行業(yè)應(yīng)用
首頁(yè) > 行業(yè)應(yīng)用1 概述
碳烴勘探已經(jīng)達(dá)到這樣一個(gè)階段, 它在很大程度上取決于從采集的地震資料獲得高質(zhì)量和高分辨率的地下地質(zhì)體的圖像。地震分辨率在判斷儲(chǔ)集層特征和發(fā)育情況方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。地震分辨率可分為兩類(lèi):垂向分辨率和橫向分辨率。各種地球物理文獻(xiàn)中通常認(rèn)為這兩類(lèi)分辨率是相互獨(dú)立的,但事實(shí)上,這兩類(lèi)分辨率是相互關(guān)聯(lián)的(Ebrame~等,1995)。衡量垂向分辨率的尺度是主波長(zhǎng),即波速除以主頻率。而橫向分辨率的衡量尺度則是菲涅耳帶,它同樣依賴(lài)于主頻率。垂向分辨率和橫向分辨率不但都依賴(lài)于地震信號(hào)記錄的主頻率,而且與采集地震資料時(shí)獲得寬的信號(hào)頻帶的反射尖脈沖有極大關(guān)系。野外參數(shù)和方法的選取強(qiáng)烈地影響著頻譜的帶寬。在資料處理時(shí),信噪比和帶寬可以通過(guò)反褶積得到進(jìn)一步的改善,通過(guò)偏移處理可減小菲涅耳帶的大小。要強(qiáng)調(diào)的是,不要以為通過(guò)計(jì)算機(jī)處理就能消除所有地震資料的毛病,因此常常期望在采集階段能夠獲得極大分辨率。
只有地震檢波器記錄了可靠的最小畸變的地面運(yùn)動(dòng),地震信號(hào)中的大量信息才能有效地用于地震毹釋。這就意味著地震檢波器和地面的傳遞函數(shù)的帶寬應(yīng)盡可能的大。土壤的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移到地震檢波器叫作地震檢波器的地面耦合。除此之外還有多種因素,例如震源響應(yīng)、土壤條件、單個(gè)檢波器、檢波器和震源的排列方式以及儀器等等。檢波器與地面的耦合也會(huì)強(qiáng)烈地改變信噪比和譜寬,從而導(dǎo)致地震資料的質(zhì)量較差。一些學(xué)者已經(jīng)做了關(guān)于檢波器與地面耦合的大量研究工作 但是這些關(guān)于檢波器與地面耦合的理論模型和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果的描述實(shí)際上僅在有限范圍內(nèi)是正確的。研究發(fā)現(xiàn)由地表運(yùn)動(dòng)傳遞給地震檢波器形成一個(gè)諧振系統(tǒng),這是多年來(lái)地球物理學(xué)家們關(guān)心的一個(gè)重大問(wèn)題,并已在當(dāng)今高分辨率地震勘探中發(fā)揮著極其重要的作用。Kronh(1 985)指出了耦合諧振對(duì)堅(jiān)實(shí)的土壤反應(yīng)很靈敏,而在松散和未固結(jié)的土壤中,耦合諧振頻率能恰好落在地震頻帶的范圍內(nèi),這就使地震資料嚴(yán)重失真和記錄信號(hào)的高頻成分的振幅和相位發(fā)生畸變,在沼澤地帶的高分辨率和淺層反射勘探中尤其如此。另外,從一個(gè)測(cè)點(diǎn)到另一個(gè)測(cè)點(diǎn),耦合諧振可能變化很大,并導(dǎo)致記錄道間額外的時(shí)間延遲,常造成靜校正量的計(jì)算錯(cuò)誤 因此,當(dāng)耦合傳遞函數(shù)帶寬較大時(shí),檢波器安置方法和安置的質(zhì)量變得更加重要。Faber等人于1994年用聲脈沖作為震源,在某一區(qū)域不同的地表情況下做了地震檢波器與地面耦合的野外試驗(yàn),結(jié)果表明,埋置條件很好的情況下沒(méi)有觀測(cè)到耦合諧振,而在埋置條件不好的情況下在地震頻帶范圍內(nèi)卻能明顯地觀測(cè)到耦合諧振。
論述了關(guān)于地震檢波器的地面耦合對(duì)獲取地震資料影響的一個(gè)野外實(shí)例。這些資料是在印度的高韋里河盆地的次級(jí)盆地—— 拉姆納德盆地中各種不同的地表?xiàng)l件和不同的地震檢波器的地面耦合情況下采集的。根據(jù)振幅譜的研究,獲得了在好的和差的耦合方式情況下的六次覆蓋數(shù)據(jù),處理后發(fā)現(xiàn)上述埋置條件下獲得的六次覆蓋數(shù)據(jù)是相互關(guān)聯(lián)的。文章最后詳細(xì)論述了在陸地勘探中地震檢波器的地面耦臺(tái)的影響。
2 研究區(qū)域
研究區(qū)域位于高韋里河盆地的次級(jí)盆地—— 拉姆納德盆地,該盆地是印度東海岸的一個(gè)分散盆地,盆地中的Nannilam 地層(晚自堊紀(jì)巖系)為已知碳烴類(lèi)巖層。復(fù)雜的構(gòu)造類(lèi)型、快速的相變和獨(dú)特的儲(chǔ)集層分布使得該區(qū)的地震資料解釋撲朔迷離。因此,獲得高分辨率的地震資料對(duì)復(fù)雜的儲(chǔ)集層的成因的可靠成圖是尤為重要的。為此,在該區(qū)實(shí)施了獲取三維資料的設(shè)計(jì)方案,以便描述儲(chǔ)集層的空間變化和勾畫(huà)出構(gòu)造輪廓。除了地下復(fù)雜外,近地表土壤條件的快速變化也由于不同的地震檢波器的地面耦合而影響地震資料的質(zhì)量布置剖面時(shí)經(jīng)常碰到千的或濕的沙包,熱帶叢林,小灌木和落水洞,致使檢波器的地面耦合經(jīng)常變化。
3 野外測(cè)試
為了選擇合適的耦合技術(shù),必須了解當(dāng)?shù)氐鸟钆_(tái)條件。地震檢波器的地面耦合的野外測(cè)試是在不同地表?xiàng)l件的不同測(cè)點(diǎn)處進(jìn)行的。炸藥作為震源。資料采集用:DFS-V記錄系統(tǒng)。采樣間隔為Zms,低截濾波器為8Hz/18dB倍頻程,高截濾波器為I28Hz/72dB倍頻程,增益放大器為Z4dB,記錄長(zhǎng)度為5s。在該研究區(qū)域不同測(cè)位處采用了SM一4型檢波器(每組有12個(gè)檢渡器,是捆在一起的)的三種耦合情況 包括:地表放置(記錄儀自由地置于地表),淺坑埋置(記錄儀垂直地移動(dòng),然后埋到鉆孔中的松的dqL穴中)和優(yōu)質(zhì)埋置(將記錄儀緊密地埋置地下Im深的孔中)。最后,該區(qū)選擇的位置上布置了一條Zkm長(zhǎng)的剖面,每隔40m一個(gè)接收裝置,每隔80m一個(gè)炮點(diǎn)。若要獲得常規(guī)的三維地震資料,就要使用33m長(zhǎng)的線(xiàn)性檢波器組合基距。為了定性和定量研究檢波器的地面耦合對(duì)獲得資料的影響,采集了地表放置和優(yōu)質(zhì)埋置(緊密深埋)的兩種耦合方式情況下的6次覆蓋數(shù)據(jù)。
4 結(jié)果與討論
通過(guò)分析和處理不同點(diǎn)測(cè)處的資料記錄和振幅譜來(lái)研究地震檢波器的地面耦合的影響。這些振幅譜如圖1所示。對(duì)于地表放置和淺坑埋置,在地表土壤未固結(jié)的情況下,不同測(cè)位處耦合諧振的頻率范圍為47-10ZFIz,這恰好落在地震頻帶范圍內(nèi),與信號(hào)頻率混在一起。地震檢波器的地面耦合不良與較之良好的地震檢波器的地面耦合相比,它會(huì)減小信號(hào)的帶寬并使高頻信號(hào)減弱。對(duì)于優(yōu)質(zhì)埋置(緊密探埋)的地震檢波器, 在地震頻帶范圍內(nèi)沒(méi)有觀測(cè)到耦臺(tái)諧振。表1總結(jié)了不同位置處一9dB的頻譜帶寬和耦合諧振,給出了耦臺(tái)諧振的定量影響。最后, 對(duì)地表放置和優(yōu)質(zhì)埋置(緊密深埋) 的經(jīng)過(guò)處理的6次覆蓋的疊加剖面進(jìn)行研究。如圖2所示。疊加剖面在反射波的分辨率和相關(guān)性方面顯示了很大的差異,尤其在有意義的雙程旅行時(shí)窗(1—2秒) 內(nèi)更加明顯。地表放置條件下的疊加剖面的質(zhì)量變壞主要是由于存在高頻的背景噪聲。另一方面,在優(yōu)質(zhì)埋置(緊密深埋)的情況下,反射很清晰。剖面沒(méi)有噪聲。這些剖面和圖表清楚地顯示了不良和良好的地震檢波器埋置條件下兩者之間定量和定性的區(qū)別。
’ 5 結(jié)束語(yǔ)
不好的地震檢波器埋置會(huì)改變地震檢波器組的相位響應(yīng),產(chǎn)生耦合諧振,減小信號(hào)的振幅,也會(huì)使信號(hào)頻率和諧振頻率相混而降低信噪比和減小譜的寬度, 從而降低地震分辨率。因此,在陸地的地震勘探中,尤其在三維的地震勘探中,地震檢波器的地面耦合起著十分關(guān)鍵的作用。所以,在地震資料的采集過(guò)程中,密切關(guān)注地震檢波器的正確埋置是十分必要的。當(dāng)?shù)卣饳z波器埋置很好以致能在記錄的地震資料中獲得寬的帶寬時(shí),各種三維地震的應(yīng)用,諸如儲(chǔ)量估計(jì)、儲(chǔ)集層特征的微小變化的發(fā)現(xiàn)、流體接觸帶和微小斷層的確定就成為可能。
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