可控震源在沙漠地區(qū)地震勘探中的應(yīng)用及效果分析

彭仁艷

[摘要]在沙漠等鉆井作業(yè)困難地區(qū)進行地震勘探，由于表層覆蓋松散沙層導(dǎo)致打井困難，且炸藥震源的能量吸收衰減快，影響采集資料品質(zhì)，同時也潛在一定的安全隱患?？煽卣鹪淳哂惺┕ば矢撸€具有出力大小、頻率范圍等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地表、深層地震地質(zhì)條件而調(diào)整的特點，在保證安全和環(huán)保的情況下，還可針對目的層獲取較好的采集資料，在一定程度上彌補了常規(guī)炸藥震源的不足。

[關(guān)鍵詞]可控震源 地震勘探 采集資料 信噪比 分辨率

[中圖分類號] P315.2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-254-1

隨著大噸位可控震源的推廣和應(yīng)用，可控震源已廣泛應(yīng)用于地震資料采集作業(yè)[1]?？煽卣鹪吹卣鹂碧讲粌H具有施工效率高，還具有振動臺數(shù)等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地震、地質(zhì)條件而調(diào)整的特點[2]，在一些地區(qū)可以取得較好的采集資料。

1該工區(qū)采用可控震源施工的優(yōu)點

一般的地震勘探采用的都是炸藥震源，利用爆炸引起的巖石破碎激發(fā)產(chǎn)生彈性波并用檢波器記錄下來[3]，這種激發(fā)方式的弊端就是在對環(huán)境產(chǎn)生的破壞同時也會因炸藥、雷管的運輸和使用而產(chǎn)生的帶來的安全隱患，本工區(qū)表層對激發(fā)能量具有強烈的吸收衰減作用，使炸藥激發(fā)的能量散失嚴(yán)重，與炸藥震源相比，可控震源具有以下優(yōu)點：①可控震源的出力大小、頻率范圍等參數(shù)可根據(jù)具體的工區(qū)地表條件、深層地震地質(zhì)條件而調(diào)整。②可控震源連續(xù)振動產(chǎn)生的掃描信號，運用了相關(guān)技術(shù)，增強了反射波的穿透能力，提高了反射波的能量，減少了對環(huán)境的破壞。

2主要激發(fā)參數(shù)的選擇

2.1振動臺數(shù)、臺次的選擇

在激發(fā)過程中，使用多臺震源是加強向地下發(fā)射掃描信號能量的重要手段，震動次數(shù)的統(tǒng)計效應(yīng)表明，n次震動對隨機干擾的壓制能力可提高■倍。然而區(qū)內(nèi)干擾波發(fā)育，隨震動次數(shù)的增多，與有效波頻率相近的干擾波亦隨之增強，同時帶來相位畸變等問題，使資料分辨率降低[4]。另外由于組合臺數(shù)的增加，點震源逐漸變?yōu)榫€震源，違背了基于點震源的基本勘探理論。

2.2掃描頻率的選擇

起始頻率選擇應(yīng)根據(jù)有效波和干擾波的特點，決定掃描信號的最低頻率：例如在強面波的情況下，適當(dāng)提高起始頻率可使低頻干擾得到有效衰減；相反，在勘探深部地層時，深層反射波充滿低頻分量，所以必須降低信號頻率，而用其它方法衰減低頻干擾！終止頻率選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)任務(wù)對地震資料高頻保護的要求，根據(jù)瑞利準(zhǔn)則：“一個反射波的分辨率極限是四分之一波長[3]”。

2.3掃描方式的選擇

在應(yīng)用可控震源時，可控震源的激發(fā)信號設(shè)計的合理與否是決定地震采集質(zhì)量的重要因素之一。

在單臺可控震源的激發(fā)能級確定后，可控震源總的激發(fā)能量是激發(fā)時間（掃描長度）的積累，因此激發(fā)時間確定后，線性掃描信號與非線性掃描信號在相同頻帶內(nèi)的總激發(fā)能量是完全一致的。在震源激發(fā)總能量一致的情況下，線性掃描信號的能量對淺部及深部目的層的能量分配均衡，線性掃描對主要目的層的響應(yīng)較好。

3可控震源采集資料效果分析

通過試驗效果分析及論證，最終確定了適合本工區(qū)的施工參數(shù)。具體采集參數(shù)如下：

震源臺數(shù)：3-5臺 斜坡：1000ms

振動次數(shù)：1次 掃描方式：線性

掃描長度：20s 驅(qū)動幅度：70%

掃描頻率：6-84Hz 組合基距：15m

從工區(qū)采集的可控震源和井炮資料來看，從不同臺次、不同潛水面埋深的同一位置處的可控震源與炸藥震源激發(fā)的單炮記錄上看，可控震源記錄已達到或超過了同工區(qū)井炮的激發(fā)效果。采用可控震源激發(fā)，單炮記錄頻帶較寬、不同頻段的反射信息豐富，提高了地震資料的分辨率。

4結(jié)論

由于沙漠等鉆井作業(yè)困難地區(qū)地表條件復(fù)雜、成井困難，而炸藥震源潛在的安全隱患，使用可控震源優(yōu)勢明顯，在對可控震源的各項激發(fā)參數(shù)進行優(yōu)選之后合理安排，精心施工，可以取得較為理想的采集資料。在施工過程中，加強組織管理，注重工序質(zhì)量控制，是保證施工效率，獲得高分辨率、高信噪比地震資料的根本保證。

參考文獻

[1]倪宇東.王井富.馬濤.徐浩.曹務(wù)祥.關(guān)業(yè)志 可控震源地震采集技術(shù)的進展[J] 石油地球物理勘探，2011，46（3）：349-356

[2]張翊孟 郭善力 陳興國 可控震源地震采集質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)[J] 石油地球物理勘探2008，43（增刊2）：98-100

[3]陸基孟/王永剛 地震勘探原理[M]. 東營：中國石油大學(xué)出版社 2011年02月第3版：3-6 183

[4]郭彥民 利用可控震源進行高分辨率地震勘探[J].中國煤田地質(zhì)， 1996， 8（3）： 72.