沙特Shaybah地區(qū)復(fù)雜沙漠地形采集方法研究

馬索么乃

[摘要] 隨著認(rèn)識(shí)的不斷發(fā)展完善，勘探市場(chǎng)和勘探方向的轉(zhuǎn)移，自2007年中石化地球物理公司勝利分公司的勘探重點(diǎn)轉(zhuǎn)向國(guó)際市場(chǎng)，尤其是沙特阿美公司勘探市場(chǎng)，目前對(duì)沙特復(fù)雜沙漠地區(qū)的勘探方法還沒(méi)形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，為了最大可能的占領(lǐng)沙特沙漠勘探市場(chǎng)，必須對(duì)沙漠地區(qū)的采集有一套成熟的方法。通過(guò)幾年我們?cè)谏程豐haybah地區(qū)復(fù)雜沙漠地形的施工，在激發(fā)、接收及靜校正方面有了較全面的認(rèn)識(shí)。

[關(guān)鍵詞] 沙漠地區(qū) 沙丘起伏 激發(fā)能量 優(yōu)勢(shì)炮檢距 動(dòng)態(tài)觀測(cè) 有效覆蓋次數(shù) 靜校正

通過(guò)對(duì)我們?cè)谏程亓_不哈利沙漠地區(qū)S-55二維項(xiàng)目7年和S-62項(xiàng)目5年的勘探施工中，中針對(duì)資料情況采取的方法措施及對(duì)復(fù)雜沙漠地區(qū)所獲得資料的分析研究，我們對(duì)沙特復(fù)雜沙漠地區(qū)的資料采集方法有了一套系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

一、沙特Shaybah地區(qū)復(fù)雜沙漠地形資料特點(diǎn)分析

1、 沙漠地區(qū)資料由于地質(zhì)疏松，散射嚴(yán)重及能力衰減迅速，其地震波能量下傳困難；面波、折射波非常發(fā)育影響資料品質(zhì)；大部分沙漠地區(qū)地表堆積疏松，激發(fā)巖性差，資料的主頻較低，影響分辨率。

2、復(fù)雜沙漠地區(qū)，沙丘表層由于多為古河道沖積而成，形成條件復(fù)雜，低降速頂界變化劇烈，縱橫向速度、厚度變化毫無(wú)規(guī)律，靜校正量的求取困難，嚴(yán)重影響資料處理。

3、復(fù)雜沙漠地區(qū)，由于沙丘結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ，起伏差距大，地層接觸關(guān)系復(fù)雜，地震波傳播路線復(fù)雜，觀測(cè)方式選擇困難。

4、多次波發(fā)育，資料處理困難。

二、沙特Shaybah地區(qū)復(fù)雜沙漠地形資料采集難點(diǎn)

通過(guò)復(fù)雜沙漠地區(qū)的施工及資料分析，我們認(rèn)為沙特Shaybah地區(qū)采集有以下主要難點(diǎn)：

表層條件變化劇烈，激發(fā)條件差，激發(fā)方式選擇困難；

地震波能量衰減嚴(yán)重，能量弱；

目的層埋深與表層沙丘直接差距變化非常大，觀測(cè)方式選擇困難；

表層沙丘起伏特別大，沙丘曲線靜校正困難。

Shaybah地區(qū)分布大量的沙巴卡（由于地表堿性條件和堆積作用，形成的一種薄層堿性硬地覆蓋在沙粒表層特殊地表），震源激發(fā)是畸變特別大。

表層巖性變化劇烈，沙丘與沙巴卡交替，同一單炮頻率變化劇烈，影響資料處理。

三、針對(duì)性的方法研究

3.1 激發(fā)方式的選擇

要獲得品質(zhì)較高的資料，必須有足夠的激發(fā)能量，針對(duì)以上沙特Shaybah復(fù)雜沙漠地區(qū)特點(diǎn)難點(diǎn)的分析，激發(fā)方面主要是針對(duì)沙丘的分布特點(diǎn)及震源配備情況進(jìn)行了單震源與震源組合對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)所獲得的資料進(jìn)行信噪比分析，對(duì)比結(jié)果顯示單深井激發(fā)無(wú)論淺、中、深目的層信噪比均高于組合井激發(fā)。

通過(guò)以上對(duì)比分析，我們認(rèn)為在沙漠地區(qū)激發(fā)在震源配備情況下，選擇震源組合激發(fā)效果較好。

以往的資料表明，在沙漠地區(qū)采集的地震資料存在一個(gè)突出的問(wèn)題是單炮記錄能量弱，地震剖面深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)不清。這與激發(fā)，接收環(huán)節(jié)有直接的關(guān)系，激發(fā)下傳能量不足是其主要原因。為了提高下傳能量，在沙特利用先進(jìn)的沙漠裝備的前提下，總結(jié)以往不同激發(fā)條件下沙漠地區(qū)采集的地震資料，提出了針對(duì)沙漠地區(qū)移動(dòng)掃描多臺(tái)震源組合激發(fā)技術(shù)。

然而采用震源組合移動(dòng)掃描技術(shù)，將線性組合（固定掃描）提升為震源面積組合，能將沙層的散射降到最低，從而有效的增強(qiáng)下傳能量。而且能夠有效的壓制面波和提高資料主頻。

3.2 觀測(cè)方式的選擇

要得沙漠復(fù)雜地區(qū)資料，在保證足夠的激發(fā)能量的前提下最主要的是觀測(cè)方式的選取，其中主要的參數(shù)選取我們認(rèn)為有以下幾個(gè)方面。

3.2.1 最大炮檢距的選取

沙漠地區(qū)獲取資料最大炮檢距的選擇在滿足動(dòng)校正拉伸率不宜超過(guò)12.5%、速度分析的精度誤差不宜高于5%、反射系數(shù)穩(wěn)定這幾方面后，應(yīng)重點(diǎn)考慮主要目的層的深度、資料不被直達(dá)波所干涉、不被切除函數(shù)切除掉。

眾所周知復(fù)雜沙漠地區(qū)，由于地表沙丘起伏落差大，激發(fā)地震方向千變?nèi)f化，要保證下傾方向與上傾方向都能取全各目的層的反射且最大可能的減少直達(dá)波、折射波的干擾，兩個(gè)方向?qū)ψ畲笈跈z距的要求差別很大。

實(shí)際資料處理過(guò)程中，要根據(jù)資料不同工區(qū)、不同構(gòu)造位置所獲得的單炮資料進(jìn)行分析，對(duì)干擾大、地震波形發(fā)生畸變、甚至接收不到地震波反射的排列進(jìn)行切除，以消除這一部分信號(hào)對(duì)有效信號(hào)的影響，保證資料的信噪比，提高剖面品質(zhì)。最大炮檢距選擇的過(guò)大將導(dǎo)致資料一部分覆蓋次數(shù)是“虛”的，為無(wú)效覆蓋次數(shù)，最大炮檢距過(guò)小將導(dǎo)致排列接收不到部分目的層的反射，無(wú)法取全地震資料。

針對(duì)這種問(wèn)題，我們采用“動(dòng)態(tài)觀測(cè)方式”，施工前收集工區(qū)不同構(gòu)造部位的典型剖面，精確的作出工區(qū)內(nèi)最有代表性的地質(zhì)模型，根據(jù)地震波反射的路徑計(jì)算出最佳的最大炮檢距，選擇不同的觀測(cè)系統(tǒng)用到不同的部位。

3.2.2 道距的選擇

較小的面元尺度能夠提高資料縱、橫向分辨率，提高資料采集精度，有利于落實(shí)小構(gòu)造。

3.2.3 覆蓋次數(shù)的選擇

高覆蓋次數(shù)有利于提高資料的信噪比，提高覆蓋次數(shù)應(yīng)注意提高資料的有效覆蓋次數(shù)，由于沙漠地區(qū)的單炮資料分析顯示，由于面波、折射波及各種次生干擾嚴(yán)重，資料有一段信噪比相對(duì)較高的炮檢距段，我們

稱它為優(yōu)勢(shì)炮檢距，要提高資料的覆蓋次數(shù)應(yīng)該是提高資料的有效炮檢距的覆蓋次數(shù)，單純的靠增大炮檢距來(lái)提高資料的覆蓋次數(shù)對(duì)資料的貢獻(xiàn)不大。

3.3 復(fù)雜沙漠地區(qū)靜校正方法分析

復(fù)雜沙漠地區(qū)表層的堆積形成十分復(fù)雜，主要表現(xiàn)為沙粒天然堆積后由大小不一的沙丘及其平坦鹽堿地組成，特點(diǎn)是以不規(guī)則的“爪”分布為主，表層厚度、速度在縱橫向上變化都十分劇烈，高速層頂界變化非常大，在勘探程度不高的探區(qū)，低降速帶控制點(diǎn)還不能達(dá)到精確求取靜校正量的要求。

平坦地區(qū)我們常規(guī)以模型法為主，沙丘區(qū)域以沙丘曲線靜校正為主，以模型法為輔。復(fù)雜沙漠地區(qū)由于地形特點(diǎn)如果采用模型法，由于建立模型的數(shù)據(jù)精度不夠，將誤導(dǎo)后續(xù)的處理工作，影響資料的真實(shí)性，為此我們對(duì)靜校正方法進(jìn)行了對(duì)比，采用高程法、模型法、折射法三種靜校正方法研究對(duì)比，結(jié)果顯示，折射法在復(fù)雜沙漠地區(qū)的效果較其它方法實(shí)用，所以我們?cè)谄拭嫣幚淼臅r(shí)候以折射法為主，再用其它靜校正方法進(jìn)行比較，保證了資料的真實(shí)性。

四、認(rèn)識(shí)

通過(guò)以上對(duì)復(fù)雜沙漠區(qū)的采集方法的分析研究，我們認(rèn)為要得好復(fù)雜沙漠地區(qū)的資料，關(guān)鍵在于以下幾點(diǎn)：

積極進(jìn)行震源組合技術(shù)、激發(fā)方式研究，保證足夠的激發(fā)能量。

采用合理的觀測(cè)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)變觀，保證排列針對(duì)地下目的層為有效排列，最大可能的保證覆蓋次數(shù)為有效覆蓋次數(shù)。

采用小道距，提高資料的分辨率，落實(shí)構(gòu)造格局的細(xì)微變化。

復(fù)雜沙漠地區(qū)用加密炮點(diǎn)的方法來(lái)提高資料的有效覆蓋次數(shù)，提高資料的信噪比。

開(kāi)展復(fù)雜沙漠地區(qū)靜校正方法研究，尤其針對(duì)沙丘曲線靜校正方法的改進(jìn)，提高資料的可信度。