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為了滿足我國地質工作的要求,做好地震勘探采集工作是必要的,這需要針對不同的工作狀況展開分析,落實好地震勘探采集工作的相關策略。受到地形特征、地震勘探技術、施工地表特殊性的影響,淺層地震勘探采集工作面臨著一系列的問題,為了解決這些問題,需要進行適合設備的采用,保證資料采集設計方案的優化,從而滿足當下地震勘探工作的要求,保證資料采集體系的健全,提升其資料采集的準確性。
關鍵詞:
復雜地區;淺層地震勘探;采集方法;淺層地表層性質;地層介質傳播
1采集儀器準備工作及觀測系統應用工作
(1)在物理勘探過程中,地震勘探模式是一種重要的模式,這種模式需要進行彈性波的激發,在傳播過程中,彈性波穿過地層介質,從而發生一系列的折射、反射及投射狀況,再進行專業儀器的使用,記錄好這些振動,通過對這些信息的分析及研究,得到地質界面、地質形態等構造的相關信息,通過對這種方法的應用,可以進行巖石或者礦床等性質的分析。這種地震勘探方法比較流行于非金屬礦產、沉淀型能源礦產等的采集,文章以復雜地區的煤田地震勘探為例子,進行淺層地震勘探采集方法的深入分析。在實踐過程中,地震勘探工作需要選用好適當的儀器,在地震勘探過程中,需要針對不同勘探目標,進行相關采集儀器的使用,確保這些儀器設備的良好性能性。在淺層地震勘探過程中,需要進行中小型采集儀器系統的使用,要保證系統的良好性能。在淺層地震勘探采集過程中,系統采集模式主要分為兩個部分,分別是分布式采集數字傳輸模式及集中式模擬傳輸模式,這兩種模式具備不同的工作側重點,其性能參數指標也存在差異。目前來說,我國的煤田地震勘探體系依舊是不健全,缺乏地震勘探的核心技術應用,缺乏國產的先進儀器。在實踐過程中,多使用國外的先進儀器,這些儀器普遍是大中型儀器,比如428XL系統。在實踐過程中,國產的輕便分布式采集系統也能得到應用,這種分布式采集系統具備以下特點,其采集信號保真度比較高,系統輸入的噪聲比較小,具備良好的采樣率,具備良好的施工環境適用性。
(2)為了滿足地質勘探工作的要求,需要做好淺層區的地震勘探采集工作,需要實現觀測系統的強化,做好二位地震觀測的相關工作。在二位地震觀測應用中,比較常見的是多覆蓋觀測系統,這種觀測系統的選擇,需要根據不同的施工條件進行應用。在工程實踐中,如果勘探深度比較大,具備較多的儀器道數,就需要進行端點放炮的使用,如果勘探深度比較淺,為了有效提升淺層的覆蓋率,必須進行中間放炮的模式開展。在實踐過程中,要保證中間放炮觀測系統不同工作模式的協調,需要針對地下地層的相關工作環境,進行該系統的具備選擇及應用。
(3)為了有效提升淺層地震的勘探效益,需要進行三維地震觀測體系的健全,主要的地震勘探觀測模式有線束狀三維觀測系統、規則性線束狀三維觀測系統。在施工比較困難的地區,需要進行寬線觀測系統的應用,從而滿足日常觀測工作的要求。在三維地震觀測過程中,針對那些施工比較困難的地區,需要進行寬線觀測系統的應用,這需要做好三維地震勘探的細節工作,做好系統參數的有效選擇,要做好覆蓋次數的優化選擇,在簡單區域施工中,覆蓋次數要低一些。在面元大小分析中,要針對勘探目標狀況等進行具體選擇。對于特殊的勘探小目標,面元大小要求為至少能夠保證在目標范圍內有2~3個疊加道,在切片上有4~9道。要防止產生空間假頻,1個周期內不能少于2個采樣點,1個波長內也至少要有2個采樣點;炮檢距及其分布:最小炮檢距設計為最淺目的層的1~1.2倍,最大炮檢距的設計考慮因素較多,一般要求大于勘探目的層深度,同時還要考慮NMO拉伸,多次波的識別、速度分析的需要等;偏移孔徑;覆蓋次數斜坡帶:一般經驗為,在水平層狀介質情況下,覆蓋次數斜坡帶大約是目標深度的20%;記錄長度:要求能夠記錄到最深的必要測量層位的繞射。在復雜地區的三維地震勘探應用中,為了滿足整體工作的開展要求,需要做好復雜地區的資料采集及設計工作,做好復雜地區的測量及勘探工作,實現測量環節及設計環節的協調,保證后續施工的良好開展。在施工過程中,需要針對地表的變化特征,進行施工方案的優化及選擇,要保證CMP面元內不同道炮檢距的均勻性分布。在復雜地表地質工作中,需要針對相關的施工環境,進行三維采集施工方案的優化,針對工區內部的地表條件,進行觀測系統的優化,避免施工障礙物,落實好相關的施工工作。
(4)在淺層區地震勘探過程中,需要做好障礙區炮點、接收點的定位工作,做好炮點及接收點工作方案的優化,進行分段線性擬合方法的采用,保證不同控制點標準初至曲線的建立,針對實際工作要求,強化多方位交匯方的應用,做好炮點及接收點位置的計算及校正工作,要保證其良好的工作數據信息記錄,實現其定位精度的提升。
2近地表結構調查方案及質量評價方案的優化
(1)為了滿足地震勘探采集工作的要求,需要實現地表結構調查方案的優化,可以進行井地觀測方法的優化,確保微地震測井方案的優化,進行速度界面的確定,保證各層的層速度。在鉆井過程中,需要查清其內部巖性的變化狀況,進行潛水面準確位置的確定。在低降速帶的調查過程中,可以進行小折射法的應用,這種方法可以進行表層速度界面的有效劃分,進行低降速帶速度及厚度的降低,通過對小折射法的連續觀測使用,可以進行不同速度層淺層剖面的連續變化狀況的分析,這種小折射法具備良好的施工速度,其整體施工成本比較低,具備良好的施工靈活性,這種方法也具備一定的應用局限性,其只適合于進行平坦地表的施工。在地震勘探過程中,雷達測深法是一種重要的應用方法,能夠進行低降速帶的有效測定,這需要根據實際地貌及工作狀況,進行采集點密度、速度等的分析。這種方法也有一定的應用局限性,在一些較大厚度的黃土地形中,它的界面工作不穩定,測量精度不是十分精確。為了做好復雜地區的地震勘探工作,進行采集資料控制及評價方案的優化是必要的,從而做好采集資料檢測及評價工作,做好野外資料的采集質量控制,實現設備自檢環節、現場質量監控環節、采集資料評價環節等的協調。采集設備自檢環節主要是進行儀器設備的性能檢驗的應用,主要的測試工作有脈沖測試、噪聲測試等,需要針對其相關的測試內容進行工作模式的優化。在現場質量監控應用中,需要進行現場質量監控處理系統的應用,保證現場數據信息的有效處理。在資料評價過程中,需要針對不同勘探的環境,進行相關地震勘探技術的選擇。
(2)在復雜地區的淺層地震勘探中,地表地震條件比較復雜,其具備多變的地下構造特征,它的巖層產狀變化比較大,這不利于野外施工及資料處理工作的開展。為了滿足實際工作的要求,需要進行地震勘探工作體系的健全,針對波長狀況、有效波狀況,做好三維地震勘探方案的優化,滿足現階段三維地震勘探工作的要求,通過對觀測方法體系的健全,提升其工作應用效益。
3結束語
在淺層區地震勘探采集工作中,進行三維地震勘探方案的優化選擇是必要的,這需要針對不同的施工狀況,進行相關施工策略的優化。
參考文獻
[1]梁光河,蔡新平,張寶林,等.淺層地震勘探方法在金礦深部預測中的應用[J].地質與勘探,2001,37(6):29-33.
【關鍵詞】地震勘探;地層界面;巖土性質;地質
地震勘探是利用專門儀器檢測、記錄人工激發地震的反射波、折射波的傳播時間、振幅、波形等,從而分析判斷地層界面、巖土性質和地質構造的一種地球物理勘探方法。地震勘測是利用人工激發的地震波在地下巖層中傳播的規律來確定地下礦藏的方法。地震勘測也是鉆探前勘測石油、天然氣資源、固體資源和地質找礦的重要手段。它廣泛應用在煤田和工程地質勘查、區域地質研究和地殼研究等方面。
1.地震勘探的起源
地震勘探始于19世紀中葉。1845年,R.馬利特曾用人工激發的地震波來測量彈性波在地殼中的傳播速度是地震勘探方法的萌芽。反射法的地震勘探始于1913年前后,當時的技術尚未達到能夠實際應用的水平。1921年,J.C.卡徹將反射法地震勘探投入實際應用,在美國俄克拉荷馬州首次記錄到人工地震產生的清晰的反射波,1930年,通過反射法地震勘探工作,在美國俄克拉荷馬州發現了三個油田,此后,反射法正式進入了工業應用的階段。
2.地震勘探的過程
地震勘探過程由地震數據采集、數據處理和地震資料解釋三個階段組成。
2.1地震數據采集
在野外作業時,一般是沿地震測線等間距布置多個檢波器來接收地震波信號,每個檢波器組等效于該組中心處的單個檢波器,每個檢波器組接收的信號通過放大器和記錄器,得到一道地震波形記錄,稱為記錄道。為了適應地震勘探的各種不同要求,各檢波器組之間有中間放炮排列和端點放炮排列等不同排列方式。
地震勘探分為一維勘探、二維勘探和三維勘探。一維勘探是觀測一個點的地下情況,將檢波器由深至淺放在井中不同深度,每改變一次深度在井口放一炮,記錄地震波由炮點直接傳到檢波器的時間,這種只在一口井中觀測的方法叫一維地震勘探。二維勘探是觀測一條線下面的地下情況,將多個檢波器與炮點按一定的規則沿一直線排列,在測線上打井、放炮和接收。最后得出反映每條測線垂直下方地層變化情況的剖面圖就是二維勘探。三維勘探是觀測一塊面積下面的地下情況,三維勘探最后得到的是一組立體的數據,根據這個數據體能給出地層的立體圖像就是三維勘探。根據不同的地質任務和達到的目的,可采用不同維的勘探方法。
2.2地震數據處理
數據處理的任務是加工處理野外觀測所得的地震原始資料,將地震數據變成地震剖面圖或構造圖。經過分析解釋,確定地下巖層的產狀和構造關系,找出有利的含油氣地區,也可以與測井資料和鉆井資料綜合起來進行解釋和儲集層描述,預測油氣及劃定油水分界。地震數據處理的重要目的是削弱干擾、提高信噪比和分辨率,另一重要目的是實現正確的空間歸位。地震數據處理需要進行較大的數據量運算,現代的地震數據處理中心由高速電子數字計算機及其相應的設備組成,常規地震數據處理程序是復雜的軟件系統,目前,中國已成為世界上最有實力、最有競爭力的地震資料數字處理強國之一。
2.3地震資料解釋
地震資料解釋包括地震構造解釋、地震地層解釋和地震烴類解釋。地震構造解釋以水平疊加時間剖面和偏移時間剖面為主要資料,來分析剖面上各種波的特征,確定反射標準層層位和對比追蹤,解釋時間剖面所反映的各種地質構造現象,構制反射地震標準層的構造圖。地震構造圖就是用等深線或等時線及其它地質符號直接表示出地下某一層地質構造形態的一種平面圖件。地震地層解釋以時間剖面為主要資料,進行區域性地層研究和進行局部構造的巖性巖相變化分析。劃分地震層是地震地層解釋的基礎。
地震烴類解釋是利用反射振幅、速度及頻率等信息,對含油氣有利地區進行烴類指標分析。通常需綜合運用鉆井資料與測井資料進行標定分析與模擬解釋,對地震異常作定性與定量分析,進一步識別烴類指示的性質,進行儲集層描述,估算油氣層厚度及分布范圍等。
3.地震勘探的勘探方法
地震勘探的勘探方法包括反射法、折射法和地震測井。反射法和折射法這兩種方法適用于陸地和海洋。在研究很淺或很深的界面、尋找特殊的高速地層時,折射法比反射法有效。但應用折射法必須滿足下層波速大于上層波速的特定要求,因此折射法的應用范圍受到了限制。應用反射法只要求巖層波阻抗有所變化,易于得到滿足,因而地震勘探中廣泛采用的是反射法。地震勘探的方法在尋找地下水資源和民用工程建設中發揮著重要作用,尤其是建造高樓、堤壩、道路及海港等大型建筑物時利用地震勘探可以測量基巖深度,探測建筑物下面是否有溶洞或松軟地質體,探測核電站周圍是否存在斷層,避免潛在的危險。地震勘探方法對災害地質起著重要作用。
3.1反射法
反射法是利用反射波的波形記錄的地震勘探方法。地震波在其傳播過程中遇到介質性質不同的巖層界面時,其中一部分能量被反射,另一部分能量透過界面繼續傳播下去。地下的地層面、不整合面和斷層面等都可能產生反射波,反射波的到達時間與反射面的深度有關,反射波振幅和反射系數息息相關,以反射波振幅和反射系數可以推算出地下波阻抗的變化,然后對地層巖性作出預測。沿地表傳播的面波、淺層折射波和各種雜亂振動波與目的層無關的反射波信號形成干擾,我們稱之為噪聲。采用組合檢波方法是減少噪聲的最主要方法,組合減波是用多個檢波器的組合代替單個檢波器,或者用組合震源代替單個震源。
反射法觀測廣泛采用多次覆蓋技術,目的是要得出能夠清晰反映地下界面形態的地震資料,單次覆蓋是對地下每個點只觀測一次,多次覆蓋是對地下界面上的每個點進行多次觀測,并得到多張地震記錄,這些記錄疊加在一起就是多次覆蓋。應用多次覆蓋技術可以加強反映地下地層的有效反射,因此多次覆蓋技術是單次覆蓋技術的質的飛躍,并且提高勘探效果。反射法可利用縱波反射和橫波反射。自然界中普遍存在著縱波和橫波,在地震勘探中,可用縱波和橫波進行勘探??v波和橫波的相同之處是都用人工方法激發地震波,又都是接受由地下反射回來傳到地面的波,只是激發和接受地震波的形式不同而已,縱波和橫波各有其專門的震源和接受器。
3.2折射法
折射法是一種利用折射波的地震勘探方法。炸藥爆炸后,激發的地震波四散傳播,當遇地層分界面時,有一部分反射波返回地面外,另一部分地震波透過分界面并沿著該分界面在下面地層中傳播。在某一特定條件下,這種沿分界面傳播的地震波也會返回地面,這種返回地面上的地震波叫折射波,而通過接收折射波來分析地層情況的方法叫做折射波法地震勘探。地層的地震波速度如果大于上面覆蓋層的波速,那么地震波的速度與上面覆蓋層的波速就形成了折射面。
3.3地震測井
地震測井是一種直接測定地震波速度的方法。如果震源位于井口附近,將檢波器沉放于鉆孔內,以此測量井深和時間差,從而計算出地層平均速度及某一深度區間的層速度。
4.結語
地震勘探是地球物理勘探最主要的一種勘探方法,它的優點是勘探精度高,并能夠更加清晰地確定油氣構造形態、埋藏深度和巖石性質,地震勘探成為油氣勘探的主要手段,并被廣泛應用。同時地震勘探在煤炭、巖鹽及金屬礦勘查等方面具有較好的應用效果。
【參考文獻】
[1]熊章強.地震勘探.中南大學出版社,2010,09.
[2]顧功敘編.地球物理勘探基礎.北京地質出版社1990.
[3]熊章強.地震勘探.中南大學出版社,2010,09.
關鍵詞:地震勘探;測量方法;有效性
中圖分類號:P631.4 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)08-0243-01
1 前言
在地震勘探控制測量方法應用過程中,首先要做好GPS網的布設,通過GPS網的布設,能夠確定勘探范圍,做到在固定范圍內進行勘探。在布設了GPS網之后,需要使用埋c觀測方法,重點做好內業設計和外業作業,提高埋點的監測質量。在多年的應用中,地震勘探控制測量取得了積極效果。但是受到外界因素影響,地震勘探控制測量方法在應用中還存在一定的問題。因此,我們應要認真分析地震勘探控制測量方法的特點及應用過程,并對其存在問題進行重點了解,提出有效的應對策略。
2 地震勘探測量,應做好GPS網的布設
2.1 GPS網布設的具體方法
采用同步圖形擴展式:同步圖形擴展式的布網形式,就是多臺接收機在不同測站上進行同步觀測,在完成一個時段的同步觀測后,又遷移到其他的測站上進行同步觀測,每次同步觀測都可以形成一個同步圖形,在測量過程中,不同的同步圖形間采用邊網連接方式,整個GPS網由這些同步圖形構成。
在地震勘探控制測量中,GPS網的布設是關鍵。之所以要進行GPS網的布設,不但要為了有效的劃定測量范圍,同時也是對測量地點以及測量區塊的全面觀測。通過GPS網的布設,能夠對所測量的范圍有初步的認識,還能掌握測量范圍內的地形特點,并對可能出現的測量問題以及影響測量準確性的因素進行預估。所以,做好GPS網布設,在實際布設過程中采取科學方法,是提高GPS網布設效果的關鍵,也是做好GPS網布設效果的重要措施。
2.2 GPS網布設的注意事項
基于GPS網布設對地震勘探控制測量結果的影響,在GPS網布設過程中,應注意三個方面:首先,GPS網布設應選準布網形式。目前最科學的布網形式就是同步圖形擴展式,這種布網形式覆蓋面廣,能夠保證測量范圍符合實際要求。其次,要采取接收機同步觀測的方法。這一做法的目的在于提高測量質量,使GPS觀測數據能夠在不同的接收機上都得到體現,對于糾正測量錯誤和減少測量偏差具有重要作用。再次,要對同步圖形進行邊網連接,提高連接質量。
2.3 GPS網布設取得的積極效果
在地震勘探控制測量方法應用過程中,GPS網布設之后,有效的劃定了測量范圍,實現了測量范圍內GPS信號的覆蓋。除此之外,通過GPS網布設,也初步掌握了測量區域的地形特點和區域特征,對下一步埋點的選擇以及觀測具有重要作用。與此同時,GPS網布設可以形成網狀的測量結構,對提高測量結果和滿足測量需要具有重要作用。因此,GPS網布設是關系到地震勘探控制測量效果的重要因素,做好GPS網布設是十分必要的。
3 地震勘探控制測量過程中存在的問題及解決方法
3.1 地震勘探控制測量中存在的主要問題
由于通訊、交通運輸、地形地貌等諸多因素的限制,造成了許多同步點開關機時間不統一,很多點同步時間不夠,甚至沒有同步時間,從而造成大量的返工重測。
結合地震勘探控制測量實際,在具體的測量過程中,同步開關機時間非常重要。如果不能保證同步時間,那么在測量中各個測量點的數據就會出現較大誤差,對整個測量過程和測量結果將會造成嚴重的影響。因此,測量同步問題必須得到解決。
同時,由于同步時間的長短不一,部分基線精度高低不一,基線剔除率相對較高,控制點的總體精度不太令人滿意。
在具體的測量中,不但需要測量同步時間一致,同時還需要基線精度在允許范圍之內。如果不能滿足這兩項指標,那么測量結果將無法滿足準確性要求和有效性要求,測量點的測量工作則需要返工,增加測量工作量。
3.2 地震勘探控制測量問題的解決方法
基于地震勘探控制測量實際,以及存在問題的嚴重性。在實際的測量過程中,應從兩個方面入手:
首先,合理確定測量范圍,對地形復雜的測量區域,應在每次測量中選擇較少的測量點,但是需要保證測量點開關機時間一致,確保同步時間一致,以此達到提高測量準確性的目的。
其次,在實際測量中,應對基線精度進行控制,對于基線過高或者過低的數據進行剔除,保證所選擇的控制點在基線精度上滿足測量要求,以此達到提高測量準確性的目的。
4 結語
通過本文的分析可知,在實際測量中,地震勘探控制測量方法具有一定的優勢。不但能夠提高測量效果,同時在測量準確性上也能夠滿足實際需要。基于地震勘探控制測量方法的優勢,我們分析這種測量方法的特點及應用情況,并提出了有效的應用建議,保證地震勘探控制測量方法能夠在實際應用中取得積極效果。
參考文獻
關鍵詞:復雜地區;淺層地震勘探;采集方法;淺層地表層性質;地層介質傳播
1 采集儀器準備工作及觀測系統應用工作
(1)在物理勘探過程中,地震勘探模式是一種重要的模式,這種模式需要進行彈性波的激發,在傳播過程中,彈性波穿過地層介質,從而發生一系列的折射、反射及投射狀況,再進行專業儀器的使用,記錄好這些振動,通過對這些信息的分析及研究,得到地質界面、地質形態等構造的相關信息,通過對這種方法的應用,可以進行巖石或者礦床等性質的分析。這種地震勘探方法比較流行于非金屬礦產、沉淀型能源礦產等的采集,文章以復雜地區的煤田地震勘探為例子,進行淺層地震勘探采集方法的深入分析。
在實踐過程中,地震勘探工作需要選用好適當的儀器,在地震勘探過程中,需要針對不同勘探目標,進行相關采集儀器的使用,確保這些儀器設備的良好性能性。在淺層地震勘探過程中,需要進行中小型采集儀器系統的使用,要保證系統的良好性能。在淺層地震勘探采集過程中,系統采集模式主要分為兩個部分,分別是分布式采集數字傳輸模式及集中式模擬傳輸模式,這兩種模式具備不同的工作側重點,其性能參數指標也存在差異。
目前來說,我國的煤田地震勘探體系依舊是不健全,缺乏地震勘探的核心技術應用,缺乏國產的先進儀器。在實踐過程中,多使用國外的先進儀器,這些儀器普遍是大中型儀器,比如428XL系統。在實踐過程中,國產的輕便分布式采集系統也能得到應用,這種分布式采集系統具備以下特點,其采集信號保真度比較高,系統輸入的噪聲比較小,具備良好的采樣率,具備良好的施工環境適用性。
(2)為了滿足地質勘探工作的要求,需要做好淺層區的地震勘探采集工作,需要實現觀測系統的強化,做好二位地震觀測的相關工作。在二位地震觀測應用中,比較常見的是多覆蓋觀測系統,這種觀測系統的選擇,需要根據不同的施工條件進行應用。在工程實踐中,如果勘探深度比較大,具備較多的儀器道數,就需要進行端點放炮的使用,如果勘探深度比較淺,為了有效提升淺層的覆蓋率,必須進行中間放炮的模式開展。在實踐過程中,要保證中間放炮觀測系統不同工作模式的協調,需要針對地下地層的相關工作環境,進行該系統的具備選擇及應用。
(3)為了有效提升淺層地震的勘探效益,需要進行三維地震觀測體系的健全,主要的地震勘探觀測模式有線束狀三維觀測系統、規則性線束狀三維觀測系統。在施工比較困難的地區,需要進行寬線觀測系統的應用,從而滿足日常觀測工作的要求。
在三維地震觀測過程中,針對那些施工比較困難的地區,需要進行寬線觀測系統的應用,這需要做好三維地震勘探的細節工作,做好系統參數的有效選擇,要做好覆蓋次數的優化選擇,在簡單區域施工中,覆蓋次數要低一些。在面元大小分析中,要針對勘探目標狀況等進行具體選擇。
對于特殊的勘探小目標,面元大小要求為至少能夠保證在目標范圍內有2~3個疊加道,在切片上有4~9道。要防止產生空間假頻,1個周期內不能少于2個采樣點,1個波長內也至少要有2個采樣點;炮檢距及其分布:最小炮檢距設計為最淺目的層的1~1.2倍,最大炮檢距的設計考慮因素較多,一般要求大于勘探目的層深度,同時還要考慮NMO拉伸,多次波的識別、速度分析的需要等;偏移孔徑;覆蓋次數斜坡帶:一般經驗為,在水平層狀介質情況下,覆蓋次數斜坡帶大約是目標深度的20%;記錄長度:要求能夠記錄到最深的必要測量層位的繞射。
在復雜地區的三維地震勘探應用中,為了滿足整體工作的開展要求,需要做好復雜地區的資料采集及設計工作,做好復雜地區的測量及勘探工作,實現測量環節及設計環節的協調,保證后續施工的良好開展。在施工過程中,需要針對地表的變化特征,進行施工方案的優化及選擇,要保證CMP面元內不同道炮檢距的均勻性分布。
在復雜地表地質工作中,需要針對相關的施工環境,進行三維采集施工方案的優化,針對工區內部的地表條件,進行觀測系統的優化,避免施工障礙物,落實好相關的施工工作。
(4)在淺層區地震勘探過程中,需要做好障礙區炮點、接收點的定位工作,做好炮點及接收點工作方案的優化,進行分段線性擬合方法的采用,保證不同控制點標準初至曲線的建立,針對實際工作要求,強化多方位交匯方的應用,做好炮點及接收點位置的計算及校正工作,要保證其良好的工作數據信息記錄,實現其定位精度的提升。
2 近地表結構調查方案及質量評價方案的優化
(1)為了滿足地震勘探采集工作的要求,需要實現地表結構調查方案的優化,可以進行井地觀測方法的優化,確保微地震測井方案的優化,進行速度界面的確定,保證各層的層速度。在鉆井過程中,需要查清其內部巖性的變化狀況,進行潛水面準確位置的確定。
在低降速帶的調查過程中,可以進行小折射法的應用,這種方法可以進行表層速度界面的有效劃分,進行低降速帶速度及厚度的降低,通過對小折射法的連續觀測使用,可以進行不同速度層淺層剖面的連續變化狀況的分析,這種小折射法具備良好的施工速度,其整體施工成本比較低,具備良好的施工靈活性,這種方法也具備一定的應用局限性,其只適合于進行平坦地表的施工。
在地震勘探過程中,雷達測深法是一種重要的應用方法,能夠進行低降速帶的有效測定,這需要根據實際地貌及工作狀況,進行采集點密度、速度等的分析。這種方法也有一定的應用局限性,在一些較大厚度的黃土地形中,它的界面工作不穩定,測量精度不是十分精確。為了做好復雜地區的地震勘探工作,進行采集資料控制及評價方案的優化是必要的,從而做好采集資料檢測及評價工作,做好野外資料的采集質量控制,實現設備自檢環節、現場質量監控環節、采集資料評價環節等的協調。
采集設備自檢環節主要是進行儀器設備的性能檢驗的應用,主要的測試工作有脈沖測試、噪聲測試等,需要針對其相關的測試內容進行工作模式的優化。在現場質量監控應用中,需要進行現場質量監控處理系統的應用,保證現場數據信息的有效處理。在資料評價過程中,需要針對不同勘探的環境,進行相關地震勘探技術的選擇。
(2)在復雜地區的淺層地震勘探中,地表地震條件比較復雜,其具備多變的地下構造特征,它的巖層產狀變化比較大,這不利于野外施工及資料處理工作的開展。為了滿足實際工作的要求,需要進行地震勘探工作體系的健全,針對波長狀況、有效波狀況,做好三維地震勘探方案的優化,滿足現階段三維地震勘探工作的要求,通過對觀測方法體系的健全,提升其工作應用效益。
3 結束語
在淺層區地震勘探采集工作中,進行三維地震勘探方案的優化選擇是必要的,這需要針對不同的施工狀況,進行相關施工策略的優化。
參考文獻
關鍵詞:地球物理勘測 地震勘測 方法
中圖分類號:P631 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(b)-0016-02
地震勘測技術的相關特點主要集中在兩個方面,一方面是傳播過程中時間、空間之間的關系,另一方面是波傳播中其相應的頻率、振幅變化情況。前者主要是展示了振動波對于地下地質體的構成影響,而后者更多的是展示出地下地質體的巖性特征?,F階段,在實際發展的過程中,經常將兩種特點進行統一表明,稱呼為地震波的波場特點。工程地震勘測技術的根本任務主要是指依據相應的研究工作,解決淺部地質的內部結構,以此明確相應的地質問題。
1 地震勘測的資料采集
現階段,在實際發展的過程中,工作人員依據相應的監測信息可以深入了解地下的地質結構,分析其地層是硬是軟,相應的厚度是多少,蘊涵的是石油、天然氣或是其他的物質資源等信息。獲取這些信息的途徑主要是依據野外采集,而只依據地下往返的地震波獲取并不完善。
地震資料采集的技術在不斷應用和改革的過程中主要是依據相應的設備上,并且在不斷的實施進步。因此,在設備應用的過程中,也不斷融合新式的技術,以此促使理論和技術的有效結合。以往的地震儀器主要是依據電子管零件,其相對體積較大,不易于人們進行搬運,依據照相的方式將地震波在地下的傳播過程中用都多方面記錄在紙上,這些資料并沒有規律,但卻又呈現出向上或向下的曲線,以此組成了光點地震記錄。在實際繪畫的過程中,人們只能依據地震信號的反射時間,由手工繪畫以此展現出簡單的構造形式。在實際應用的過程中依據這種的方式,相應的勘測工作人員還發現了著名的大慶油田和克拉瑪依油田[1]。
2 地震勘測精度的提高
傳統意義上的地震勘測技術只能做到收集中、低頻的地震波。相應的地震破頻率較低,分辨率很低,因此相應的地震資源只能分辨出幾十米到幾百米的大套地層。隨著勘測技術的不斷提升,促使地震工作者不但要明確大套地層,而且還明確相應的厚度,同時也需要研究相應的分辨率問題。
現階段,地震勘測技術的不斷應用和推廣,在實際油氣層面勘測中占據重要的作用,但與實際的需求還有一定的差距。因此,相應的地震勘測技術在油氣層方面的分辨率并不高,而依據一部分的儀器,如放大器、望遠鏡等,可以提升一定的分辨率。在實際檢測的過程中,油層大都儲存在幾米后或是反復出現的薄層面,因此需要依據相應的設備和技術明確一定的位置,也就是需要提升一定的分辨率。同時,要想提升地震勘測的分辨率,就需要完善地震波中的高頻成分的清晰程度,也就是要從地震采集、資料管理和資源監測幾個方面進行檢測,其總的來說就是更好的接受高頻成分的地震波。在激發的過程中,要確保在足夠強的能力下進行,以此減少炸藥的數量和威力;而在實施接受的過程,不僅要符合高頻的檢波器,以此防止受到自然環境的影響,最好將其插入到土蓋或是淺井中,同時也可以提升整體的能力以此防止受到外來因素的影響,可以依據多個零件的組合接受信號。還要增強地震儀器的接收道數并且減少樣本之前的差異性。依據上述的方式可以有效的獲取信號。在提升相應的分辨率后,工作人員就可以獲取有效的地質信息,以此在相應的地層、物質中或取一定的油資源和氣[2]。
3 海洋中的地震勘測
在大海的深處涵蓋著多種多樣化的資源。但在實際發展的過程中,如何實施開采工作就是重要的基礎工作,要想有效的解決問題需要依據地震勘測技術。同時在實際勘測的過程中,海面上沒有可以依據的風向標,工作人員分不清東南西北,以此就為地震勘測工作帶來一定的挑戰。實際海上和地面的地震勘測技術應用的目標是相同的,實際的方案和過程也相同,主要是海自身的特點,導致相應的定位、接受以及地震波等工作出現差異。
在海上實施定位,沒有辦法應用相應的經緯度定位,只能依據先進的導航定位系統。現階段,在實際實施定位工作的過程中,不僅依據傳統的無線電裝置,還可以依據衛星導航裝置技術。依據人造衛星定位技術可以有效的實現全球定位,相應的信息具有很高的精確度。其技術在20世紀60年代末中內開采石油應用,并且很快得到推廣,同時可以進行船只和相應波源的位置。當然,在海上的人工激發地震波與地面也有所不同,在海上不能應用炸藥用作震源。在實施炸藥的過程中,不僅影響海洋的環境污染,破壞生態環境,以此導致相應的生物出現死亡。同時,在實際發展的過程中,爆炸很容易出現氣泡,以此導致出現沖起壓,出現干擾,導致相應的勘測工作出現誤差。由此可見,依據海洋地震發展的非炸藥震源,主要是依據空氣槍震源[3]。
4 結語
綜上所述,地震勘測技術的應用結果主要受到工作所在區域的地質影響,也就是指出現地震的地質條件。在淺層地震中實施勘測工作,其主要受到淺層區域的土質特點等的影響,以此實施相應的勘測工作。隨著科學技術的不斷發展,地震的相關數據和信息可以進行有效地整合和管理,為以后的地震工作提供了完善的信息資源,并且在實際發展過程中得到了一定的應用。因此,在勘測技術的不斷改革中,地球物理的相應勘測技術逐漸向檢測工具中發展。并且這種勘測技術在實際應用的過程中,雖然有效地解決了以往的勘測問題,但在實際應用的過程中依然存在一定的困難,這就需要相應的勘測技術人員依據不斷應用的經驗,實現技術的有效改革,從而為今后的技術發展提供有效的理論和技術資源。
參考文獻
[1] 倪宇東.可控震源地震勘探新方法研究與應用[D].中國地質大學,2012.
關鍵詞:地震勘探,地震干擾波,壓制方法
中圖分類號:P315文獻標識碼:A文章編號:
1、前言
在地震勘探反射法運用中,地震干擾主要是說除了一次反射波以外任何其它的地震能量。而從噪聲的數據特征方面來說,通常把地震噪聲分為隨機噪聲與規則噪聲兩個部分。隨機噪聲非常的常見,尤其是在高頻部分主要的噪聲就是它,同時這也是高分辨率的主要障礙。而規則噪聲的運動學特征則比較明顯,并且可以針對性地衰減。在地震勘探的工作中,勘探所用的檢波器會接收到各種各樣的干擾波,雖然它們有不同的表現形式,但是相同的是對有效信號的提取都有不利的影響。本文針對地震勘探中所遇到的干擾波的種類和特點,結合實際中的運用,對地震勘探中的地震干擾波及壓制方法進行科學的探究。
2、面波
2.1面波的特點
面波是地震勘探中常見的噪聲,通常分為瑞雷(Rayleigh)面波、勒夫(Love)面波以及史東尼(Stoneley)面波。在地震勘探中觀測的面波,主要是沿地表傳播的瑞雷面波,其特點為:傳播速度小,為橫波傳播速度的0.9倍,視速度一般為100~1000m/s,其中以200~500m/s的視速度最為常見;頻率低,一般只有10~30Hz;能量強,衰減緩慢。
2.2面波的壓制
面波的壓制方法主要有五種:①干擾波切除,是最簡單最直觀的消除強線性噪聲的辦法,對于道集記錄只要給出欲切除的時窗參數,將其時窗內的記錄數據切除,這種方法簡捷明了,效果明顯,去噪徹底。缺點是:隨著強線性噪聲的切除,在該區域的有效波同時也被切除,并且切除參數往往不能很好確定。②頻率域帶通濾波,就是頻率域切除。對于頻率很低的面波,這是一種實用的去噪方法。優點是實現簡單,缺點是損失了與強線性噪聲相同頻段的有效信息。③頻率—波數域濾波,俗稱f-k濾波,也叫視速度濾波。具體方式又可分為帶通扇形濾波,帶阻扇形濾波和頻濾波數域切餅式濾波。f-k濾波是使用最為廣泛的一種二維濾波方法。既考慮了干擾波的頻譜特性,又考慮了干擾信號在波剖面上的波長特性,實現過程為:針對強線性噪聲的視速度設計一個二維濾波器,對于該強線性噪聲所在頻率域進行切除。其中確定f-k濾波器特性的視速度參數的給定必須有一定的寬度,這樣才能適應整條測線上強線性噪聲視速度的變化。視速度壓制帶愈寬,對強線性噪聲的消除愈徹底,但同時有效波的損失也愈大。f-k濾波要求有規則的空間采樣間隔,只適用于地層傾角較緩的地區,對于復雜條件下的面波去除效果不佳,混波現象嚴重。該方法另一個缺點是二維傅立葉變換過程中容易產生假頻,一旦出現,即產生虛假的同相軸現象,又降低了地震記錄剖面的橫向分辨率。盡管人們對此方法進行了一些工藝性改進,但其固有的一些缺陷問題很難得到實質性解決。④變換是依據有效波和干擾波的視速度符號和大小的不同來達到壓制干擾波的目的,面波雖然是—種規則的線性干擾,但它在地震記錄上的分布從淺到深會出現嚴重的掃帚狀特征,它的速度和頻率從淺到深都有可能變化,將含有面波的地震數據變換到域,面波并不是一個點,從而也就很難完全去除面波;⑤小波變換是基于在較低頻率處面波的能量強于反射波、在小頻率范圍和小空間范圍內面波能量變化緩慢的假設條件下,先用面波的視速度對面波做線性時移,使面波逐道相干,再利用KL分解或沿X方向進行小波變換的方法來提取面波,并將其從原始資料中減去,由于面波的掃帚狀特征,將面波做線性時移時不可能完全對齊,也很難達到完全去除面波的目的。
3、聲波
3.1聲波的特點
聲波是在空氣中傳播的彈性波,速度在340m/s左右,頻率較高,延續時間較短,在地震記錄上形成尖銳的強初至,呈窄帶出現,比較穩定。
3.2聲波的壓制
聲波的壓制方法主要分為三種:一是反褶積。由于處理手段和設備限制,以往的地震資料處理流程主要利用反褶積技術對聲波壓制。但是在聲波主頻較高時,此壓制方法卻沒有明顯效果;二是切除法。內切除法可以完全剔除聲波,可以徹底消除聲波對地震數據的影響,并且可以提高信噪比,但也會損失湮沒在強噪聲干擾中的有效信號;三是分頻自適應檢測與壓制。它不但能夠有效的壓制聲波干擾,而且還能保證有效信號不會受到太多畸變。
4、多次波
4.1多次波的產生
多次波的產生要有良好的反射界面為基礎,一般來說,反射界面的系數都比較小,反射波經過多次反射就很微弱,只有反射界面的系數較大,多次反射波才會變強并且可以被記錄下來。多次波按照其反射方式的不同主要分為四類:全程多次波、短程多次波、微屈多次波和虛反射。
4.3多次波的壓制
多次波的壓制方法主要分為三類:第一是利用一次波與多次波之間的正常時差的差別,由于在一次波與多次波的干涉處,多次波是由淺層的全程或層間的多次反射所形成的,波的傳播為淺層的速度,要比干涉處一次波的速度低,道集上兩者的正常時差有區別的。如共中心疊加法、二維濾波法、各種變換、局部想干濾波法、樣點調序法等;第二是多次波模型減去法。這類壓制多次波的方法是設法求得準確的多次波模型,隨后把受多次波干涉的資料減去求得的多次波,從而達到消除多次波的目的。如波動方程外推法、表層多次波衰減法、模型擬合法、減去法等;第三是利用多次波的重復性和統計特性。這類方法是利用多次波的周期重復出現的統計特性,采用數字算子預測以消去多次波。如預測反褶積等。
5、各種隨機干擾波
5.1隨機噪聲的種類
隨機噪聲的種類很多,根據隨機噪聲的特點和產生機制,結合地震勘探的實際情況,可將隨機噪聲的劃分為三大類型。
(1)環境噪聲
這類噪聲是工區內固有的,在激發前就存在。來自風力干擾,樹木、草叢的搖動,建筑物的微震以及其它工、農業設施帶來的地表微震,還有來自地下的地殼微震,以及大氣電離層的噪聲等。這些噪聲往往頻譜很寬,振幅大小變化無規律。
(2)次生噪聲
這類噪聲是激發后產生的,主要由介質的不均勻造成的彈性波的散射,以及來自任意方向的、相位變化毫無規律的波的疊加等。如井中激發的微震干擾,當采用井中爆炸時,爆炸產生的高頻高壓氣體和泥漿在井中翻騰,沖擊井壁,在井口附近各記錄道上造成雜亂的干擾波。
(3)系統噪聲
這類噪聲是地震儀器、采集站和大、小線等在接收和處理過程中所產生的。隨著地震采集設備的不斷更新改進、系統噪聲對地震勘探的影響已非常微弱。
5.2隨機噪聲的壓制
第一是f-x域隨機噪聲衰減。該方法是預測疊后地震剖面上的線性同相軸,從而分離信號和噪聲,增強有效信號;第二是相干加強。利用地震反射同相軸相干性的特點,是目前最有效的壓制手段;第三是多項式擬合提高數據信噪比。使用此方法時,必須先消除掉規則干擾,否則規則干擾波很有可能被當做信號而得到加強。
在實際處理中,為了進一步提高疊后資料信噪比,相繼研制開發了Focus系統的FKPOWER、FKDECON、SIGNAI、DIGISTK等疊后去噪模塊,移植了POFIT擬合模塊和共反射面元疊加技術,經應用于地震資料處理,有效地壓制了隨機干擾,地震資料的信噪比的得到了進一步提高,小斷層更清楚、斷點更清晰,取得了明顯效果。
[關鍵詞]多震源 地震勘探方法 技術分析
[中圖分類號] P315 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-2-178-1
0引言
多震源地震勘探方法技術經過較長時期的發展,而由于多震源地震勘探方法技術能夠有效的提高采集作業的效率,在地震勘探方面也得到了較大的發展,還能夠有效的獲取寬方位地震數據。
1多震源地震綜述
可控震源地震技術最早出現與美國和蘇聯,一經出現就得到了較大的發展前景,相比常規炸藥震源存在諸多優點。比如利用相應的措施可以知道可控震源的地震信號,進而實現對其頻率進行人為控制;探究多震源地震激發技術主要采用的方法是多震源地震波數值模擬,該方法也是也是多震源觀測系統設計和數據采集與處理的理論基礎。
2多震源地震數值模擬分析
多震源地震數值模擬的觀測系統是在常規的觀測系統基礎之上進行重新設計的,根據彈性波方程交錯網格高階差分解,針對于多震源地震數值的模擬分析可以從多震源激發二維彈性波方程數值模擬,以及三維聲波方程數值模擬進行分析。
2.1多震源激發二維彈性波方程數值模擬
隨著多震源技術的不斷進步,可以極大的提高野外工作的效率。影響多震源的因素主要有震源個數、隨機延遲時間以及震源位置,那就能夠通過相關的理論依據,模擬分析出彈性波地震數值。假設將密度設為常數1.1g/cm3,那么將如圖1所示,這一模型的大小為3380*576,縱橫空間網格間距dx=dz=11m,縱波的最小速度為2575m/s,速度最大為4654m/s,那么橫波的最小速度將為1487m/s,最大速度則是2670m/s。而單炮間距約為105m,道間距約為52m,最小的偏移距約為2540m。震源采用的主頻為15赫茲的Ricker子波,采用交錯網格高階有限差分進行數值模擬,其精度為四階,空間約為十階。
2.2多震源激發三維聲波方程數值模擬
三維觀測是指根據震源和檢波點之間的關系分成不同的觀測區域,通過滑定排列和固定排列兩種方式進行觀測。那么相對應的多震源三維觀測系統也可以分為這兩種方式。不同于一般的震源觀測系統,檢波點與震源是正比例關系。在觀測系統中,可以假設炮線間距為d-cross,單炮間距為d-shot,檢波器束間距為d-str,而檢波器間距則設為d-trace。而對于混合炮的檢測,可以假設在一個混合炮內,可以將nsx設為x線的震源個數,間距為nmx,nsy設為y線的震源個數,間隔為nmy,那么nsx×nmx×nsy×nmy個炮也就組成了一個混合炮片[1]。
三維觀測系統是一項復雜龐大的工程系統,而其中,在一定范圍內任何的檢波器都能接收到任何震源的波場,會給數據的收集和記錄帶來一定的麻煩。這與而為觀測系統基本上是一致的,通過以上兩種模擬地震記錄和波場可以看出,如果隨機時間有一定的延遲激發,那么將會形成一種非相干的波場,這種波場具有寬方位角照射的獨特特點,接近或者是保留了點源的特性。
3多震源地震數據分離技術探究
由于地震數據的線性疊加原理,多震源地震采集到的數據可以將其表示為:PBL=ΓP,針對于多震源地震數據的分離可以采用兩種情況,即,給定Pjbl和已知的Γkj,求未知的PK;給定Pjbl并已知Γkj,求未知的PK。而由于Γ的是否可逆和M、N間有相對大小的關系,因此我們可以根據計算結果,確定M和N的大小關系,研究出多震源數據的分離方法。
3.1多次掃描混合波場分離
多次掃面混合波場分離主要有兩種情況,即是掃描次數大于或者小于震源個數。雖然這兩種掃描混合波場分離之間在運用的方法和原理上大不相同,但是這兩種方式都是對野外收集的概括。同時有效的適應了多震源地震采集技術中的同步相位編碼和高保真可控源地震技術等相關的采集多震源地震波場分離。如果掃描次數大于或等于震源個數的多震源地震波場分離,那么其本質上相當于是求矛盾線性方程組的解題實例。相對而言,該波場分離方式比較簡單,可以利用最小的能量來約束求解。當多次掃描次數小于震源個數的混合波場分離,則是一個求解欠定線性方程組[2]。
3.2一次掃描混合波場分離
就多震源地震波場的分離而言,事實上可以將其看做是去噪處理的一種,也就是采用合理的方法,來消除其他震源產生的波場,進而研究人員能夠得到想要的震波波場。其技術方法是首先分析地震數據,其次將分析后的數據分選到被動域中,然后通過共檢波點域及中心點域進行濾波方法的統計,從而去除隨機噪音,達到分離數據的目的。
4結語
綜上所述,在計算機網絡信息技術不斷發展的情況下,雖然地震數據在處理效率方面有了顯著的提高,但是這并不能夠完全的滿足在實際地震勘探中的需求,為了進一步提高野外采集效率和室內處理效率等方面的地震勘探,必須要加大對多震源地震勘探方法技術的研究。
參考文獻