渝西地区复杂地质条件下的二维地震勘探技术

渝西地区复杂地质条件下的二维地震勘探技术

在油气勘探中，地震勘探方法主要用于了解地质构造形态、地层储量和预测地层厚度的变化趋势。近年来,波动方程数值模拟与地震照明技术的快速发展为复杂地区观测系统优化设计提供了技术手段1工作区地质概况1.1南西延伸,生长不一工作区位于背斜隆起部位,总体格局为两山夹一谷,区内构造多呈北东南西延伸,山脉和槽谷走向基本一致(见图1)。背斜轴部为开阔的平缓地带,背斜两翼是单面山,相对高差最大约220m,地形坡角10°~30°,地表冲沟较发育,属剥蚀、侵蚀形成的山地地貌。1.2生长公式造为主,两端呈弧形弯曲工作区位于新店子背斜,以北北东向构造为主,两端多呈弧形弯曲。轴部地表出露地层为飞仙关组(T工作区为隐伏煤田,煤层赋存于二叠系上统龙潭组(P1.3地震地质条件及波场模拟由上述地质情况分析可知,龙潭组之上沉积有厚度达500~800m的灰岩,巨厚灰岩层对地震波的传播能量存在明显的屏蔽作用。此外,对于煤层间距较小的薄煤层(0.75~3.10m)基本不能形成单一煤层反射波,但煤层与顶底板波阻抗差异较大,能形成能量较强的复合反射波组二维声波一阶压力—速度方程如下:式中:K为弹性模量,K=ρvPML衰减系数采用由Collino和Tsogka提出的公式计算式中:R为理论反射系数,一般取10利用已有的测井资料和地质资料,建立以实际地层速度为基础的深度域速度参数,见表2。在工作区从左至右均匀选取3个点,分别位于背斜左、右翼和轴部所对应的地表,采用60Hz雷克子波主频进行地震记录正演模拟,结果见图3。由图3可以看出,地震记录图中煤系地层上部(向下箭头所指)和煤系地层下部(向上箭头所指)对应关系较好,波的动力学特征明显,对比性强,能够完成本区隐伏煤层形态及构造特征的正确解释,可达到地震地质效果。2观测系统的比较2.1观测系统参数根据工作区实际地形地质情况,设计2种观测系统:中间放炮和单边放炮(针对背斜构造特点而采用的两翼激发轴部接收的方式,即下倾激发、上倾接收),二维地震测线范围内均达到满覆盖(见图4),具体参数见表3。2.2时深度偏移成像将2种观测系统按等间隔抽稀炮点,进行叠前逆时深度偏移成像,结果见图5。从图5可以看出,采用下倾激发、上倾接收的单边放炮方式,在背斜轴部成像效果更好,因此选用此观测系统。3波动方程的照明分析地震照明可检测观测系统对地下地震波场能量分布的不均匀性和成像阴影区,通过分析单向照明结果,调整炮点位置,从而优化观测系统3.1复合反射波组按选定的观测系统进行试验,经常规处理,获得生产试验时间剖面图,见图6。从图6可以看出,在600~1000ms之间能较好地展现几个复合反射波组,反射波同相轴能量较强,背斜构造形态基本清晰,与波动方程正演模拟的地震记录在构造形态和反射波组表现出的特征基本吻合。但在背斜轴部及附近的同相轴存在能量缺失和不连续的现象。对观测系统进行震源单向照明分析,结果见图7。照明结果显示龙潭组之上沉积的长兴组、飞仙关组及嘉陵江组灰岩高速体对地震波具有屏蔽作用,降低了地震波向下传播的能量,目标层照明能量不足,影响成像质量。3.2改进的观测系统照明分析为了提高地震波向下传播的照明能量,改善背斜轴部成像效果,采用地表局部区域加密炮点的方法来增强对目标层的照明能量。改进后的观测系统在背斜轴部正上方左、右200m范围内,以20m的炮间距进行补炮,其照明结果见图8。由图8可见,目标层的照明能量整体有所提高且更完整,背斜轴部及其附近区域的照明能量明显增强。优化后的临近生产线地震时间剖面图见图9,可见目标层信噪比和能量均有所提高,背斜轴部同相轴连续,与地震照明结果吻合。4观测系统改造。在背斜轴部上增加点悬1)研究表明,本文提供的观测系统和相关参数取得了较好的地质效果,为重庆山地煤炭资源综合勘探提供了经验。2)对于背斜构造,采用两翼下倾放炮、轴部上倾接收的观测系统,能最大程度地提高地震反射波能量,减少散射。但在背斜轴部已达到满覆盖区域,还需要增加炮点补偿分散的能量。3)关于观测系统的优选,先采用