地球物理勘探中的地震勘探方法研究

王彥波

[摘要]地球物理勘探（物探）是間接勘探技術，利用地球物理場獲取勘探信息，綜合了材料科學、系統科學、電子學科及物理學科等理論，分為深層勘探、中深層勘探、淺層勘探與超淺層勘探，可用于監測環境污染、檢測工程質量、預測地質災害、研究地下構造與地球動力、勘探及開發地下礦產能源。地震勘探是地球物探方法的核心，勘探深度大、技術理論體系成熟、發展迅猛，勘查原理為醫學領域的X射線理論，利用地震波信息反演物性屬性，物理測量點位置多元化，可描述復雜構造、深層構造、復雜地表信息，有效壓制干擾與改善分辨能力，儲層成像、構造成像、波場成像精度與質量高。本文研究了地震勘探的相關問題，旨在獲取高品質的物探資料。

[關鍵詞]地震；地球；勘探；物理

一、勘探關鍵環節

（一）采集

采集地震數據時應使用具有強大軟件與硬件功能，融合了MEMS技術、△∑技術，可實現萬道采集、數字存儲、光纖通訊、網絡遙測等功能，數據采集及預處理功能完善，采集速度較快，單道采集成本較低的地震儀。采集數據時需堅持高保真、小線距、小道距、高密度、單道與單點原則，合理選用矢量地震、時延地震、三維地震或二維地震采集方法，優化論證采集方案、強化分析資料品質、合理設計定向照明及強化現場監控。為壓制與衰減地震資料中的采集腳印，采集數據前需對觀測系統屬性進行充分論證，盡量均勻布設炮檢距的方位角、小炮檢距，論證采集方案時注意對比不同采集方案的偏移響應、DMO響應、疊加響應情況。

（二）處理與解釋

處理隱蔽性強、條件困難、埋藏深及信噪比低的資料時應把握好非均質介質動校正、傾角偏移與疊加、復雜地表靜校正、約束反演、AVO技術、疊前偏移與疊后偏移等方法，運用高效處理機，縮短資料處理時間。進行靜校正時可選用ProMAX系統，對于風化層、地形因素引起的傳播時差，可采用高程校正法與折射校正法，同時利用模型法校正微測井及小折射等求出的校正量。進行疊前處理時注意運用去噪技術、偏移真振幅、偏移DMO、矯正方位角、插值偏移距、重建覆蓋次數等方法減弱采集腳印造成的影響，避免疊前同時進行去噪處理及分離地震波場，結合頻域處理、偏振濾波、f-k濾波等方法分離頑固噪聲與有效信號，或結合頻域、時域、CMP域、炮域處理地震信號，力保不丟失有效信息。

二、應用

（一）概況

某山地礦區屬于丘陵地貌，地勢南高東底，地表覆蓋有黃土，地形條件與地下結構形態復雜，有二疊系、石炭系、三疊系出露地層，存在硅質巖、白云巖、灰巖、泥巖、砂巖、碳酸鹽巖、碎屑巖、火成巖、玄武巖、元古及太古變質巖系，印支期、海西期、加里東期的海相層序相對完整，多個構造層相互疊合，中生代與古代層序局限分布，巖性多變、斷裂發育、構造破碎、溝壑縱橫、起伏劇烈。山體小而陡，未出露或出露裂縫、溶洞發育，高度差約為200m。勘探區上圍巖與下圍巖的礦產資源密度存在較大差距，可形成地震波反射界面及PSPPSP波，且廣角反射波能量較高，高速層中可出現s波，因此決定采用反射勘探法，利用反射波動校拉伸、動力學及波場特征分析淺層地質構造。

（二）勘探過程

1，采集

采用固定接收、多次疊加型觀測系統，地震儀為ARIES數字儀，兩炮激發，兩條寬線共同接收，非縱距寬線間距，三條排列線組成單邊寬線，面元為15.4mx680m。震源主頻能量適中，余震衰減速度快，頻帶合適，具有良好的脈沖特性，主頻為200Hz～1800Hz，均勻分布炮檢距，以壓制隨機噪聲、面波。采樣間隔≤V/（2fm·sina），公式中的α表示地層傾角，fm代表目的層地震波有效信號最高頻率，V代表地震波在地層中的平均傳播速度，經計算后得出采樣間隔為1ms。反射波的臨界角度=sin-1（V1/V2），V2表示下層速度，v1表示上層速度，本研究臨界角度43.01°。采樣點為2054，固定增益為-25～-28，1809道接收，道距23m，藥量12kg～15kg，井深15m～22m，覆蓋次數為150次～190次，炮檢距103m，記錄長度為8s，可控震源為MinVibT2500型震源，每個點可激發3次～6次。檢波器頻率為60Hz，檢波器的組合形式與排列方式為品字形。

2.處理與解釋

處理內容包括偏移、疊后去噪、動校正、速度分析、振幅補償等，采用F—K濾波消除干擾波，進行成像處理時需通過集CMP道建立RMS速度場，分析RMS速度場與CMP道集異性速度，優化異性介質地震波參數，動校CMP道集。從縱向與橫向進行靜校正，提高信噪比，對能量吸收衰減進行補償處理，疊加地震波場時采用DMO分析法進行交互式分析。解釋地震資料時主要依據反射波的波組錯斷與同相軸錯斷，追蹤對比反射波，加密解釋斷層處、高點或低點局部構造，解釋密度為5.5m×5.5m，構造解釋包括斷層解釋、褶曲解釋，建立地表模型時采用速度分析、層析反演法。結合多屬性綜合對比地質構造，采用JASON軟件或Geoframe軟件解釋構造與反演地震波，硬件支持包括PC服務器、CPU工作站，2T硬盤，內存>8G，CPU>4個，操作系統為LINUX或UNIX。解釋三維資料時運用c3算法，采用27ms時窗、3×3子體，進行精細解釋時選用的基函數為Morlet，利用小波數據提取剖面，可解釋落差<5m的構造剖面。

三、結語

應用地震勘探方法時，要注重選擇效率高、分辨率高、密度高、精度高的采集技術，優化設計勘探系統，減少信號丟失、偏移成像問題，以滿足勘探目標成像要求，拓寬勘探思路，科學解讀地質指標與地震參數的關系，充分挖掘流體、巖性、地層、地下構造等地質信息，最大化利用地震資料。endprint