影响准噶尔盆地南缘山地地震勘探资料因素分析
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摘要： 2010年阿什里二维地震项目中，针对准噶尔盆地南缘山地地震勘探难点，通过一系列技术措施的应用，在该区取得了较好地地震资料效果，形成了一系列对新疆山地勘探具有一定指导作用的技术方法。文章分析了影响资料品质的主要因素，并针对本区特点采取了以提高资料信噪比为前提的，注重激发能量的激发点优选技术，总结了一套适于在准噶尔盆地南缘及类似地区的地震勘探施工经验。
Abstract： It obtained better effect of seismic data, formed a series of methods which have certain guiding role to the exploration of Xinjiang Mountains, aiming at the difficulty of mountain seismic exploration in southern edge of Junggar Basin through the application of a series of technical measures in the project of two-dimensional seismic at Ashry in 2010. This thesis analyzed main factors of influencing data quality and on the premise of improving material SNR, took the exciton selection techniques of paying attention to stimulating energy, aiming at characteristics in this area. And it summarized a set of construction experience which is suitable for seismic exploration in southern edge of Junggar Basin and similar areas.
关键词： 准噶尔盆地南缘；地震勘探；激发因素；近地表调查
Key words： southern edge of Junggar Basin；seismic exploration; motivating factor；the near-surface survey
中图分类号：X43 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0189-02
1.1 地下构造难点受喜玛拉雅运动的影响，来自天山的推覆和盆地刚性结晶基底之间的挤压使地下构造复杂。逆掩推覆构造引起地震波场复杂，叠加成像困难。而且，多数区段油气勘探程度较低，多数地区的地质构造尚不清楚，还有许多的局部构造需要去发现、落实和钻探，推测准南山前带有很大的油气勘探潜力，特别是中深层构造的钻探程度很低，地震、非震资料揭示，工区发育三个逆掩推覆构造带，并且在这三个逆掩推覆构造带上发现了七道湾构造带和头屯河圈闭。
1.2 近地表难点①本区地表出露地层呈条带状分布，变化剧烈，涉及石炭纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪、第四纪等14个不同地质年代的沉积地层。出露地层岩性多样，有坚硬的灰岩，坚硬的石炭系碎屑岩，砾石层，黄土夹卵石层，干燥疏松的砂泥岩。②地层倾角变化大：由于断层的分布，地层倾角不同，有15°较为平缓的地层，也有倾角63°很陡的地层，甚至有倾角直立的地层。③表层除有较厚的黄土覆盖外，山间盆地和冲积扇区有巨厚的松散砾石堆积，严重影响资料的信噪比。
1.3 地表条件复杂由于强烈的构造运动作用，造成了复杂的地表类型了。比如有石炭系出露的高山区影响激发点的选择；白垩系出露地表的悬崖绝壁区影响地震波传播路径；侏罗系出露的煤矿区的屏蔽作用；第三系、第四系出露地表的砂砾石对地震波的散射作用等。准噶尔盆地南缘山地特有的地质特点给地震勘探造成了极大的困难，制约野外资料的采集，影响了对山前复杂构造的研究。
2准噶尔盆地南缘地震采集影响因素分析
下面将对可能影响地震采集的各种因素进行剖析,确定关键影响因素。
2.1 不同构造部位由于地震波受到不同构造部位的反射影响，对单炮品质影响很大，通过分析认为，在构造顶部由于地震波的散射，造成单炮接收到的有效信息少，从而影响到了接收效果（如图1所示）。通过分析认为：由于山前带具有表层和深层地震地质条件双重复杂性，相应的地震波场十分复杂。同时，复杂的地质条件和复杂的波场特征也对传统的地震波场分析理论(如水平层状介质理论、射线理论等) 、假设条件以及研究方法等提出了挑战。
2.2 观测系统目前优化观测系统设计的最佳选择是基于模型的观测系统设计。山前带往往地下构造异常复杂，而且缺乏地震资料信息，对山前带深部地质结构、基本形态以及地层产状等缺乏最起码的了解，对深部地层厚度、速度、密度等参数的变化规律尚不清楚，因此，很难建立一个合适的地震地质模型，更谈不上基于模型的观测系统设计。
2.3 地震波激发整个野外采集过程中，地震波的激发是关键环节中的关键。地震波激发效果的好坏、能量的强弱主要取决于激发岩性，地表起伏、地层倾角等多种因素。
2.3.1 激发岩性变化剧烈山前地区由于受到剧烈的构造运动，导致出露地表的岩性在纵、横向上变化大，呈条带状分布，主要岩石为：火山碎屑岩、砂岩、灰岩、泥岩、煤干石、砾岩、砾（砂、卵）石。通过理论分析认为：震波在传播过程中，能量的衰减主要有两个方面：①球面扩散，能量以指数率减；②吸收衰减，主要是地震波在传播过程中受到粘滞性介质的地层的影响。通过对山前出露地表的岩性分析，纵横向岩性、速度变化大，破碎区多等特点，造成地震反射波的能力衰减极为严重，资料难得，中浅层资料信噪比低。
2.3.2 激发耦合效果地震波激发能量与激发岩性之间具有几何耦合与阻抗耦合两种耦合关系。由于表层岩石破碎严重，不仅给钻井带来困难，而且很容易出现井壁跨塌现象，造成井孔不规则，极大影响了地震波激发的几何耦合特性。通常阻抗耦合的好坏主要采用炸药阻抗与岩石阻抗的比值来分析，当二者阻抗相等即阻抗比值接近1时阻抗耦合最佳，有利于获得最大的激发能量（如图2所示）。
2.3.3 激发点位置选择困难岩性变化快：通过对山前地震资料的系统分析认为，不同的激发岩性对地震资料品质影响不同，在岩性呈细条状分布的山前地区，激发岩性变化剧烈。而且即使是同一种岩性由于受挤压、风化等影响，岩性的破碎程度不同，对激发选择同样会造成很大的影响。
破碎区多：破碎严重的地区对地震波能量吸收衰减严重。有些破碎区可以通过地表进行辨识，选择激发点时进行避开，而在准噶尔盆地山前地区存在这样一种现象，通过地表很难判定地下为破碎区，比如在同一面山坡、同样的地形，不到10m的距离，有的成井有的不成井。
地表起伏剧烈：通过对已有单炮记录对比分析发现，一般山顶的激发效果要比山谷中的激发效果差，而且这种现象山顶与山谷相对高差越大，表现的越明显。
地层倾角变化大：不同产状激发单炮分析，在产状较陡位置，缺失浅层资料。在产状较缓位置激发，反射资料齐全。
2.3.4 激发参数的选择困难由于表层结构复杂，地层非均质性严重，即使是同一排列范围，也可能会出现不同年代、不同岩性的地层出露，或者是地层风化程度不同。这使得激发参数的合理选择变得十分困难。采用同一组激发参数试图适应如此剧烈变化的表层结构显然是不可能的。因此，由于常规点试验与段试验激发参数确定方法的局限性，以及所确定激发参数本身合理性的限制是造成地震资料品质变差的又一个原因。
2.4 地震波接收条件差地震波的接收效果主要取决于检波器的类型、布置方式、组合方式等是否能满足野外采集的要求。由于山前带地表起伏较大,横向非均性严重,干扰波非常发育,这不仅是造成地震资料低信噪比的原因所在,同时也对野外地震波接收提出了更高的要求。目前对于山前带干扰波的类型、变化特点、强弱特征以及干扰波在整个测线的变化规律等诸方面的研究和认识还不够深入。
3采集应用实例
2010年，中石化在准噶尔盆地南缘阿什里地区部署了二维地震资料采集项目，在该项目中通过一系列技术措施的应用，取得了较好的采集效果，为后续准噶尔盆地南缘山地地震勘探起到指导作用。
3.1 针对不同构造部位，剧烈变化的激发岩性，采用了涵盖全区的全方位综合试验体系，在生产前掌握了全区的资料变化情况，在具体实施过程中对全区资料做到了有的放矢。
3.2 针对复杂的近地表条件：54km范围的测线长度，穿越4类地表类型：高山区、悬崖绝壁区、砂砾石区及煤矿区；穿越44个不同地质年代，呈条带状分布的沉积地层。采用了沿测线逐点地质调查、激发岩性识别及井中微测井等精细的近地表调查方法，确保了激发点位合理性，保证了激发能量，提高了资料信噪比。
3.3 激发药量方面通过一系列的试验，并通过细致分析，确定饱和药量，在生产中采用饱和药量激发，保证了激发能量。
3.4 在山区采取因地制宜的方式埋置检波器，即在确保组合中心准确，组合高差不超限的情况下尽量拉大组合图形，各类干扰得到了有效的压制。两串检波器面积组合A-(33333333)-2-5。
3.5 常规资料分析与科学研究相结合，及时、全面地掌握资料变化情况，实时、全方位指导野外生产。
4结束语
准噶尔盆地南缘山地地震资料采集，面临着很多的技术难题：激发、接收条件横向上的变化；地层破碎、地下构造复杂，逆掩推覆断裂发育；观测系统设计、表层结构调查以及野外钻井困难等等。山地地震勘探是一项长期、复杂的系统工程，需要采集、处理、解释一体化攻关。
参考文献：
[1]孟尔盛．复杂构造山区地震勘探问题．石油地球物理勘探，1998，（8）.
[2]熊翥．复杂地区油气勘探地球物理技术．北京：石油工业出版社，1999.
[3]熊翥．中国西部地区物探工作思考．石油地球物理勘探，2002，（2）.
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