吳會平
(中石化地球物理有限公司勝利分公司267地震隊,山東 德州 253000)
近幾年,國內已經對高密度三維地震勘探進行了部分技術試驗和方法研究,取得了一定的研究成果,推動了高密度三維地震勘探在國內的應用推廣和廣泛認識。單點高密度空間采樣技術在多個區(qū)塊達到了廣泛的應用,在塔里木盆地、川中公山廟等較高信噪比地區(qū),也取得了較好的效果。在東部勝利探區(qū),單點、高密度三維地震采集得到的資料信噪比和分辨率明顯提高,形成了適合不同區(qū)塊特征的單點高密度地震采集技術。那么針對四川盆地川南地區(qū)礦山地質條件,單點高密度地震采集技術適應性如何是本文研究重點。
“高密度”一般采用點激發(fā)、點接收、小面元、寬方位、高覆蓋觀測系統(tǒng),更有利于去噪、成像,通過提高信噪比和分辨率解決該區(qū)主要地質問題。
點激發(fā):礦山一般采用小井深、小藥量激發(fā),有利于拓寬激發(fā)頻帶;
點接收:采用檢波器單點接收,響應頻帶寬,有利于高、低頻信號采集;
小面元:有利于微小地質目標的預測和精細刻畫;
寬方位:分方位處理利于疊前偏移處理和地震解釋屬性分析;
高覆蓋:高覆蓋次數,較好滿足分方位處理高信噪比成像需要。
本次通過前瞻性段試驗完成兩種單點檢波器的效果對比、完成單點檢波器炮道密度的分析,完成高密度小井深、小藥量炮點與常規(guī)勘探井深、藥量剖面效果的對比試驗,利用疊加剖面效果選擇單點采集的參數。
本次采用3種檢波器主要采用野外檢波器小組合(20Dx-10Hz)和單點(2種檢波器)的對比,對比山地單點檢波器接收效果,為今天川南礦山開采區(qū)單點檢波器選擇提供借鑒作用。
對比3種檢波器不同單炮可以看出,路用壓電高頻信息更加豐富,連續(xù)性稍差。相同道距(20m)單點接收和模擬組合接收剖面對比(淺井小藥量激發(fā)),高頻段組合接收反射(20DX-10)在深層能量稍好。
本次研究區(qū)域和其他地區(qū)表層地質條件相同,均為侏羅系、白堊系砂泥巖出露,激發(fā)接收條件好,具有較高的單炮信噪比,地下地層平緩,大斷裂不發(fā)育;礦山開采區(qū)井深6m,藥量0.5kg~1.5kg。所以本次井深設計可以借鑒。
2.2.1 淺井分析
通過分析以往微測井資料可知,研究礦區(qū)泥砂巖一般低降速度厚度一般在1.2m~12.4m左右,高速層一般在2000m/s~4742m/s左右。所以淺井深選擇10m~12m較為合適。
圖1 淺井小藥量與常規(guī)井深藥量(AGC)記錄對比
圖2 不同覆蓋次數剖面對比
2.2.2 藥量分析
從藥量與激發(fā)頻率遵循經驗公式:
Q=(K/F)3 K在150-180之間)
從上面公式可以看出,增大藥量可以使地震波振幅增大,且低頻成分能量的增加較高頻成分更快,同時,還會使高頻成分減弱,且藥量越大,其減弱效應越明顯。從以往勘探經驗得出,小藥量激發(fā),雖然地震子波的振幅減半,能量較弱,但是子波頻帶成倍變寬。
2.2.3 淺井小藥量適應性分析
通過以上對比可知其單炮資料信噪比確實有所降低,但是它對干擾波的采樣更充分,其頻帶寬度明顯大于常規(guī)地震采集資料,不論是低頻還是高頻信息都更加豐富淺井小藥量單炮是信噪比稍差,但是小藥量頻帶較深井大藥量頻帶寬。
采用淺井小藥量高密度激發(fā)、20Dx-10Hz接收(線元10m)進行覆蓋次數適應性分析。
從覆蓋次數適應性分析可以看出,250次以上低頻段得到拓展,拓寬約2Hz~3Hz,從信噪比分析來看,覆蓋次數存在2個臺階拐點為100次-炮道密度50萬/km2和250次-炮道密度125萬/km2。
常規(guī)井深20DX-10Hz接收剖面與單點高密度高靈敏度接收剖面對比,從組合與單點高密度對比來看:504次和252次高密度淺層小藥量剖面層間信息更為豐富,常規(guī)126次剖面效果介于單點高密度182-252次之間。從兩者頻譜分析來看,路用壓電126-504次較常規(guī)頻帶都寬,高靈敏度介于182-252次之間。
通過本課題研究,為川南山地單點高密度地震勘探進行一次又意義探索,形成以下認識與建議:
(1)川南地區(qū)礦石激發(fā)采用淺井,小藥量是一種較為合適激發(fā)參數。
(2)單點與組合中低頻段基本相當,但是單點兩種層間信息更豐富,分辨率高、小斷點更為清晰,在高頻段深層能量稍弱。