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[摘 要]可控震源在沙漠等特殊地区的地震勘探中得到了广泛的应用。可控震源具有效率高、成本低、破坏小、施工参数可控制等优点。此次可控震源在本工区发挥明显优越性,并最终取得较好的地震资料。
[关键词]可控震源 沙漠 勘查
中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0236-01
本工区属腾格里沙漠南缘,地貌基本特征为沙地及流动、半流动沙丘,沙层覆盖厚度在10-30米,地表相对高差100m左右。松散的表层尤其给成孔带来巨大困难。
一、工作重点及难点
根据临区的施工方法和结果,结合以往施工经验,分析以往工作的不足之处及本次施工经验,有以下几点:
1.勘查区地形主要以沙漠为主,浅层地震地质条件对成孔和激发不利,根据临区施工经验,沙漠地区塌孔严重,钻机很难打到高速激发层位。沙陀、铁马等重型钻机行进又艰难,供水也很难满足,成孔效率非常低。加之浅层沙砾层胶结差,对地震波能量吸收衰减极为强烈,表浅层地震地质条件横向变化较大,激发层位不易掌握。且浅层沙土与炸药震源耦合效果較差,激发能量不足。
2.松散的沙土对检波器的埋置和接收造成很大影响,且较厚的低速层对反射波的吸收和衰减严重,造成单炮高频成分不足和信噪比不高。
3.高速层埋藏深,低降速带厚度变化大,不利于激发因素的优选。
二、解决措施
1.提高激发能量:松散的的表浅层地质条件不适合组合井激发;单井井深很难打到设计井深,提高单井的激发药量的同时又降低地震波的主频。采用可控震源激发,可以通过震动台数、震动次数和震动频率的变化,增加向下传播有效能量。根据试生产施工结果和邻区施工结果,可控震源施工结果优于井炮施工。
2.提高接收能量:松散的表层结构可以通过挖坑埋置检波器,使检波器埋置到胶结较好的层位,提高检波器与沙土的耦合效果。选用10Hz检波器接收,保证有效波的保真度。根据以往低速层覆盖区较厚的施工经验,本次施工采用宽线接收,提高了原始资料信噪比。
3.其他措施:在施工过程中,采用推土机推路,保证每个震源激发点位较平坦并在设计范围内,尽可能减小外部因素导致能量衰减;在施工过程中,资料变差时及时调整施工参数,保证原始资料的质量。
三、施工方法
试验论证:
全区通过典型地区特征分布较多试验点,通过变换震源参数与以往井炮资料对比得出合适施工参数。
点试验对比:
通过对点试验记录的对比分析,采用可控震源激发参数(沙漠边缘震动台次2台×8次,沙漠覆盖区震动台次2台×10次;扫描频率10-80hz,降频扫描;扫描长度12s;驱动电平70%;斜坡0.3),偏移距采用0m,中点激发观测系统,能够取得与井炮大井深、大药量等同效果的单炮记录。
段试验生产对比:
从时间剖面来看,可控震源施工取得的时间剖面在钻孔zk5-2附近与井炮资料对比,能够取得能量强、连续性好且信噪比较高的时间剖面,因此采用点试验结论施工,能够取得不低于井炮的资料。
四、施工参数
1.激发因素
震动台次:2台*8次、2台*10次
扫描方式:降频扫描 扫描频率:10hz-80hz
扫描时间:12s-14s 驱动电平:70%
斜坡:0.3
2.接收因素
采用单串10支检波器接收,自然频率为10Hz的检波器点式接收;
采用宽线方式接收,3条线接收,线距10m。
3.观测系统
采用中点放炮,偏移距5m,道距10m,炮距20m,单线144道接收,36次覆盖观测系统
采集成果:
历时31个仪器工作日完成全部野外工作。完成试验点3个,物理点43个,全部合格;完成6条测线,生产物理点3381,其中甲级物理点1795个,乙级记录1586张,甲级率53.09%,物理点合格率100%。
完成资料处理工作,共处理剖面69.48km,其中Ⅰ类剖面33.75km,Ⅱ类剖面25.10km,Ⅲ类剖面10.63km,Ⅰ类剖面占总剖面长度的48.58%,Ⅱ类剖面占总剖面长度的36.13%,Ⅰ+Ⅱ类剖面占总剖面长度的84.71%,完成了本次处理任务。
五、本勘查区选择可控震源的优势
1.可控震源产生的地震信号是已知的,排列成分能够认为控制,可以根据工区具体表层及深层地震地质条件选择合适的激发频宽,有利于改善资料品质;
2.可控震源具有振动的连续性,采用连续扫描信号,增强了波的穿透能力,提高了反射能量,对环境的影响也比炸药爆炸小。使用多台震源组合激发可以避免单台震源出力太大、能量过多地消耗在地表破碎带,增强对地表干扰波压制效果。
3.与炸药激发相比,省去了办理民爆物品的繁琐手续,减少了管理运营成本;减少了钻机成孔的高昂费用,提高了施工的效率;减少了施工班、监孔班的人员成本。
可控震源在本勘查区从施工可行性、参数可控性、运营廉价性、破坏微小性等全方面均显示了巨大优势,这种方式将成为以后地震勘探在特殊地区施工的首要选择。
[关键词]可控震源 沙漠 勘查
中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0236-01
本工区属腾格里沙漠南缘,地貌基本特征为沙地及流动、半流动沙丘,沙层覆盖厚度在10-30米,地表相对高差100m左右。松散的表层尤其给成孔带来巨大困难。
一、工作重点及难点
根据临区的施工方法和结果,结合以往施工经验,分析以往工作的不足之处及本次施工经验,有以下几点:
1.勘查区地形主要以沙漠为主,浅层地震地质条件对成孔和激发不利,根据临区施工经验,沙漠地区塌孔严重,钻机很难打到高速激发层位。沙陀、铁马等重型钻机行进又艰难,供水也很难满足,成孔效率非常低。加之浅层沙砾层胶结差,对地震波能量吸收衰减极为强烈,表浅层地震地质条件横向变化较大,激发层位不易掌握。且浅层沙土与炸药震源耦合效果較差,激发能量不足。
2.松散的沙土对检波器的埋置和接收造成很大影响,且较厚的低速层对反射波的吸收和衰减严重,造成单炮高频成分不足和信噪比不高。
3.高速层埋藏深,低降速带厚度变化大,不利于激发因素的优选。
二、解决措施
1.提高激发能量:松散的的表浅层地质条件不适合组合井激发;单井井深很难打到设计井深,提高单井的激发药量的同时又降低地震波的主频。采用可控震源激发,可以通过震动台数、震动次数和震动频率的变化,增加向下传播有效能量。根据试生产施工结果和邻区施工结果,可控震源施工结果优于井炮施工。
2.提高接收能量:松散的表层结构可以通过挖坑埋置检波器,使检波器埋置到胶结较好的层位,提高检波器与沙土的耦合效果。选用10Hz检波器接收,保证有效波的保真度。根据以往低速层覆盖区较厚的施工经验,本次施工采用宽线接收,提高了原始资料信噪比。
3.其他措施:在施工过程中,采用推土机推路,保证每个震源激发点位较平坦并在设计范围内,尽可能减小外部因素导致能量衰减;在施工过程中,资料变差时及时调整施工参数,保证原始资料的质量。
三、施工方法
试验论证:
全区通过典型地区特征分布较多试验点,通过变换震源参数与以往井炮资料对比得出合适施工参数。
点试验对比:
通过对点试验记录的对比分析,采用可控震源激发参数(沙漠边缘震动台次2台×8次,沙漠覆盖区震动台次2台×10次;扫描频率10-80hz,降频扫描;扫描长度12s;驱动电平70%;斜坡0.3),偏移距采用0m,中点激发观测系统,能够取得与井炮大井深、大药量等同效果的单炮记录。
段试验生产对比:
从时间剖面来看,可控震源施工取得的时间剖面在钻孔zk5-2附近与井炮资料对比,能够取得能量强、连续性好且信噪比较高的时间剖面,因此采用点试验结论施工,能够取得不低于井炮的资料。
四、施工参数
1.激发因素
震动台次:2台*8次、2台*10次
扫描方式:降频扫描 扫描频率:10hz-80hz
扫描时间:12s-14s 驱动电平:70%
斜坡:0.3
2.接收因素
采用单串10支检波器接收,自然频率为10Hz的检波器点式接收;
采用宽线方式接收,3条线接收,线距10m。
3.观测系统
采用中点放炮,偏移距5m,道距10m,炮距20m,单线144道接收,36次覆盖观测系统
采集成果:
历时31个仪器工作日完成全部野外工作。完成试验点3个,物理点43个,全部合格;完成6条测线,生产物理点3381,其中甲级物理点1795个,乙级记录1586张,甲级率53.09%,物理点合格率100%。
完成资料处理工作,共处理剖面69.48km,其中Ⅰ类剖面33.75km,Ⅱ类剖面25.10km,Ⅲ类剖面10.63km,Ⅰ类剖面占总剖面长度的48.58%,Ⅱ类剖面占总剖面长度的36.13%,Ⅰ+Ⅱ类剖面占总剖面长度的84.71%,完成了本次处理任务。
五、本勘查区选择可控震源的优势
1.可控震源产生的地震信号是已知的,排列成分能够认为控制,可以根据工区具体表层及深层地震地质条件选择合适的激发频宽,有利于改善资料品质;
2.可控震源具有振动的连续性,采用连续扫描信号,增强了波的穿透能力,提高了反射能量,对环境的影响也比炸药爆炸小。使用多台震源组合激发可以避免单台震源出力太大、能量过多地消耗在地表破碎带,增强对地表干扰波压制效果。
3.与炸药激发相比,省去了办理民爆物品的繁琐手续,减少了管理运营成本;减少了钻机成孔的高昂费用,提高了施工的效率;减少了施工班、监孔班的人员成本。
可控震源在本勘查区从施工可行性、参数可控性、运营廉价性、破坏微小性等全方面均显示了巨大优势,这种方式将成为以后地震勘探在特殊地区施工的首要选择。