宋本來

(勝利石油管理局地球物理勘探開發(fā)公司,山東,東營,257100)

新疆塔里木盆塔中沙漠區(qū)近地表結(jié)構(gòu)精細(xì)研究

宋本來

(勝利石油管理局地球物理勘探開發(fā)公司,山東,東營,257100)

塔里木盆地塔中沙漠區(qū)表層有一松散的沙層,其速度低,厚度小,常規(guī)表層結(jié)構(gòu)調(diào)查方法難以確定。采用單支雷管激發(fā),超小道距單個(gè)高頻檢波器接收,用小折射的解釋方法,可以求取其縱波速度和厚度,這為沙漠地區(qū)地震勘探的檢波器埋深、吸收補(bǔ)償和靜校正提供了重要依據(jù)。這一結(jié)論與實(shí)際的檢波器埋深試驗(yàn)結(jié)果是一致的。

塔里木盆地;沙漠區(qū);近地表結(jié)構(gòu);精細(xì)調(diào)查;檢波器埋深

新疆塔里木盆地塔中沙漠區(qū)沙丘、沙梁連綿起伏,高程變化劇烈,地表高差一般在 10-70m,部分地區(qū)高差可達(dá)到80m以上,海拔一般在 1100m左右。沙丘主要類型有蜂窩狀沙丘、條帶狀沙丘及多壟沙地。條帶狀沙丘,大多為北東向,沙梁、沙川間隔分布;蜂窩狀沙丘為不規(guī)則分布穴狀沙窩,貌似蜂巢;多壟狀沙丘呈條帶分布,規(guī)模較小,沙壟坡度較陡。其表層主要為兩層結(jié)構(gòu),低速層速度一般為 300-700m/s,高速層速度一般為 1600-1800m/s。

目前在該區(qū)一般采用微測井、雙井微測井、靜水面觀測等多種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)調(diào)查,這樣雖然可以較準(zhǔn)確地獲得潛水面埋深,但卻無法確定表層 2-3m內(nèi)的縱波速度,原因之一是點(diǎn)距過大 (0.5m)、控制點(diǎn)不夠,二是聲波的影響?？諝庵械穆暡ㄋ俣燃s為 340m/s,近地表縱波的速度要低得多,由于受空氣波 (聲波)和空氣耦合波干擾,觀測近地表縱波速度十分困難。采用單支雷管激發(fā),超小道距單個(gè)高頻檢波器接收,用小折射的解釋方法求取各層的視速度和厚度,可以解決這一問題。

1 近地表表層結(jié)構(gòu)調(diào)查

1.1 調(diào)查方法 激發(fā):單支雷管,置于細(xì)小鐵管中,埋深10cm激發(fā)。

接收:采用 100Hz檢波器,間距 8cm,200道接收,每道一個(gè)檢波器;直線排列,檢波器與地面緊密接觸。觀測系統(tǒng):8-0.08-0.08-0.08-8(m)(見圖1)。

1.2 調(diào)查點(diǎn)位置選擇 采用以上施工方法,選擇本區(qū)三個(gè)最典型的位置進(jìn)行近地表結(jié)構(gòu)調(diào)查,其中第一個(gè)點(diǎn)為低降速帶較薄的低洼平坦地段,第二個(gè)點(diǎn)在低降速帶巨厚的大沙丘的背風(fēng)面,第三個(gè)點(diǎn)在低降速帶巨厚的大沙丘的迎風(fēng)面。

1.3 解釋方法及結(jié)果 利用現(xiàn)場處理機(jī)讀取初至,采用小折射的解釋方法對不同點(diǎn)位的調(diào)查數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解釋,結(jié)果如圖2、圖3、圖4所示。

圖1 近地表結(jié)構(gòu)調(diào)查觀測系統(tǒng)示意圖

表1 近地表結(jié)構(gòu)調(diào)查解釋結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

可見,在常規(guī)微測井等低降速帶檢測手段測得的低速帶之上,存在一層很薄的極低速度層,其速度在 170m/s左右,厚度從10cm-55cm不等。由于調(diào)查點(diǎn)分別代表了該區(qū)三種最典型的地表,即低洼平坦區(qū)、沙丘迎風(fēng)面、沙丘背風(fēng)面,根據(jù)這個(gè)結(jié)論可以較準(zhǔn)確地確定不同地表類型檢波器的埋深,低洼平坦區(qū) 20cm,沙丘迎風(fēng)面 30cm,沙丘背風(fēng)面 60cm。

2 沙丘迎風(fēng)面檢波器埋深實(shí)例驗(yàn)證

2.1 試驗(yàn)位置 選擇低降速帶超過 30m的高大沙丘,分別在沙丘頂部和沙丘底部的迎風(fēng)面進(jìn)行檢波器埋深試驗(yàn)。

2.2 試驗(yàn)方法 在沙丘頂部和沙丘底部各選擇一個(gè)激發(fā)點(diǎn),激發(fā)井與該位置的正常生產(chǎn)井深一致,藥量采用 6kg,以激發(fā)井為弧心,以 10m為半徑的弧線上的4個(gè)象限 (四個(gè)方位的弧線上)內(nèi),分別埋置單個(gè) 10Hz檢波器,其檢波器埋深分別為 0m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m、1m,每個(gè)激發(fā)點(diǎn)共 56道接收 (圖5)。

圖5 大沙漠區(qū)沙丘迎風(fēng)面檢波器埋深試驗(yàn)示意圖

施工因素:儀器:408UL;采樣率:0.5ms;記錄長度:2s;前放增益:12dB。

2.3 分析手段及分析結(jié)果 提取每一個(gè)接收道的自相關(guān)地震子波,并對原始記錄及地震子波進(jìn)行對比分析。

圖6 大沙漠區(qū)沙丘迎風(fēng)面檢波器埋深試驗(yàn)原始記錄

從原始記錄來看 (圖6),沒有太大的差別。對于不同埋深分別求取單道檢波器的平均子波振幅值和組合后的子波振幅值 (表2、表3),并繪制埋深與子波振幅值的關(guān)系曲線(圖7)。從單道檢波器不同埋深平均子波振幅圖看,0.22m-0.3m的埋深獲得的地震子波能量最強(qiáng),接收效果最好;而從檢波器組合后的子波振幅圖來看,0.23m-0.35m的埋深獲得的地震子波能量最強(qiáng),接收效果最好。這與前面測得的結(jié)果是一致的。

3 結(jié)論

(1)塔里木盆地塔中沙漠區(qū)地表存在極薄的低速層,其速度 170m/s左右,厚度從10cm-55cm不等。(2)地震采集時(shí)可據(jù)此確定檢波器埋深,即低洼平坦區(qū) 20cm,沙丘迎風(fēng)面30cm,沙丘背風(fēng)面 60cm;同時(shí)也可為靜校正和吸收補(bǔ)償提供依據(jù)。(3)這一結(jié)果可以為其它沙漠區(qū)提供借鑒。

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