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第二部分地震勘探工作方法与技术

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Presentation Transcript

  1. 第二部分地震勘探工作方法与技术 本部分包括: • 地震测线的布置和观测系统 • 激发地震波 • 地震勘探中的干扰波及其特征 • 地震波的接收 • 共反射点多次覆盖技术 • 地震勘探野外工作技术

  2. 第二部分地震勘探工作方法与技术 • 其基本任务:齐全、准确地采集地震数据,为地震数据的处理和地震资料的解释提供第一手资料。 • 目的:高质量、高速度地获得“高信噪比”的原始地震资料(一般是.sgy格式的数据) • 野外工作以地震队的组织形式来完成,由钻井班组、仪器组(站)、检波器组、爆炸班组组成。 • 其主要内容:激发、接收地震波。围绕这两个主要内容又可细分:测线及观测系统的设计、地震波的激发技术、地震波的接收技术以及地震勘探中的干扰波分析等。 • 其工作程序:地质目标的确定、野外现场踏勘、施工设计、实验阶段和生产阶段。 • 实验阶段的目的:选取本工区内最适合的野外方法和技术。

  3. 第二部分地震勘探工作方法与技术 • 实验工作主要有以下几项: • 1)干扰波调查; • 2)地震地质条件调查; • 3)选择最佳的激发条件; • 4)选择最佳的接收条件; • 5)地震仪器因素的选择; • 生产阶段(陆上地震勘探工作流程): • 1)地震测量工作; • 2)钻井工作; • 3)激发工作; • 4)地震波的接收;

  4. 2.1 地震测线的布置和观测系统 2.1.1地震勘探的阶段划分及地震测线的布置 一、测线布置的原则 与地质勘探的各基本阶段的地质任务相对应的,应遵循以下原则: 1、正确地详细分析工区以前完成的全部地质-地球物理勘查的结果; 2、主测线最好垂直构造走向,联络线平行于走向。能更好地反映构造形态; 3、测线最好是直线。 4、测线的间距随着勘探程度提高,由疏至密; 5、如工区有钻井,地震测线最好通过钻井。以进行地震层位和钻井层位的对比。

  5. 二、不同勘探阶段的地震测线布置 (区域普查、面积普查、面积详查、构造细测) 1、区域普查阶段(路线普查) 在未做过地震工作的新区域内开展区域调查 目的:研究区域地质构造特征(包括基岩起伏、岩石性质、沉积厚度、沉积盆地边界;有利的含油、气远景区及各级构造分布带) 测线的布置:若干条区域地震大剖面测线,且尽可能地穿过较多的构造单元。线距一般是几十公里或几百公里 测网比例尺: 1:20万

  6. 2、面积普查阶段 对在区域普查阶段发现的含油、气远景构造带上进行的 目的:研究地层的分布规律,查明大的局部构造带(可能的储油构造) 测线布置:“丰”字形测网,主测线垂直构造走向; 一个局部构造上至少有三条测线以上的主测线。线距小于预料的构造长轴的一半。一般是十几公里;联络线平行于构造走向。线距可较大些。 测网比例尺:1:10万或1:5万

  7. 3、面积详查阶段 对面积普查阶段所发现的局部构造进行详查 目的:研究已知构造的地质构造特点(范围、形态、目的层厚度,上下地层的接触关系,高点位置,与相邻构造的关系,断层的分布大小等等,提供最有利的含油气圈闭。 测线布置:主测线线距1公里左右,联络线线距2-4公里,测线较密,现成的测网严格控制局部构造。 测网比例尺:1:5万或1:2.5万

  8. 4、构造细测阶段(开发阶段) 目的:在面积详查的基础上,查明构造的细部,构造高点位置,圈闭的闭合度,小断层的特征分布、了解油气水的分布关系,为钻探提供井位。 测线布置:以三维测网为主,线距小,测线密 测网比例尺:1:2.5万或1:1万甚至1:5000

  9. 2.1.2 地震勘探野外数据采集系统简介 数据采集系统主要由地震检波器和数字地震仪组成 一、地震检波器(Geophone、detectors、seismometers) 1、主要类型及工作原理 它是将机械振动转换为电信号的一种机电转换装置。常用的有动圈式、动磁式、压电式(海上)、涡流式等几种。

  10. 2、特性及指标要求 1)具有较高的灵敏度; 2)检波器的固有振动延续度尽可能小,即具有较大的阻尼系数; 3)检波器的固有频率和相位特性 以上三个参数是评价检波器的重要参数,它们与检波器的弹簧的弹性系数、惯性体的质量,内阻、机电耦合系数、摩擦系数等有关。

  11. 二、地震数字仪(数字记录系统简介) 1)前置放大器:属模拟电路部分,对输入、输出阻抗进行必要的匹配,使检波器接收到的地震信号不失真地送入仪器中。还对微弱的地震信号进行低噪音的线性放大,还可对各种干扰波进行滤波。 2)多路转换开关(高速电子开关):对模拟连续信号进行离散采样。并将多路并行的地震脉冲信号离散变成“单道串行“的子样脉冲送入主放大器中

  12. 3)主放大器:能够不畸变地放大能量悬殊的地震信号。具有较大的动态范围(120分贝),是一种增益能自动变化、高速、高精度的直接耦合放大器。同时,主放还把对信号的放大的增益值记录下来,回放时可恢复信号的真振幅 4) 模数转换器(A/D):将离散的模拟信号转换成数字信号。 5)磁带记录器:将模数转换器输出的二进制数字信号记录在大容量的磁带或磁盘上。 6)回放系统:把数字磁带记录中见不到的数字信号在野外及时转换成可见的模拟波形记录,其作用过程相当于记录的逆过程。

  13. 三、对地震数据采集的技术要求 • 1)高灵敏度;地震波经地下界面反射后传播到地面引起的振动是很微弱的;。 • 2)信号能量的自动增益控制,具有较大的动态范围; • 3)具有选频功能;地震仪器的频率范围一般是5---250HZ;已压制了高于250HZ的高频 ; • 4)具有较高的分辨能力(固有振动延续时间小于相邻界面的地震波的双程旅行时间);

  14. 5)有多道接收装置,并且要求各记录道具有一致性;即对同一个地震波的反映应该相同。5)有多道接收装置,并且要求各记录道具有一致性;即对同一个地震波的反映应该相同。 6)具有精确的计时装置; 7)结构轻便、性能稳定、维修方便 地震道:把对应于每个测点的地震检波器、放大器、记录器所构成的信号传输回路总称一个地震道。

  15. 2.1.3 二维地震观测系统 • 一、观测系统的概念及参数 • 地震排列:每次激发时所安置的多道检波器的观测地段称为地震排列。 • 观测系统:在地震勘探中,激发点与接收排列的相对空间位置关系。 • 炮间距:相邻两激发点之间的距离,用d表示; • 道间距:相邻两接收点之间的距离,用Δx表示; • 炮检距:第i道到激发点之间的距离,用 表示,有 • 偏移距:第一道的炮检距;用 表示; • D为反射点的间距,D= Δx/2;

  16. D 地震排列示意图 • 观测系统可分:纵测线观测系统和非纵测线观测系统 • 纵测线观测系统:激发点与爆炸点在同一条测线上,获取测线正下方的地下反射信息。(易于解释,施工方便) • 非纵测线观测系统:激发点不在排列所在的测线上或者不在排列的延长线上,获取激发点与接收点连线下方的地下反射信息

  17. 共接收点排列线 共炮点排列线 共反射点线 共炮检距排列线 时距平面图示法 综合平面图示法 二、观测系统的图示法 1、时距平面图示法:在平面图上用时距曲线的方式来表示炮点与其观测地段的相互关系,以及它们与地下反射点的相互关系; 2、综合平面图示法(普遍使用的)

  18. 综合平面图的绘制方法: • 根据实际距离,选定比例尺。将地表测线以△X为间隔划分刻度。 • 从激发点O出发,向接收排列方向倾斜并与测线呈45°角画一直线(实线或粗实线)。 • 从各接收点出发有一条直线与测线呈45°角的直线(虚线或细实线),该直线与共炮点排列线的交点为该接收点在排列中的序号。 • 共炮点排列线上第i道的序号点垂直投影在界面的位置即为第i道的反射点Pi。 • 将所有炮的排列线按上面步骤画出,就得到观测系统综合平面图

  19. 三、反射波法观测系统的基本类型 1、单次覆盖观测系统 是指对地下反射界面连续观测一次。单边激发、中间激发,和两边激发。 2、间隔连续观测系统 激发点与接收点排列之间相隔一个或多个间隔进行观测。 3、延长排列观测系统 4、多次覆盖观测系统(见书图及表) 是对反射界面上的反射点重复采样多次的观测系统。

  20. 野外限制与特殊方法 在野外采集的目的,是保证在同一测线每个采样点上的采集条件都是相同的。但有时并不能满足条件。 • 覆盖间断 • 如某些位置不能施工或必须减少药量,就需要在其他位置补炮,来补偿覆盖次数的减少或弱震源的影响;需在地震剖面上记录下来。地震剖面上记录条件的变化通常会导致初至缺失。 • 测线两端的覆盖次数少,可在测线两端多放几炮。

  21. 放炮方向的影响

  22. 远距离放炮(隔山炮)

  23. 四、折射波法的观测系统 • 完整对比观测系统(相遇时距曲线观测系统) • 不完整对比观测系统(追逐时距曲线观测系统)

  24. 2.1.4 三维及四维地震勘探观测系统 一、三维地震观测系统 • 1、线性观测系统 • 1)宽线剖面 • 2)弯曲剖面: ( • 2、面积型观测系统 • 1)十字型相交排列 • 2)栅状排列 • 3)条带排列 二、四维地震勘探 在三维地震勘探的基础上在不同时间进行重复观测,即形成了四维地震勘探

  25. 弯曲测线应注意:共反射面元内道集叠加次数和可叠加性;弯曲多次覆盖的次数与落在同一面元内的“炮检”中心所对应的记录道数有关。弯曲测线应注意:共反射面元内道集叠加次数和可叠加性;弯曲多次覆盖的次数与落在同一面元内的“炮检”中心所对应的记录道数有关。

  26. 三、基本参数的确定 • 满足采样定理: