基于川西北高陡構(gòu)造區(qū)地質(zhì)目標(biāo)地震勘探方法研究

程明

摘 要：川西北地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，尤其是高陡構(gòu)造區(qū)，斷裂發(fā)育，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成像難度較大，所獲資料往往單炮資料較差、頻寬較窄，資料信噪比和連續(xù)性明顯降低;弄清高陡構(gòu)造區(qū)的成像問題、對該區(qū)增儲增產(chǎn)意義重大，因此該區(qū)既是勘探重點、也是勘探難點;在該區(qū)勘探項目中采取單一的觀測形式滿足不了地質(zhì)任務(wù)需要，因此在項目施工中有針對性的實行合理變觀，結(jié)合地質(zhì)任務(wù)采取針對性的變觀措施，才能滿足地質(zhì)任務(wù)需要。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜構(gòu)造;勘探方法;地質(zhì)任務(wù);建模分析;針對性措施

一、工區(qū)特點

工區(qū)屬地表及地下地震條件極為復(fù)雜的“雙復(fù)雜”地區(qū)，激發(fā)、接收條件較差，資料信噪比較低，地下構(gòu)造高陡，斷裂發(fā)育，成像效果較差。

（1）不同地質(zhì)年代、不同巖性地層出露地表，且風(fēng)化程度差異很大，近地表速度和厚度均表現(xiàn)為橫向非均質(zhì)性嚴重，低降速帶的厚度、速度在橫向上、縱向上變化劇烈。

（2）縱向上表層結(jié)構(gòu)具有厚度多變和速度多變的特點，造成激發(fā)條件復(fù)雜，激發(fā)子波不穩(wěn)定;

（3）工區(qū)深部地震地質(zhì)條件極其復(fù)雜，受多期強烈地質(zhì)構(gòu)造運動影響，逆掩推覆沖斷強烈，地層褶皺嚴重，斷裂發(fā)育，反射層埋藏深度、傾角陡。

（4）從以往成果剖面來看，受激發(fā)巖性、地層產(chǎn)狀、地下構(gòu)造、破碎程度的影響，在侏羅系和三疊系過渡的煤系地層區(qū)域以及高陡構(gòu)造部位資料品質(zhì)整體較差，主要目的層連續(xù)性差、信噪比低。

二、采用合理觀測系統(tǒng)、以提高資料整體成像效果

采用高覆蓋次數(shù)觀測系統(tǒng)，以提高資料信噪比，通過對對兩期覆蓋的采集觀測方式資料進行分析，成像效果隨覆蓋次數(shù)增加有大幅提高。

通過分析表明隨著覆蓋次數(shù)的增加，復(fù)雜構(gòu)造地層成像信噪比逐漸提高，當(dāng)覆蓋次數(shù)240次時，資料成像效果隨覆蓋次數(shù)增加，成像差別不大，因此一般采用覆蓋次在240-300之間覆蓋次數(shù)觀測系統(tǒng)為宜，二維建議采用寬線高覆蓋觀測系統(tǒng)。

三、圈定構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域、針對性建立地球物理模型，優(yōu)化局部觀測系統(tǒng)以提高成像效果

從以往剖面可以看出，主體構(gòu)造的斷層下盤寒武系以上地層，斷層與斷層之間的接觸關(guān)系不明確，連續(xù)性不好，波組特征不明顯，信噪比低。

為了主體構(gòu)造的斷層下盤寒武系以上地層的資料，首先根據(jù)前期完成剖面，建立地球物理模型，分析主體部位主要目的層的覆蓋次數(shù)及照明度。根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化局部觀測系統(tǒng)，最后取得較好的施工效果。

（1）根據(jù)工區(qū)地質(zhì)構(gòu)造情況，以工區(qū)中老測線解釋剖面為模板，建立地質(zhì)模型，針對高陡構(gòu)造特征及斷裂發(fā)育的特點，為得好目的層斷層下盤寒武系以上資料，在構(gòu)造下傾方向不同部位模擬單炮激發(fā)效果，選取合適的加密炮點位置，如下圖。

模擬單炮激發(fā)效果時，選取目的層反射界面進行分析。

通過分析不同部位激發(fā)點射線追蹤路徑發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激發(fā)點位于CDP點號1200時，構(gòu)造主體圈閉斷層下盤目的層反射界面出現(xiàn)反射信息，當(dāng)激發(fā)點達到CDP點號1400時，構(gòu)造主體圈閉斷層下盤寒武系反射界面反射信息基本消失，因此為得好斷層下盤目的層以上各地層反射信息，最佳加密炮點鎖定在CDP點號1200-1400之間2km的范圍內(nèi)。

（2）根據(jù)工區(qū)地質(zhì)圖和構(gòu)造圖，工區(qū)高陡構(gòu)造下傾方向各主要目的層埋深較大，為更好獲取工區(qū)南部各主要目的層資料。以工區(qū)中部老測線解釋剖面為模板，建立地質(zhì)模型進行分析，如圖6，激發(fā)點位于CDP點號1100處，小號延長50道接收排列，根據(jù)射線追蹤理論，經(jīng)分析目的層寒武系反射信息主要集中在排列延長段的30道之內(nèi)，因此認為高陡構(gòu)造下傾方向需延長30道接收排列。同時結(jié)合炮點加密模型分析，延長排列接收激發(fā)點應(yīng)選擇CDP點號1100-1400之間的3km范圍的激發(fā)點內(nèi)。

根據(jù)建立的地質(zhì)模型，對模擬加密炮點及延長接收排列后的自激自收剖面進行分析發(fā)現(xiàn)，對比激發(fā)點距為60m和40m剖面（圖7和圖8），激發(fā)點距為40m時構(gòu)造主體圈閉斷層下盤各主要目的層結(jié)構(gòu)特征更加清晰，對比激發(fā)點距為40m和20m剖面（圖8和圖9），當(dāng)激發(fā)點距加密到20m一炮時，構(gòu)造主體圈閉斷層下盤各主要目的層結(jié)構(gòu)特征變化不大，因此，在構(gòu)造主體圈閉高陡構(gòu)造加密炮點應(yīng)選擇40m炮點距，實際生產(chǎn)中，有利區(qū)間加密炮點要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采取“五避五就”的原則合理選取激發(fā)點位。

從上圖可以看出，針對性加炮、加到后圈閉部位信噪比更高，淺、中、深層可見明顯有效反射，反射波組特征明顯，連續(xù)性好，地層與地層之間的接觸關(guān)系更清晰。

針對高陡構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，采用高覆蓋次數(shù)觀測系統(tǒng)能夠解決大部分地質(zhì)任務(wù)，但現(xiàn)場結(jié)合地質(zhì)任務(wù)，根據(jù)目的層的埋深以及構(gòu)造情況建立模型進行針對性的分析，從而采取針對性的措施，能夠更好的完成地質(zhì)任務(wù)。

四、基礎(chǔ)工作方面

（1）室內(nèi)預(yù)設(shè)計與野外選點（避高就低、避碎就整、避干就濕、避陡就緩、避危就安）相結(jié)合，優(yōu)選激發(fā)點位，保證激發(fā)效果。

（2）識別巖性分布，圈定資料品質(zhì)變差區(qū)域，確保有效激發(fā)

成立專職地質(zhì)調(diào)查小組，針對切割劇烈的山區(qū)邊緣斷裂破碎帶地區(qū)展開調(diào)查，采集巖石樣本、地層傾角、不同巖性分布范圍，為室內(nèi)設(shè)計提供詳細第一手資料。

（3）精細表層結(jié)構(gòu)調(diào)查

通過精細踏勘并結(jié)合以往資料，做好近地表調(diào)查工作，掌握工區(qū)內(nèi)低、降速帶結(jié)構(gòu)和分布特征及表層地震地質(zhì)條件的變化規(guī)律。

通過微測井進行精細的地表結(jié)構(gòu)調(diào)查，真實地反映了本區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的變化情況，確保所有炮點炸藥位于高速層中激發(fā)。

（4）逐點設(shè)計激發(fā)

通過認真分析該區(qū)以往二維采集資料，結(jié)合實際踏勘調(diào)查數(shù)據(jù)，包括采集參數(shù)、單炮記錄和剖面資料品質(zhì)變化規(guī)律，了解了資料品質(zhì)分布情況、分析記錄品質(zhì)變化與采集參數(shù)、地形、巖性、含水性及表層結(jié)構(gòu)的關(guān)系。對巖性圈定的二類區(qū)域，通過鉆井前的調(diào)查和測量過程中識別，劃定區(qū)域，采取偏移、恢復(fù)和整體設(shè)計變觀的方法避開，避免在其中激發(fā)?？傮w而言，砂泥巖激發(fā)信噪比較高，連續(xù)性較好，采集時重點提高采集資料的分辨率;出露灰?guī)r區(qū)域，面波發(fā)育，資料信噪比較低，施工時適當(dāng)加大藥量，盡量提高采集資料的信噪比。

（5）夯實基礎(chǔ)工作，做好過程控制

采取因地制宜的耦合技術(shù)，改善接收效果。同時充分利用多年積累的經(jīng)驗，選擇經(jīng)過試驗驗證適合不同地形的耦合方式。針對工區(qū)內(nèi)基巖出露，無法埋置檢波器的難點，施工中要采取貼泥餅、制作土坯等措施埋置檢波器;對于垮塌堆積，施工中采取避開或挖深坑至實土，降低松散表土對有效地震信號的吸收衰減;埋置檢波器時，嚴格按照測量點位。

借鑒以往地震勘探經(jīng)驗，在灰?guī)r區(qū)，采用兩串檢波器接收，綜合考慮信噪比以及分辨率，優(yōu)選組合圖形和組合基距壓制干擾，提高灰?guī)r區(qū)資料信噪比。

參考文獻

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