广西桂中坳陷碳酸盐岩地区地震采集方法探讨.doc

分组交流论文采善篇 广西桂中坳陷碳酸盐岩地区地震采集方法探讨 胡超俊邓志文窦易升张宇生(中油东方地球物理公司东部勘探事业部河北涿州072751)摘 要：广西桂中坳陷沉积有巨厚的泥盆、石炭系海相地层，生油条件良好具备形成大中型油气藏的石油地质条件。2003年度在该碳酸盐岩地区进行地震勘探攻关，针对碳酸盐岩地区地表条件复杂，岩溶、裂缝发育，资料信嗓比低和前 所未有的复杂性、特殊性和风险性的特点，在选线选点、激发接收和静校正等方面采取了有效的技术措施使该区地震资 料取得了较好的采集效果。关铒阅：碳酸盐岩弯线没计激发选点静校正采集效果、j1引 言工区位于广西壮族自治区柳州、来宾、合“1、河池、南宁地区境内，测线跨度范围大。区域构造位于 扬子陆块的东南缘，北与江南隆起毗邻，东以龙胜一永福断裂与大瑶山隆起、桂林斜坡分开，西以南丹一 都安断裂与南盘江坳陷隔开。桂中坳陷是晚古生代的坳陷，它的基底为下古生界寒武系浅变质岩系，主要 发育泥盆系至中三迭统海相碳酸岩及泥质岩，i叠系及以上地层大部分被剥蚀。工区出露岩性多为灰岩(见图1)，lu体陡峭，沟壑纵横，地形切割剧烈，相对高差多在200500m之间。区内岩溶发育，具有典型的喀斯特地貌特征。罔l【：区典型地表桂中坳陷油气勘探程度偏低，八十年代之前曾完成174 79kin的地震工作量，资料品质较差，区域构 造和地层层序认识不清，得不到好的或能够反映海相实体内幕地质结构的反射资料。自1984年资源评价 t作结束以后，f于一r作重点转移，桂中地区的石油勘探t作处于停顿状态。2技术难点在广两桂中碳酸盐岩地区进行地震勘探，技术难点主要有以下四点： (1)ih体陡峭、沟壑纵横，老地层出露，地层倾角大，造成地下地震波场复杂，地震成像困难。竺查兰垒兰：墨兰苎(2)地表多为碳d盐岩出露，地下裂缝、溶洞发育，造成地震波能量衰减严重，地震资料信噪比低。 (3)地表起伏剧烈，岩性多变，近地表结构复杂，纵横向变化较大，静校正难度大。 (4)各种干扰发育，特别是折射波干扰强，侧面干扰严重，影响地震资料的信噪比。3技术对策针对工区地表、地下条件复杂，地层倾角陡，资料信噪比低，有效波能量衰减严重的特点和难点， 采取以下四方面的技术措施。(1)优化观测系统设计 针对目标地质体制定合理的观测方案，以解决地震成像问题。通过采用小道距、多道数、长排列的观测系统，确保目的层有效覆盖次数，有效地改善了资料品质，提高剖面的信噪比。通过分析采集单炮和地震剖面(见图2)，提取该区地球物理参数进行定量分析和论证，以得好石炭 系及泥盆系主要目的层的资料，落实盆地基底的起伏规律。采用小道距可以更精细的分辨地质体，对 小断块、小断层具有更高的横向分辨能力；采用较大炮检距保证了单炮远道丰富的有效反射信息以及 剖面叠加的效果；适中的覆盖次数对提高构造顶部及信噪比较低地段有明显效果。因此，采用观测系 统为：道距为30m，接收道数480道，最大炮检距7200m，覆盖次数选择在80一120次。图2现场处理地震剖面(覆盖次数120次)(2)加强选线选点工作，改善激发、接收条件该区资料表明，在野外加大选线选戋力度，尽可能在地表低洼平坦区激发与接收，能够提高资料品质，使地震资料更上一层台阶。 为更好的改善激发、接收条件，合理布设炮检点，我们采用了弯线施工技术(测线设计图见下图3)。采用弯线施工时，南于物理点偏离原测线，地下反射点必然存在一定的离散。要保证偏离后的共反射点 能同相叠加到cmp道集上，需在技术上满足两个条件：弯线的地下反射点最大离散度要小于第一菲涅耳带半径：r= 九+(u4)2坌竺查堕兰圭：墨苎苎式中：r为第一菲涅耳带半径、h为目的层埋深、x为反射波长。地层倾斜时，主要目的层地下反射点的反射时差要小于14周期：y。vi(8ftgbl式中：y为偏离距离、vi为层速度、f，为主频、b为地层倾角。 在选线施工中，cmp反射点的离散程度直接关系到叠加效果，需将cmp反射点约束在一定范围内，则测线拐角应尽量控制在一定范围内，保证cmp点能同相叠加，覆盖次数均匀分布，满足设计要求。 另外，施工中允许物理点位做合理的横向偏移是优化激发和接收条件的一个有效措施。在详细踏勘的基础上，根据地质员绘制的地质露头剖面，遵循“避高就低、避砾就岩、避干就湿”原则，对炮点进行灵活、合理的布设，保证炮点具有好的激发条件，提高采集单炮的资料品质。图3测线设计图(3)详细表层调查，优选静校正方法 丁区地表起伏剧烈，岩性多变，表层结构复杂，纵横向速度变化大，通过加大表层调查力度，采用多种表层调查手段，包括钻井岩l生录井、地质露头调查、小折射、微测井调查等多种手段，充分了解工区的近地表隋况，以建立准确的表层模型，提高静校正精度。针对区内不同的地表类型，采取不同的表层调查方法，山体区采用微测井调查，平坦区采用小折射调查， 控制点密度为1个，lkm，使微测井和小折射j电沿测线均匀分布。在静校正方法上，进行静校正方法研究，对比高程法静校正、模型法静校正、初至折射波静校正、层析法 静校正，探索适应本区地震地质条件下的最优方法，以提高静校正量的计算精度。通过对比制行，采用睫蛸挣校正方法效果最佳。根踞l，|晰射、微m0井资料，结合每个咆点自鸲叫二岩己录，建立精细的近啦菱模型，填茄弛采用4000-5000ms，辅以中间参考面逆辑稍辅汪计算，可以得l嗡好的剖面效果。图4为模型法静校正前后的采集单炮对比，可以看到应用模型法静校正后，单炮初至更加光滑，反 射同相轴连续性变好，单炮效果明显。8璺查堡竺圭：墨苎苎a)原始单炮记录 b)模型静校正单炮记录图4 模型法静校正应用效果(4)加大试验力度，科学i殳汁激发、接收参数 选择工区有代表性的地形、地貌及表层岩性，进行全面的系统试验工作，对工区干扰发育情况、激发、接收等因素进行调查分析。完成2个系统试验点，试验项目包括药型对比：tnt、高密硝胺、乳化炸药；激发井深、药量、井数对比：井深9-36m、药量2-24kg及组合井2口、3口、5口的对比；检波器组合图形对比：根据干扰波特征进行不同检波器组合图形的对比。另外，施工中完成了10个考 核点试验，均匀分布整个t区，在不同地表类型、不同地下特征均有对比试验。试验表明，几种药型对比差异较小；单深井激发效果较好；采用1518kg药量激发时，在不 同表层结构类型下能量适中，目的层反射连续性较好，信噪比高，激发效果好；激发井深则在不同地 表条件下激发效果不尽相同，在平坦区由于低降速带厚度变化较大，激发井深根据表层调查结果逐点设计，将药柱顶置于高速层顶界面2-5m以下激发效果比较理想(见下图5)。在山体区地表一般直接出露 灰岩，风化层厚度基本小于5m，井深在1821m时能量强，信噪比高，激发效果较佳。井深28m(高速顶下2m) 井深21m(降速层中激发) 罔5不同并深激发单炮对比(bp：10、2080、i00)在ih地区施丁，南于老地层出露，地表速度很高，为了更好划玉制干扰，同时要保护有效信号，设计合理一一一坌竺墨堕竺兰：兰苎苎 的组合检波，有利于提高原始资料的信噪比。区内主要发育一组面波、二组折射波等规则干扰，不规则干扰主 要为侧面干扰、次生干扰及随机噪声等。沿测线方向的面波能量较弱，干扰不大，而折射波干扰波长大，能量 强，野外难以压制，可以通过室内处理来消除。因此，宜在横向上拉大检波器组合基距来压制侧面干扰，试验表明本区采用2串24个检波器并联组合，组合基距k：4m ly=永tm接收效果较好。在检波器埋置e，采用钢钎、电钻打眼或贴“泥饼”等方法埋置检波器，确保检波器与大地耦合良好，提高和改善接收效果。4采集效果通过应用以上地震采集技术后，从获得的原始单炮记录来看，记录面貌良好，反射信息丰富，信噪比较 高，反射同相轴连续性较好。从地震剖面上看，剖面品质较好，主要目的层的信噪比和连续性明显提高， 可追踪对比，地下构造形态和断裂特征清楚、明显，较好地落实了该区石炭系及泥盆系海相沉积岩层的 分布规律及盆地特征。5结束语至目前为止尚未有成熟的碳酸盐岩地震采集技术，各国地球物理专家、学者正在积极地研究、探索 中。广西桂中地区属于碳酸盐岩地区，信噪比低、地震成像困难，要得好该区地震勘探资料，应合理设 计观测系统，根据地质目标要求逐步调整施工方案。重点是解决激发、接收的条件和参数，不断优化和 完善采集方法，提高地震采集剖面的资料品质。关键有以下四点技术措施：加强野外选线、选点t作；加大试验工作力度；精细的表层结构调