松遼盆地松北新區(qū)地震采集方法研究

高 輝

（中國(guó)石化石油工程地球物理有限公司江漢分公司，湖北 潛江433100）

1 區(qū)域概況

松北新區(qū)位于黑龍江省境內(nèi)，涉及齊齊哈爾市、黑河市和綏化市（見圖1）。地勢(shì)較總體平坦，屬平原～丘陵地貌，海拔在180 m～450 m之間。

松遼盆地是中國(guó)東部大型中、新生代沉積盆地，是具有斷坳雙重結(jié)構(gòu)的復(fù)合型盆地。此次二維勘探主要位于松遼盆地東北隆起區(qū)的綏棱背斜帶、綏化凹陷、慶安隆起、呼蘭隆起帶。

工區(qū)地表?xiàng)l件復(fù)雜多變，表層巖性橫向變化大，平原區(qū)地表主要為第四系亞粘土覆蓋，下伏沙土層，激發(fā)條件相對(duì)較好。河套區(qū)表層主要為沙層，下伏礫石層，激發(fā)接受條件相對(duì)較差，丘陵地帶地表大多為巖石或含鵝卵石的流沙層。

松北的油氣勘探始于1956年，2004年起至今，中石化在嫩江、德都、海倫、海倫東、伊春、綏化、鐵力、哈爾濱東、木蘭、賓縣等區(qū)塊完成1∶10萬重磁力測(cè)量45 788 k m2，重磁力48 159個(gè)物理點(diǎn)。

2010年中石化在德都斷陷實(shí)施二維地震測(cè)線300 k m／4條，松北新區(qū)二維地震測(cè)網(wǎng)密度達(dá)（6×8）k m～（4×4）k m，其中局部地區(qū)可達(dá)（2×2）k m～ （2×1）k m，其它地區(qū)測(cè)線稀少。

2 地震采集難點(diǎn)與對(duì)策

通過對(duì)以往地震資料分析發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)干擾波較發(fā)育，資料整體信噪比較低，表層巖性變化大，對(duì)地震波的吸收、衰減影響較大。因此相應(yīng)對(duì)策為選擇具有代表性的地表巖性進(jìn)行接收因素試驗(yàn)，從而選取最佳的接收方式。

通過對(duì)該區(qū)以往地震資料分析，認(rèn)為該區(qū)主要的激發(fā)難點(diǎn)是地表?xiàng)l件復(fù)雜多變，巖性橫向變化，包括沙土、沙土礫石及巖石區(qū)，高頻能量衰減快，資料低頻成分多。因此首先是做好精細(xì)表層調(diào)查工作，采用“雙井微測(cè)井和單井微測(cè)井”相結(jié)合工作，詳細(xì)了解該區(qū)的近地表結(jié)構(gòu)，為激發(fā)因素的設(shè)計(jì)提供第一手資料；其次是強(qiáng)化激發(fā)因素試驗(yàn)，做好試驗(yàn)資料分析，優(yōu)化激發(fā)參數(shù)，提高單炮品質(zhì)，在遇特殊地形或資料品質(zhì)變化時(shí)，及時(shí)進(jìn)行考核點(diǎn)試驗(yàn)，確保采集資料質(zhì)量。

3 表層結(jié)構(gòu)調(diào)查

由于東北冬季施工凍土層較厚，速度較高，小折射調(diào)查結(jié)果可信度較差，為保證近地表資料的準(zhǔn)確性，確保井深設(shè)計(jì)合理和靜校正量提取準(zhǔn)確，本次地震資料采集中野外表層結(jié)構(gòu)調(diào)查采用微測(cè)井調(diào)查方法。從本次二維地震勘探地表結(jié)構(gòu)調(diào)查資料解釋成果來看。全區(qū)低降速層巖性主要為砂、表層粘土，高速層主要為泥沙、砂質(zhì)粘土，巖石，低降速層厚度一般在10 m左右（見圖2）。部分低降速層厚度為3 m～5 m，局部低降速層達(dá)到15 m～20 m。高速層速度一般為1 600 m～1 800 m／s。

圖2 低降速層厚度分布立體圖

4 試驗(yàn)工作

4.1 接收試驗(yàn)

對(duì)比2串24個(gè)檢波器、3串36個(gè)檢波器按下圖擺放，對(duì)比不同組內(nèi)距4種組合方式的接收效果，以求最佳接收因素。

檢波器組合圖形試驗(yàn)，組合圖形：A、B、D、E（見圖3）。

圖3 檢波器組合圖形試驗(yàn)示意圖

激發(fā)參數(shù)：井深20 m；藥量6 kg。

對(duì)檢波器組合試驗(yàn)進(jìn)行定性、定量分析：

1）定性分析：通過Pro Max軟件對(duì)各種單炮進(jìn)行分頻掃描對(duì)比分析（見圖4）。

圖4 檢波器組合對(duì)比試驗(yàn)分頻掃描

從檢波器組合定性分析可以看出，在1.2 S處B組合比其他組合反射能量稍強(qiáng)。

2）定量分析：利用克朗軟件對(duì)不同單炮進(jìn)行能量、信噪比、頻率的分析（見圖5）。

從檢波器組合定量分析可以看出，在能量方面，檢波器組合A與B相當(dāng)，強(qiáng)于D和E兩種組合方式，信噪比方面，檢波器組合 A不如B，在頻率方面，四種檢波器組合方式有效頻帶都較寬，A、B、D三種組合方式主頻能量較高。

綜合檢波器組合定性、定量分析，檢波器組合采用B組合（Lx＝16.5 m，Ly＝10；Dx＝1.5 m，Dy＝5 m）接收。

圖5 檢波器組合定量分析

4.2 激發(fā)因素試驗(yàn)

根據(jù)地表及地下地震地質(zhì)特征，針對(duì)不同巖性進(jìn)行針對(duì)性點(diǎn)試驗(yàn)，分別選擇沙土區(qū)、沙土礫石區(qū)和巖石區(qū)進(jìn)行井深、藥量對(duì)比試驗(yàn)。井深試驗(yàn)設(shè)計(jì)從高速層頂界面下3 m～11 m進(jìn)行對(duì)比，不同井深試驗(yàn)分頻對(duì)比（30 HZ～60 HZ）（見圖6）。

通過定性分析，高速層頂界面下5 m、7 m、9 m井深激發(fā)較好。

不同地表試驗(yàn)點(diǎn)井深對(duì)比定量分析（見圖7）。

通過定量分析，沙土區(qū)、沙土礫石區(qū)和巖石區(qū)高速層頂界面下7 m激發(fā)能量相對(duì)比較強(qiáng)，綜合分析選擇高速層頂界面下7 m激發(fā)是比較合理的。藥量試驗(yàn)設(shè)計(jì)從2 kg～12 kg進(jìn)行分析對(duì)比（見圖8）。

通過分析對(duì)比不同地表巖性6 kg、8 kg藥量激發(fā)在1.2 s、2.2 s附近反射波同相軸連續(xù)性較好，反射信息豐富、連續(xù)性好，最終確定激發(fā)藥量選取8 kg。

5 采集參數(shù)

通過接收與激發(fā)因素試驗(yàn)，確定的采集參數(shù)如下：

1）儀器因素

儀器類型：428XL；采樣間隔：1 ms；記錄長(zhǎng)度：7 s；記錄格式：SEG－D；前放增益：12d B。

2）觀測(cè)系統(tǒng)

觀測(cè)系統(tǒng)：4 790－10－20－10－4 790；覆蓋次數(shù)：120次；道間距：20 m；接收道數(shù)：480道；炮間距：40 m。

3）激發(fā)參數(shù)

激發(fā)方式：炸藥激發(fā)；激發(fā)井深：?jiǎn)紊罹咚賹禹斀缑嫦? m；激發(fā)藥量：藥量8 kg。

4）接收參數(shù)

檢波器類型及串?dāng)?shù)：20DX－10 Hz，3串×12；組合形式：36個(gè)檢波器面積組合；組合基距及組內(nèi)距：Dx＝1.5 m，Dy＝5 m；Lx＝16.5 m，Ly＝10 m。

圖6 不同井深試驗(yàn)分頻對(duì)比（30 HZ～60 HZ）

圖7 不同地表井深試驗(yàn)定量對(duì)比

圖8 不同地表藥量試驗(yàn)對(duì)比

6 采集效果分析

根據(jù)以上采集參數(shù)所得監(jiān)控剖面（見圖9），以NJ－12－EW－1277測(cè)線監(jiān)控剖面為例。

從監(jiān)控剖面看，覆蓋次數(shù)均勻，資料缺口較小，小號(hào)段屬于低丘陵地帶，淺層能量強(qiáng)，波組連續(xù)性好，目的層較淺，中層反射較弱。中號(hào)段和大號(hào)段中深層均可見反射同相軸，連續(xù)可追蹤，信噪比較高。淺層目的層自東向西逐步抬升，至西部被剝蝕。在測(cè)線中部發(fā)育有凹陷，深層發(fā)育有背斜。

圖9 NJ－12－EW－1277測(cè)線監(jiān)控剖面

7 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）加強(qiáng)凍土區(qū)表層調(diào)查工作，獲得可靠的表層資料，以表層資料為基礎(chǔ)，提供最佳激發(fā)井深，是獲得好資料的前提。

2）所采用的施工因素適應(yīng)東北凍土表層覆蓋礫石區(qū)的地震勘探，值得推廣和借鑒。

［1］陸基孟.地震勘探原理［M］.山東東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，1996：106－121.