單炮初至異常的原因分析

1引言

隨著冀中探區(qū)勘探程度和精度的不斷提高，特別是近幾年來華北油田大面積二次三維采集技術(shù)的推廣應(yīng)用，表層調(diào)查得到了普遍的重視，甲方對表層調(diào)查的要求也越來越高。提高表層調(diào)查的精度，已成為華北探區(qū)高精度地震勘探中的重要任務(wù)，掌握并應(yīng)用好表層調(diào)查資料也顯得越來越重要。目前，表層調(diào)查的資料在生產(chǎn)中一般用來設(shè)計大炮井深和靜校正量計算，除此之外，這些資料還可以用來研究大炮初至。

依托舊州北工區(qū)，我們對大炮初至進(jìn)行分析，并結(jié)合理論采用了綠山軟件，進(jìn)行大炮初至的精確拾取。對初至異常的成因進(jìn)行詳細(xì)的分析，通過模型的正演來進(jìn)行具體的研究和探討。

2理論方法

為了精細(xì)了解表層結(jié)構(gòu)，表層調(diào)查采用微測井的解釋結(jié)果。選取其中同一點(diǎn)表層調(diào)查的結(jié)果與大炮折射波進(jìn)行對比，可以看到它們之間的相似關(guān)聯(lián)：折射層速度和高速層速度是有一定關(guān)系的。基于這種假設(shè)，對初至計算方法進(jìn)行研究。我們從折射定律或斯奈爾定律出發(fā)，研究初至的形成機(jī)理。初至的形成機(jī)理相對復(fù)雜，它的形成與自由界面和近地表地層的沉積結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。根據(jù)斯奈爾定律，結(jié)合表層結(jié)構(gòu)對初至計算方法進(jìn)行理論上的描述。

為了實(shí)際生產(chǎn)的需要，我們主要考慮初至異常對單炮的影響。在不同的激發(fā)環(huán)境中，初至肯定是有很大的影響。通過前面的分析，我們發(fā)現(xiàn)利用初至的這種影響，我們可以實(shí)現(xiàn)兩個功能：不僅可以監(jiān)控野外鉆井是否偏點(diǎn)，還可以監(jiān)控鉆井深度是否達(dá)到設(shè)計的要求。

要實(shí)現(xiàn)這兩個功能，前提就是必須對不同的激發(fā)環(huán)境下波的傳播有理論的認(rèn)識。我們進(jìn)行有針對性的理論射線追蹤，對上面的推論進(jìn)行驗證，同時還將實(shí)際的生產(chǎn)單炮引入進(jìn)來進(jìn)行分析。

假設(shè)地面兩點(diǎn)A、B，檢波器接收的初至?xí)r間是可以知道的，在偏移距已知的情況下，激發(fā)點(diǎn)下面的折射層速度是可以進(jìn)行精確求取的。

折射層速度：

在知道了波的傳播路徑后，對初至進(jìn)行計算，以便于在實(shí)際生產(chǎn)中直接應(yīng)用。

依托舊州北工區(qū)，選取其中一個試驗點(diǎn)，做不同的井深對比試驗，分析理論初至?xí)r間。經(jīng)過對比，跟實(shí)際結(jié)果有一定的誤差，經(jīng)分析，誤差原因有二：1.地層密度不是穩(wěn)定的，屬于非均勻介質(zhì)；2.地震波在傳播過程中能量衰減引起的。

我們近似認(rèn)為遠(yuǎn)偏移距的這種影響是由偏移距x和激發(fā)深度h引起，設(shè)定兩個未知參數(shù)m、n:

3原因分析

由于初至?xí)r間是分析的前提，綠山拾取初至?xí)r間的過程中，因資料的好壞，拾取的方法各異，初至?xí)r間也有差異。表2是分析的初至誤差，最小的誤差為0.01ms，最大的誤差為0.11ms，初至?xí)r間的精度是能夠保證的。

在野外點(diǎn)位正確的情況下，我們將實(shí)際拾取的初至?xí)r間和理論計算的初至?xí)r間進(jìn)行對比。經(jīng)過分析，在野外點(diǎn)位正確的情況下：通過計算得到的初至?xí)r間較大，是屬于正常范圍內(nèi)的；通過計算得到的初至?xí)r間較小，表明野外鉆井深度是不夠的。

選取舊州北工區(qū)實(shí)際生產(chǎn)中的某炮，道距40m，接收線距240m，表層結(jié)構(gòu)可以由模型靜校正求取，拾取初至?xí)r間。實(shí)際拾取初至?xí)r間為93ms，跟計算的時間是不相吻合的，反算一下，得到偏移距應(yīng)該為60m，即野外實(shí)際激發(fā)點(diǎn)位應(yīng)該為21665606.5，表明初至異常由偏點(diǎn)引起。

4結(jié)束語

在初至異常的分析中，我們得出如下結(jié)論：

（1）初至的計算過程要認(rèn)真分析，去偽存真，選擇正確的地震波傳播路徑，這是保證模型合理的前提；（2）為了得到比較精確的初至數(shù)據(jù)，可以利用綠山軟件，精細(xì)拾取，準(zhǔn)確讀取；（3）初至的異常對于野外偏點(diǎn)和鉆井深度的監(jiān)控是有效果的，有待于在其它工區(qū)進(jìn)一步驗證。