叠纪的沉积，中新生界直接覆 盖在占潜山顶界面之上，第三系底( t 8 ) 以上各反射层位基本齐全。主要地震反射层 位有t 8 3 、t 8 、t 6 ( 见图2 1 3 ) 其中t 8 及以上反射层信噪比相对较高，t 83 反射 层信噪比相对较低。各主要反射层波组特征分述如下： 【# # 1 # o 一8 3 。 震藤2 ：o：鬻 图2 4 工区的地震层位( t i ) 0 4 - 7 0 8 ) t 6 反射波组：其界面相当于第三系吉迪克组底，由2 3 个相位组成，能量较强， 连续性好，t 0 时间为15 s 左右。 t 8 反射波组；其界面相当于第三系底，由2 个相位组成，能量较强，连续性好， 是全区的标准反射波组之一t 0 时间为19 s 左右。 t 8 3 反射波组：其界面相当于侏罗系底，为一个凹凸不平的风化界面，能量较 中国石油 学( 华末) i 程硕士学位论文 弱，同相轴连续性一般，部分地段缺失。t o 时间为28 s 左右。 古潜山顶界面毗下反射空白，与上覆地层呈明显不整合接触关系。 从深层地质条件来看，主要目的层t 8 3 凹凸不平，有效能量能量较弱，因此优 选合理的激发参数保证目的层有效反射能量十分重要。 23 地质概况 塔东南地区同塔里术盆地一样为六期原型盆地组成的叠合盆地，不同时期盆地性 质、类型及格局不同。概括起来塔东南地区为四种不同类型盆地的叠合。即古生代为 统一的隆、坳相间的克拉通盆地；侏罗系为坳陷性盆地；白垩系属前陆断陷性盆地； 新生代复合类前陆盆地阶段。塔东南隆起受车尔臣大断裂和阿尔金断隆的控制，受挤 压作用的影响，该构造带地层褶皱明显，发育了一系列的逆断层；沿车尔臣大断裂的 上盘发育了一系列的局部构造。 此次研究区域为若羌断裂构造带上的若羌1 号构造，若羌断裂构造带位于瓦石 峡凹陷的东南端( 见图2 - 4 ) ，紧邻瓦石峡凹陷中心，是主要受4 条北东走向断层控制 的新生界断裂构造带，长约7 0 k m ，宽约2 5 k i n ，轮廓面积约1 7 0 0 k r n 2 。在地震t 6 、t 8 反射层等t o 图，局部构造比较发育，分别发育了8 个、1 1 个局部圈闭总面积分别 为2 7 0k m 2 、4 1 0k m z 。由于工区区测网较稀，控制速度点相对较少，经过变速成图一 糟莲构造 # 地艘t 8 辱楚! 苗t o 幽 ? ； 图2 4 若羌断裂构造区域图 些面积、幅度均较小的局部圈闭被平滑，因此，在地震t 6 、t 8 反射层构造图上，局 部构造分别减少到1 个和6 个，其中以若羌l 号构造面积、幅度最大，落实程度最高。 第口章采集方法计 若羌断裂构造带的勘探主要起于2 0 0 4 年，在2 0 0 4 年度二维地震普查的基础上 经过新一轮的石油地质初步评价，发现了多个有利的地震勘探目标，包括北部侏罗系 地层圈闭、中部构造带、南部山前构造。工区内的若参l 井首次在塔东南地区钻遇侏 罗系，在侏罗系2 5 5 7 2 6 5 1 m 井段见7 层共3 0 m 气测显示( 见图25 ) ，是区域塔 东南地区勘探的重要突破，进一步证明了该区具有良好的勘探前景，若以若参l 为气 水边界进行估算侏罗系气藏资源量：1 9 35x 1 0 8 m 3 。试油结果：2 5 7 2 2 2 5 8 82 9 m 进 行中测，折日产水：3 8 8 方2 5 6 4 2 5 6 6 m 进行完井测试，折t q 产水02 3 方，结论干 层 羹 垂。， 专 萋 墨 i 舞掉i = 醭i 要譬；二 萋燕“ ee _ 一_ 图2 - 5 若参i 井地层综台柱状图 从研究区域地质条件来看，一方面油气勘探潜力较大，良好的勘探前景另一方 面由于断裂较为发育，主要目的层侏罗系与基底岩系不整合接触，导致目的层的有效 反射较弱，不利于的好资料，因此加强对以往的资料分析采用优化的采集方案和采 取有针对性的处理技术是落实构造的关键。 中国石油大学( 华东) i 程碰学位诧立 第三章研究区域地震资料分析与研究 3l 以往地震资料品质分析和研究 31 1 以往采集方法分析 由于研究区域以往勘探程度较低，地震资料品质较差，次生干扰发育地震资料 的信噪比较低，因此使得勘探进程比较缓慢，基本处于地震普查阶段。在2 0 0 4 年新 的一轮普查基础上，发现了多个有利的构造圈闭，使塔东南地区的勘探迅速升温，针 对该区的地震采集技术应用和研究随即展开。通过对以往主要施工方法的分析，可以 看到陔区资料品质较差，在方法上存在以下几方面主要原园： 1 ) 观测系统的设计需要优化 由于该区以往可以参考的资料较少，为观测系统的设计带来很大困难，从观测系 统设计原则出发，最大炮捡距应该与目的层埋深相当。2 0 0 4 年度采用的观测系统为 5 9 8 51 53 01 5 5 9 8 5 ，最大炮检距为5 9 8 5 m ，而从后期钻探的若参1 井( 见图31 ) 来 分析，该区侏罗系底的埋深约太于4 9 5 0 米左右，具体最大炮检距的选取还需要进一 步论证。 荔嚣_ 誊雪兰主兰三 图3 - 1 若参1 井综合柱状圉 第口章采摊方汁 2 ) 覆盖次偏低，不利于提高资料的信噪比 2 0 0 4 年度本区施工采用的覆盖次数为1 0 0 次，从覆盖次数抽稀5 0 ，7 5 ，1 0 0 次 的对比情况来看( 图3 - 2 ) ，覆盖次数的提高对于改善地震资料的信噪比效果较为明 显。 图2 , - 2t i ) 0 4 - - 5 6 7 不同疆盖次数叠加剖面对比 较高的覆盖次数更有利于提高资料的信噪比和目的层的反射能量。因此要想提高 资料的品质，改善剖面的质量，完成地质目标，应该采用较高的覆盖次数。 3 ) 激发参数选取存在误区 工区砾石山区表层结构松散，胶结性差，激发条件极差，很难确定用哪种激发方 式较好，且激发参数的进一步确定还需要大量的试验。一方面由于以往表层调查全部 采用小折射，对于表层结构以及岩性的认识不够清楚，致使在选取激发方式上缺乏足 够的判断依据：另一方面工区以往在确定激发时没有进行井炮试验，且震源的参数选 取存在误区，一直以为能量越强，有效反射能量也越强，但实际上，由于本区由于表 层结构松散，在增加激发能量的同时干扰波的能量增加的强度远远超过有效反射能量 增加的幅度，导致原始料信噪比更低。如工区以往的试验参数，能量一味偏大( 见图 3 3 ) 。而如何解决好激发问题将是本次的关键所在和面临的主要难题之一。 3 ) 组合检波不能有效的压制次生干扰波 从实际资料分析来看( 图3 - 4 ) ，干扰波较为发育如线性干扰和次生干扰。 中国石油大学( 华东) i 程硕学位论文 图3 - 3 以往激发参数试验参数对比图 图3 - 4t d 0 4 - - 5 6 7 原始单炮 下面针对以往地震资料的主要干扰波进行定量分析可以得出( 见图3 5 ) 埘单炮干扰波进行分析得出 线性干扰l ：v + = 2 2 0 0 m s ，p = 1 6 h z ，m - 1 3 75 m 线陛干扰2 ：v + = 1 2 0 0 m s ，p = 1 2 h z ，k 2 = l o o m 第口章采集方法设计 犀3 - $ 干扰波分析图 要保护有效波( 主频2 7 h z ) 压制线性干扰波所需要的横向组合基距分别为 针对线性干扰波1 ：l y l - 8 96 m 针对线性干扰波2 ：l y 2 - 4 44 m 针对单炮侧面干扰波进行分析得出： 侧面干扰3 ：v + = 2 4 2 0 m s ，f f = 2 4 h z 。x 3 - 1 0 0 m 侧面干扰4 ：v + = 2 1 0 0 m s ，f f = 2 0 h z ，x 4 - 1 0 5 m 针对不同需要保护有效波主频，经计算司压制的侧面干扰波波长见表3 一 表3 - 1 ：保护不同主频需压制干扰渡波长计算表 保护不同的主频 1 5 h z2 0 h z2 5 h z3 0 h z3 5 h z4 0 h z l 于扰3 压制波长 1 0 089 688 0 6 l 干扰4 压制波长( m ) 1 0 57 06 0 在实际上线性干扰波具有一定的规律性，可以通过室内资料的处理有效的进行消 除，而侧面干扰波通过室内处理很难消除掉，因此野外的组合主要针对压制侧面干扰 来设计。从以上对实际资料的分析来看，要压制侧面散射干扰波，保护有效波有效频 率，需要压制的干扰波被长主要在5 0 1 0 5 m 范围内，因此实际需要的横向组合基距l y 应大约在4 7 9 45 m 之间。 而该区以往所采用的组合基距为：l x = 2 45 m ，l y = 1 75 m ，可阻看出以往的组合图 型对于干扰波的压制起的作用很小，因此应该加大横向组合基距以有效的压制侧面干 扰波。 4 ) 表层模型不够合理 中国i 岫大学( # 东) 工程碰学位论文 由于工区的表层结构7 锻为松散，没有明显的折射界面，以往表层调查采用的是 小折射调查方法，这就是调查方式本身就存在一定的调查精度问题；以往静校正采用 的充填速度为2 0 0 0 米秒，建立表层模型的高速层速度应该接近填充速度。从以往表 层模型来看( 图3 - 6 ) ，构造主体部位表层高速层速度偏低，在1 6 0 0 1 8 0 0 米秽之闻， 而该段对应的正是构造主体部位这就为资料处理带来一定的静校正问题。 图3 - 6t d 0 4 - - 5 6 7 表层结构模型 3l2 以往地震资料分析 3 1 2 1 原始单炮分析 ”信噪比及噪音类型分析 重 通过对原始叠加剖面( 图3 7 ) 分析，整条测线有一定的信噪比，但线性干扰严 图孓7 原始叠加剖面噪声分析 在处理过程中根据特殊地表和地质条件的变化以及资料的变化，选取工区不同位 置的单炮噪音类型分析吼 第h a 让女* 在处理过程中根据特殊地表和地质条件的变化以及资料的变化，选取工区不同位 置的单炮噪音炎型分析。 从原始单炮( 豳3 - 8 ) 上看：不同速度的线性干扰发育且能量强，衰减慢。原始 共检波点道集( 图3 - 9 ) 上看：也是表现线性干扰严重，能量强，衰减慢。 图3 - 8 僚始单炮噪声分析 图3 - 9 共检波点道集噪声分析 从以往的单炮资料整体上看( 图3 - 1 0 ) ，测线南北两端戈壁区单炮的资料品质相 对较好，能够在远道看到比较明显的有效反射信息，中部砾石山区单炮资料品质很差， 侧而干扰波较为发育，信噪比低，单炮上基本上看不到有效的反射信息。 2 ) 原始单炮频率分析 中目5 油大学( 华东) i 程硕士学位论立 圈3 1 0t 1 ) 0 4 - - 5 6 7 原始单炮资料 选取构造主体位置的单炮( 图3 - 1 1 、1 2 、1 3 、1 4 、1 5 ) 进行频率分析。 图3 一儿原始单炮及频谱分析 冒3 一1 2 频率扫描( 低通) * 日$ 菜集方* 柱计 图3 1 3 频率扫描( 带通) 图3 1 频率扫描( 带通) 从单炮频谱上分析可见：主频低，频带也较窄。我们进一步通过频率扫描对反射 波的有效频带及优势频带的频率的分部范围进行分析。具体频率特征如下：有效频带 6 4 5h z ；优势频带1 0 一2 5h z 。 十国石油大 ( 华东) i 程碗学位诒i 图3 1 5 频率扫描( 带通) 3 ) 能量及子波一致性分析 在资料信噪比以及干扰波分析的基础上，进一步对资料的有效波能量和子波一致 性进行分析 9 1 。 通过对测线不同位置原始单炮固定增益显示进行分析( 图3 - 1 6 ) ，可见地震波向 下传播过程中由于球面扩散而造成能量衰减严重，单炮间由于激发、接收条件不同而 使能量在时间和空间方向上存在显著差异。 图3 一1 6 原始单炮及自相关于波分析 工区内由于地表情况复杂，激发和接收条件的差异大，造成地震子波在空间上有 较大的差异。从图3 1 6 的单炮统计自相关函数来看：无论是子波的横向一致性还是 子波自身的特性都有较太差异。 4 ) 原始单炮分析小结 第章采集方设” 通过对以往单炮记录的分析，可以看出以往单炮由于线性干扰和侧面干扰波较为 严重，信噪比较低：从原始单炮频率分析可见：丰频低，频带也较窄，有效频带为 6 4 5l z ；优势频带为1 0 - 2 5h z ；能量及子波一致性分析可以看出：地震波向下传播 过程中由于球面扩散而造成能量衰减严重，单炮间由于激发、接收条件不同而使能量 在时间和空问方向上存在显著差异，导致地震子波的横向一致性还是于波自身的特性 部有较大差异。 3 1 2 2 以往水平叠加处理剖面分析 道距：3 0 m ，排，d 5 9 8 5 m ，覆盖次数：1 0 0 次激发参数：6 台6 欢1 2 s 图3 1 7t d 0 4 - - 5 6 7 测线水平叠加剖面 道距：3 0 m ，捧列5 9 8 5 m ，覆盖次数：i 0 0 次激发参数：8 _ 7 台6 次1 2 s 图3 - 1 8t d 0 4 - - 7 0 8 测线水平叠加剖面 从工区以往采集的现场剖面分析，砾石山部位的资料品质比较差，深层资料有效 反射能量弱。同相轴连续性差，t 8 反射的