地震勘探中可控震源參數(shù)的選擇
地震勘探中可控震源參數(shù)的選擇
摘要 小折射低速帶調(diào)查結(jié)果表明勘探區(qū)無(wú)潛水位，且低、降速層厚度大，利用井炮激發(fā)成孔困難、成本高，不易取得好的地震資料，確定了激發(fā)方式為可控震源激發(fā)。針對(duì)勘探區(qū)情況，在生產(chǎn)前通過(guò)試驗(yàn)確定了可控震源施工的具體參數(shù)，包括震動(dòng)次數(shù)、掃描頻率、掃描長(zhǎng)度、驅(qū)動(dòng)電平等。最終資料表明：在無(wú)潛水位且低、降速層厚度大的沙漠、戈壁區(qū)利用可控震源激發(fā)進(jìn)行地震勘探是可行的。
關(guān)鍵詞 地震勘探；可控震源；參數(shù)選擇
陸上地震勘探最常用的激發(fā)方式是炸藥激發(fā)，一般炸藥激發(fā)需要在潛水面以下的黏土層中激發(fā)，如果潛水面過(guò)深，要選擇在致密的巖層中激發(fā)。但是在沙漠、戈壁、黃土、礫石區(qū)潛水面很深，而且表淺層巖性松散，根本無(wú)法滿(mǎn)足炸藥激發(fā)所需要的條件，另外炸藥也不環(huán)保，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。除了炸藥激發(fā)外，還有一種激發(fā)方式是可控震源激發(fā)，它的原理是通過(guò)震源車(chē)產(chǎn)生震動(dòng)，不斷將能量傳到地下，由于其不需要鉆井，適用于炸藥震源無(wú)法施工的地區(qū)�？煽卣鹪醋陨磉�有其它一些優(yōu)點(diǎn)，諸如在定范圍內(nèi)能量大小可調(diào)、信號(hào)頻譜和幅度可控等，這些都是炸藥震源不具備的。因此，可控震源越來(lái)越多的應(yīng)用于地震勘探工作中。
本文通過(guò)結(jié)合某沙漠、戈壁勘探區(qū)的實(shí)際地震勘探工作，對(duì)可控震源的一些主要的激發(fā)參數(shù)的選擇進(jìn)行探討，通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件定量分析，優(yōu)選出了合適的可控震源激發(fā)參數(shù)。
1 勘探區(qū)的地震勘探難點(diǎn)分析及解決對(duì)策
勘探區(qū)位于沙漠、戈壁區(qū)，區(qū)內(nèi)廣泛分布著第四系松散礫石、粉沙和其他堆積物。通過(guò)小折射進(jìn)行低速帶調(diào)查得到的結(jié)論是，勘探區(qū)無(wú)潛水位，且低、降速層厚度大，40m～50m不等。本次勘探區(qū)進(jìn)行地震勘探主要難點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：一是低、降速層厚度大，要想在理想高速層內(nèi)放炮激發(fā)，需要鉆很深的井，成孔費(fèi)用高，而且表淺層沉積物松散，成炮孔難，容易塌孔；二是松散的第四系對(duì)地震波的高頻成分有嚴(yán)重的吸收衰減作用，易產(chǎn)生面波、聲波和其它次生干擾。這些難點(diǎn)使得難以利用井炮（炸藥）激發(fā)進(jìn)行地震勘探，適宜利用可控震源進(jìn)行地震勘探。
2 可控震源的主要參數(shù)選擇
勘探區(qū)地震地質(zhì)條件復(fù)雜，可控震源參數(shù)在正式生產(chǎn)前需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行選擇，選擇的合理與否決定了地震勘探資料的信噪比與分辨率。本次地震勘探對(duì)可控震源震動(dòng)次數(shù)、掃描頻率、掃描長(zhǎng)度、驅(qū)動(dòng)電平等參數(shù)的進(jìn)行了選擇。
2.1 震動(dòng)次數(shù)的選擇
利用可控震源進(jìn)行激發(fā)需要通過(guò)多臺(tái)震源多次震動(dòng)來(lái)提高能量和信噪比，同時(shí)要保證資料的分辨率，因?yàn)檎饎?dòng)次數(shù)的增加，會(huì)使與有效波頻率相近的干擾波同樣加強(qiáng)，從而降低分辨率[2]。本次對(duì)兩臺(tái)震源不同震動(dòng)次數(shù)的試驗(yàn)單炮進(jìn)行了能量分析和信噪比估算分析。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，震動(dòng)次數(shù)從2次增加到5次，試驗(yàn)單炮能量逐漸增強(qiáng)；震動(dòng)次數(shù)為4次的信噪比最高。綜合考慮，得到了2臺(tái)4次的震動(dòng)次數(shù)為最佳的結(jié)論。
2.2 掃描頻率的選擇
掃描頻率的選擇要同時(shí)選擇掃描最低頻率和最高頻率兩個(gè)參數(shù)，主要考慮目的層的頻率響應(yīng)，工區(qū)內(nèi)的強(qiáng)干擾以及相關(guān)子波的清晰度和分辨率[1]。選擇的最低頻率要有助于壓制低頻的面波；最高頻率的選擇要考慮采樣率這一地震儀器因素，避免出現(xiàn)假頻現(xiàn)象，同時(shí)要考慮目的層有效反射波的頻寬和能量[3]。
2.3 掃描長(zhǎng)度的選擇
2.4 驅(qū)動(dòng)電平的選擇
影響驅(qū)動(dòng)電平的選擇一個(gè)主要的因素就是地表巖性，當(dāng)?shù)乇頌樗绍浀耐翆訒r(shí)，由于可控震源與地表耦合好，驅(qū)動(dòng)電平一般選擇的較大一點(diǎn)，有利于改善記錄品質(zhì)；當(dāng)?shù)乇頌閳?jiān)硬的基巖時(shí)，震源底板和大地耦合條件差，驅(qū)動(dòng)電平不宜過(guò)大。適當(dāng)降低驅(qū)動(dòng)電平也可削弱分頻效應(yīng)產(chǎn)生的“多初至”現(xiàn)象。在生產(chǎn)中驅(qū)動(dòng)電平的大小，視勘探區(qū)反射目的層反射系數(shù)大小而定，反射系數(shù)大則驅(qū)動(dòng)電平小些，反之則大些，但不宜過(guò)大，過(guò)大會(huì)引起激發(fā)信號(hào)的失真。
3 應(yīng)用成果與結(jié)論
通過(guò)對(duì)可控震源試驗(yàn)單炮的定性與定量分析，選擇出合適的參數(shù)，并嚴(yán)格的應(yīng)用于正式生產(chǎn)，最終取得了高品質(zhì)的地震資料見(jiàn)圖2和圖3，說(shuō)明了在沙漠、戈壁區(qū)只要綜合多方面因素選擇可控震源參數(shù)，利用可控震源激發(fā)進(jìn)行地震勘探是可行的。
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