新疆维吾尔自治区煤田地质局综合地质勘查队 830009
摘要:随着近几年国家发展以来,三维地震勘探已经成为了相关油气勘探开发的主要工具,然而虽然三维地震的勘察成本较高,但是由于其具有一定的探查价值,使的三维勘察逐渐成为了地球上物理方法发展较快的一种,然而在现阶段当中三维地震探查系统正处于一种进退两难的境界,其必须具备一定的尽可能较高的地震信息采集精度,同时又需要尽可能低的采集成本,为了能够在相关地震勘察方面达到设计要求,就必须很据实际地质目标来进行观测系统优化设计,进一步使的在地震勘察观测方面能够通过优质的设计来使的系统同时具备技术设计以及经济成本,本文就根据国内现存的三维地震采集观测系统优缺点,来进一步设计出能够符合新疆复杂山区的三维地震观测系统,同时采取实例分析来得出对方位角以及偏移距等等观测系统参数进行优化设计,希望能够为相关观测系统设计提供参考作用。
关键词:新疆;复杂山区;三维地震观测;方位角;系统设计
在我国新疆许多条件较好的地区都已经开始进入了三维地震勘察为主的时期,另外在新疆复杂地表地区上许多地方都已经开始了高分辨率三维地震勘察,而在实际的三维地震信息采集设计过程当中,观测系统参数的选取必须要符合相关实际地区的施工作业要求以及相对应当物理实际要求,同时还要控制好相对应的投资成本,相关三维地震观测系统设计人员必须在这些以及更多要求之间进行有效平衡,才能够在复杂地区设计出性能较为优良的三维地震观测系统,推动相关地区地质勘查发展。
1 三维地震观测系统概念及现有分类
在新疆地区上我们为了有效勘察地下实际构造形态我们需要对地下界面的地震实际波进行连续跟踪,进一步有效获取地下界面的逐点反射信息,因此在实际的观测上我们需要将大量的检波点以及相对应的炮点在测线上进行有效布设,另外在进行相对应的重复连续不断观测过程当中,我们还需要对相关炮点检波点进行相对位置稳定控制,在这样的情况下,我们就可以将检波点以及炮点之间的特定关系称之为观测系统,在一般情况下,观测系统能够有效描述出相关检波点以及炮点和目的层反射点这三个参数之间的实际观测位置信息。在目前现有的三维观测系统当中主要是可以分为相关面积型以及直线型的三维地震观测系统,而在目前内陆当中大多数都是采取相关直线型的观测系统,而在这种实际三维地震观测系统当中我们有可以将主要其分为斜交观测系统以及正交观测系统,另外在实际的系统设计不断发展过程当中正交观测系统又逐渐发展出来了砖墙型观测系统,前者则是衍生出来了锯齿型观测系统。而在实际的观测探查当中主要是以相关检测点线与炮点之间的夹角不同从而导致的系统有所不同。
在斜交观测系统当中具有最大的最小炮检距较小,同时其还在一定程度上对相关线性噪声以及多次波压制效果较好,但是其在一定程度上只适用于相关平整空间以及沙漠地区数据采集,还需要更多的炮线来完成覆盖测量区域,在很大程度上还会导致相关共接受点道集不完整。在正交型观测系统当中其主要是适用于陆地观测,同时由于其具有较为良好的性价比以及炮检距经常被应用与各种内陆地区,同时其所能够勘察的范围能够达到三维满覆盖,但是这种观测系统不能够在倾斜以及起伏界面上保持均匀的照明,同时静校正耦合较差。
2 观测系统设计实例
2.1 研究地区相关物理特征
在本次研究上主要选取新疆某复杂山区地形来进行设计,在该研究区域内,地面村庄较为密集,同时还具有许多鱼塘以及工厂等等障碍,另外在地表上大多数都是根植土,根据相关潜水位埋深以及低俗带资料显示相关土质的波速一般为300-700m/s,这就表示其对于地震勘察的有效波吸收较为强烈,另外其还能够在一定程度上导致高频信息衰减,结合相关地形条件以及浅、表层实际地震地质条件来看,相对来说施工难度较大。
2.2 相关观测系统选取及采集参数选择
综合上述考虑,在新疆复杂山区采取常规的束状观测可能会导致相关系统监测数据不够理想,因此为了进一步有效获取更多的数据信息,可以有效增加相关采集方位角的宽度以及偏移距的均匀度,考虑到经济成本,此次设计采取宽方位的8线5炮砖墙式观测系统设计。在此次8线5炮砖墙式观测系统设计上主要是可以分为相关五种流程设计,包含了收集相关地形信息,通过收集相关地区的各种主要物理信息来整合已有的文献资料为设计做好基础,在参数论证上主要是通过收集信息来论证覆盖次数数据以及炮检距和偏移孔径等等,通过实际工况来选取较为适宜的观测系统进行实地模拟,最后进行成本预算以及优化评价。
为了能够有效保障相关采集质量,我们准备对于相关较小的障碍物例如工厂以及池塘等等采取移动式检波器以及炮点来进行排列,在实际观测过程当中尽可能地保证相关观测系统采集参数不变,有效保障相关实际观测区域内部CMP点能够具有较为足够的叠加次数以及密度,而相对来说对于较大的障碍以及连片较大的村庄,我们采取特殊的观测系统来进行加密测线,进一步增加相关接受道数,在对实地进行考察之后综合分析本次勘察设计主要采取8线5炮的砖墙式观测系统,在进行满覆盖次数上我们设定为20次,相关系统如下图1所示。
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图1 砖墙式观测系统
在此次系统设计上我们可以从图2当中看到相关砖墙式的观测系统方位角分布较为均匀,同时从方位角的分布统计图上来看,其明显具有更加利于小构造探测分析,砖墙式观测系统相比常规的线束状观测系统来说具有一定的优势,其不仅在方位角上具有较宽的优势,另外在砖墙式观测系统当中所能够采集的相关炮检对方位数量在全方位基本分布上都较为均匀。一般来说常用的10线8炮其所采集的相关炮检对方位数量主要是能够都集中在一个相对较窄的方位上,另外在均匀介质条件上,由于相关地震返波到相关地表上时只能够进一步接收部分波场,因此在实际的应用过程当中只能够接收获取部分能量,但是当我们采取宽方位8线5炮就能够在一定程度上有效解决此类问题,从而达到有效在新疆复杂地区进行观有效测的目的。
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图2 8炮5线观测系统方位角分布图 图3 8炮5线观测系统偏移距分布图
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图4 8炮5线观测系统实际应用效果图
2.3 实际应用效果分析
在图4当中我们可以得到实际的 8炮5线观测系统应用效果,在此次新疆某山区上具有地表条件复杂等等实际工况,然而根据实际考察我们可以有效选取砖墙式观测系统来进行观测,利用相对来说较少的物理点来进一步在相关村庄等等障碍物条件下获取叠加次数并且相对来说较为均匀,通过实际检测效果图我们可以得到相关砖墙式观测系统能够较为良好的适用于复杂山区小构造探测。
3 结束语
在此次设计上根据相关新疆地区复杂山区实际工况特点来选取较为适应的炮检距分布,同时在实际的方位角分布上也明显较为均匀,同时此次设计采取宽方位的形式来区别与常规检测系统,进一步有利于跨越相关村庄,有效减少障碍物对于地震采集以及处理等等带来的各种影响以及问题,进一步有效提高相关自来哦的边续性以及有效性,使的相关勘察实际效果更加保真,随着相关地震勘察技术的不断发展,我们需要更多的来提高勘察实际质量,优先质量其次成本,根据实际具体工况来选取较为适用的观测系统。
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作者简介:叶尔肯别克·哈那提(1984.04)男 新疆木垒 哈萨克 大学本科 物探分队队长工程师 研究方向:地球物理勘探方法在煤炭勘探中的应用
蒲青 1987 男 汉 四川省西充县 本科 物探中级 研究方向:煤田地震勘探