三維觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化在何家坪工區(qū)應(yīng)用

龔貴陽(yáng)

摘要：鎮(zhèn)涇區(qū)塊何家坪工區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，為了解決鄂爾多斯盆地復(fù)雜油氣藏勘探、開(kāi)發(fā)難題，進(jìn)行三維地震勘探非常必要。早期黃土塬地震勘探效果較差，地震資料普遍存在信噪比低、連續(xù)性差、頻帶范圍窄、地震剖面缺口大等問(wèn)題，近年來(lái)，隨著以小藥量組合激發(fā)、基于高精度矢量化衛(wèi)片的三維觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)為代表的黃土源地震勘探技術(shù)的發(fā)展，大大改善和提高地震資料的信噪比和分辨率，得到了勘探預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：三維地震勘探；三維觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；地震剖面；信噪比

何家坪工區(qū)屬于典型黃土塬地貌，地形起伏較大，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期沖蝕，形成塬、溝、梁、坡及峁等特有的復(fù)雜地貌。巨厚的黃土、淤泥及礫石等沉積導(dǎo)致地震激發(fā)和接收條件較差，且干燥疏松的黃土層侵蝕洞、縫發(fā)育，孔隙度大，對(duì)地震波吸收衰減嚴(yán)重，同時(shí)原生和次生相干干擾極其嚴(yán)重，地震資料品質(zhì)差，信噪比低，頻帶范圍窄等問(wèn)題，為了解決這些方面問(wèn)題，華北分公司于2013年在鎮(zhèn)涇區(qū)塊何家坪工區(qū)部署三維地震勘探工作量為551.958km²，部署炮數(shù)52419炮。通過(guò)改進(jìn)三維觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，解決資料品質(zhì)差等方面問(wèn)題，在何家坪工區(qū)發(fā)現(xiàn)新的含油氣斷塊。

1三維觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)措施

1.1三維觀測(cè)系統(tǒng)采集方法研究

該地區(qū)以往地震勘探工作程度較低，觀測(cè)系統(tǒng)單一，覆蓋次數(shù)低，不能滿足勘探需求，經(jīng)過(guò)軟件饃擬論汪，試驗(yàn)分析，確定以下適合本工區(qū)觀測(cè)系統(tǒng)。

觀測(cè)系統(tǒng)類型：32L3S140T160F常規(guī)束線觀測(cè)系統(tǒng)，束間滾動(dòng)重復(fù)31條線

激發(fā)方式：中間激發(fā)、對(duì)稱接收

CMIP面元：20m（Inline）20m（Crossline）

覆蓋次數(shù)：10（縱）16（橫）=160次接收遭數(shù)：32線140道/線=4480道

道間距：40m接收線距：120m炮點(diǎn)距：40m炮線距：280m

最大非縱距：1900m縱向最大炮檢距：2780m最大炮檢距：3367.254m

橫向滾動(dòng)距：120m縱向滾動(dòng)距：280m橫縱比：0.68

1.2黃土塬區(qū)激發(fā)技術(shù)研究

黃土塬區(qū)上巨厚黃土層對(duì)地震波的吸收衰減作用強(qiáng)，以往資料品質(zhì)較差，信噪比較低，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行激發(fā)技術(shù)優(yōu)化：（1）在以往資料基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)的試驗(yàn)，獲取最佳施工因素，提高采集效果。（2）進(jìn)行詳細(xì)的表層調(diào)查和巖性錄井，并采用垂向階梯式微測(cè)井對(duì)黃土塬速度空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)調(diào)查，繪制最佳激發(fā)深度平面圖，斜坡區(qū)等無(wú)真正膠泥層的區(qū)域以速度作為井深設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，用于指導(dǎo)激發(fā)井井深逐點(diǎn)設(shè)計(jì)。（3）斜坡上的炮點(diǎn)盡量往溝中、塬上和緩坡上布設(shè)，以改善采集效果，避免在窄粱和孤立山包上激發(fā)。（4）購(gòu)買高清衛(wèi)片及高程矢量數(shù)據(jù)，在高精度的衛(wèi)星矢量圖上做初步避障優(yōu)化設(shè)計(jì)，再派專人對(duì)炮點(diǎn)按照“五避五就（避高就低、避虛就實(shí)、避黃就紅，避陡就緩、避干就濕）”的方法進(jìn)行定位，并進(jìn)行二次測(cè)量，如不理想可重復(fù)多次測(cè)量。

1.3過(guò)城鎮(zhèn)障礙區(qū)激發(fā)、接收技術(shù)研究

何家坪工區(qū)過(guò)崇信縣城、水資源保護(hù)區(qū)、龍泉寺國(guó)家4A級(jí)旅游風(fēng)景區(qū)、柏樹鄉(xiāng)和9個(gè)古墓群等，主要涉及工區(qū)1600炮障礙物。其中崇信縣城城區(qū)4.5平方公里，城內(nèi)高樓林立，房屋密集目.危房較多，道路縱橫交錯(cuò)，干擾大，路面水泥化嚴(yán)重，炮檢點(diǎn)布設(shè)非常困難；崇信縣水源保護(hù)區(qū)6平方公里，當(dāng)?shù)匾?guī)定—級(jí)保護(hù)區(qū)100m禁炮，二級(jí)保護(hù)區(qū)500m范圍內(nèi)禁炮；龍泉寺國(guó)家4A級(jí)風(fēng)景區(qū)（5平方公里）和古墓群（最大的于家灣古墓群1.5平方公里）文物局及旅游局禁止放炮，炮檢點(diǎn)布設(shè)準(zhǔn)度大，激發(fā)和接收主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：（1）城區(qū)內(nèi)采用高清衛(wèi)片合理布設(shè)炮點(diǎn)，然后測(cè)量逐點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)，再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，兼顧安全和質(zhì)量，合理布設(shè)城區(qū)內(nèi)、外炮點(diǎn)，采用分層激發(fā)技術(shù)即城區(qū)內(nèi)采用單深井小藥量逼近障礙物，獲得淺層資料，減小剖面缺口；城區(qū)外圍逐漸恢復(fù)組合井大藥量，確保獲得豐富的深層信息。經(jīng)過(guò)分析論證，全反射最低覆蓋次數(shù)134次，滿足設(shè)計(jì)要求5/6。此外城區(qū)針對(duì)目的層長(zhǎng)81（2240m）覆蓋次數(shù)分析看，覆蓋次數(shù)達(dá)99次，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的5/6。（2）龍泉寺風(fēng)景區(qū)被視為當(dāng)?shù)卣埫}（風(fēng)水），經(jīng)過(guò)工農(nóng)協(xié)調(diào)人員和政府多次協(xié)商，仍然禁止施工，只允許擺放檢波點(diǎn)；為了減小剖面缺口把龍泉寺炮點(diǎn)均勻加密到龍泉寺周圍，并盡可能在向龍泉寺內(nèi)延伸的深溝內(nèi)加密炮點(diǎn)，然后再采用在該區(qū)域增加接收線，以道補(bǔ)炮的方式增加禁炮區(qū)覆蓋次數(shù)。共增加測(cè)線22條，線距120m，995個(gè)檢波點(diǎn)，深層全反射到達(dá)設(shè)計(jì)要求。此外龍泉寺區(qū)域針對(duì)目的層長(zhǎng)81（2240m）履蓋次數(shù)分析看，覆蓋次數(shù)最低99次，滿足設(shè)計(jì)要求。（3）古墓群范圍內(nèi)，地方政府禁止放炮；在崇信縣城水資源保護(hù)區(qū)，經(jīng)過(guò)多次協(xié)商水源—級(jí)、二級(jí)保護(hù)區(qū)放寬，200m內(nèi)禁炮；技術(shù)人員把禁炮區(qū)內(nèi)炮點(diǎn)均勻加密到禁炮區(qū)外圍，合理變觀后，經(jīng)過(guò)分析論證，水源保護(hù)區(qū)及古墓群能滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)以上技術(shù)優(yōu)化，分析論證，覆蓋次數(shù)最低達(dá)到5/6，滿足了設(shè)計(jì)要求。

2勘探效果分析

通過(guò)觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，解決了黃土塬地區(qū)采集難題，取全取準(zhǔn)了淺中深層地下信息，所獲取資料較以前有較大改善，單炮記錄能量強(qiáng)，信噪比高，頻帶寬，地震剖面波組特征明顯，淺、中、深層有效波組齊全，同相軸連續(xù)性好，信噪比較高，構(gòu)造部位有明顯的構(gòu)造顯示，基底清晰，斷面波、繞射波、接觸關(guān)系清楚，過(guò)渡自然，能較好的滿足構(gòu)造解釋需要，發(fā)現(xiàn)和落實(shí)一大批斷鼻、斷塊構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)多個(gè)含油氣區(qū)塊，部署2口探井井位，取得了十分顯著地地質(zhì)效果和經(jīng)濟(jì)效益，為該區(qū)下—步勘探和開(kāi)發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)資料。

結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，解決了黃土塬區(qū)以前資料品質(zhì)差，信噪比低、剖面缺口大等問(wèn)題，查明中生界延安組、延長(zhǎng)組地層展布及構(gòu)造發(fā)育特征，精確落實(shí)局部構(gòu)造細(xì)節(jié)，查明中生界主要烴源巖空間分布情況，發(fā)現(xiàn)多個(gè)含油氣區(qū)塊，部署2口探井井位，經(jīng)鉆探取得顯著經(jīng)濟(jì)效果。