吉林探区地震勘探激发条件研究

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摘要 本文首先研究了吉林探区地震勘探激发条件，然后对吉林探区地震勘探不同地表结构的激发井探进行了简单的探讨。

关键词 吉林探区；地震勘探；激发条件

中图分类号P618 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）77-0065-02

选择激发井深、岩性和药量是采用炸药震源激发的最重要条件。在常规的地震勘探中，有利于压制干扰、促进反射能量的提升是激发井深的选取主要考虑的因素；在高分辨率地震勘探中，受激发岩性的影响，既要考虑能量，也要考虑激发子波的频带宽度，看其所激发的高频信息是否足够丰富。一般情况下，最好的激发岩性是具有较高的硬度和速度、较大的密度的介质。不同的地调条件需要采用不同的激发因素，本文就吉林探区地震勘探的激发条件做一下简单的研究。

1 吉林探区地震勘探激发条件

1.1 选取激发条件时应遵循的原则

第一，保证最大程度低减弱所产生的浅层折射、面波等干扰，而且没有出现声波干扰；第二，主要目的层具有较强的反射能量和较高的信噪比；第三，依据地质任务的需求，选择频带较宽的有效波；第四，爆炸后，地面上的爆炸形迹不明显；提高采集质量，并将勘探成本降低到最低限度[1]。

1.2 激发条件

1.2.1 激发岩性

一方面，定性地将，激发岩性的优劣在地层介质中激发时对激发条件产生重要的影响。激发地点设在特别疏松和干燥的地层中时具有较低的频率，这是被无数时间证明了的。大部分爆炸产生的能量被松散的岩层吸收，因此具有较差的效果；激发地点设在特别坚硬的岩层中时具有较高的频率，但是在岩层中地震波的传播中，岩层能够在较短时间内吸收掉这种高频振动，而且在发生爆炸时，在对井壁周围岩石的破坏过程中，大部分能量会被消耗掉，因此没有太多的能量能够转化为弹性能量，这样就很容易造成激发的地震波能量较弱、效果欠佳。因此，从理论上讲，激发岩性应该选择含水的并且具有较好弹性的岩层。这类岩层的软硬适中，可以促使大部分的爆炸能量向弹性能量转化，同时促使激发的地震波的振动特性显著，所产生的激发效果是十分优越的。

另一方面，地层速度也严重影响着激发岩性，无数次实践都证明，激发品质和介质速度关系可以用图1中的曲线表示。

我们可以从图1中看出，在中等速度值范围内有最好的激发效果。原因是在多数情况下，中等速度值所定影的层数大多是含水层，具有良好的弹性条件，而大多数冲水砂层、泥层及不含水砂岩等所产生岩层的弹性波很强，从这方面来讲，吉林探区在选择激发岩性时，也应该充分结合探区内的实际情况，选择含水层，同时保证这些含水层软硬适中，并具有中等速度值。

1.2.2 炸药类型

几何和阻抗耦合是激发能量和激发岩性之间存在着的两种耦合关系，这是被有关实验证明了的。其中，几何耦合是指炸药包接触周围激发介质的程度，假如二者接触紧密，则视为良好；如果二者接触松散，则视为欠佳。在施工中，我们应该一方面使钻井的井孔内径接近于药包直径，另一方面，为了达到最好的耦合效果，我们可以采用的方法是多次沉淀再闷井[2]，也就是说，在钻井班完井下药之后，我们还要进行一次闷井，经过一段时间的沉淀后，在放线班布线后，各放线小组再次对本组内的炮井进行一次闷井。然后，在起爆手进行起爆之前还要再次进行一次闷井。阻抗是指介质密度和波在该介质中的传播速度的乘积。阻抗耦合是指炸药和介质的特性阻抗之比，耦合最好的标准是这两者之间的特性阻抗之比为1，即炸药的特性阻抗等于介质的阻抗时，这个时候也能激发出最大的地震波能量。因此，在对炸药进行选择时，炸药具有较高的密度和爆速并不一定就好，而是要严格依据探区的激发岩性将特性阻抗和激发岩性特性阻抗接近的炸药选择出来。

1.2.3 激发方式

在吉林探区的野外施工中，可以采用单井激发。为了增强激发子波的下传能量，并且保证其方向性良好，可以使用顶端引爆的方法。在激发能量衰减快的地区，如滚石区、巨厚疏松且干燥的泥岩区等。采用增大药量的方法，可以有效增加下传能量，并较大程度地提升有效振幅。但是我们必须清楚，弹性波振幅在药量增大到某一定值后就不会再发生改变了。这是因为增大炸药量可以急速增大岩石的破坏作用，但同时也会减小激发弹性振动的能量，因此当炸药量在达到某一定值时继续增加炸药量并不会接着增大激发产生的地震波振幅。这时，如果只是单纯地使用加大药量的方法来试图使地震波的振幅增强，只会出现不良的效果并增加施工的成本。在这种情况下，为了最大限度地降低爆炸对岩石的破坏程度，并促使更多的能量转化为弹性波能量，从理论上来讲，应该积极采用组合井而不是杜绝它。无数次实践证明，组合激发在这种情况下一般都会达到良好的效果。但是，在对组合参数进行选择时，要对组合井之间的距离进行认真的考虑，必须使最近的两个激发井之间的距离比单井激发时所形成的塑形带半径的两倍还大。但是同时井距也不能过于大，如果井距过大就会很大程度低分散能量，从而减弱效果。

2 吉林探区地震勘探不同地表结构的激发井探

2.1 具有单一表层岩性的地区

潜水面深度是对激发井探进行论证的主要方面，一般情况下，激发时应该在潜水面以下3m～5m的高速层。

2.2 表层岩性为多层结构的地区

激发时主要是在细腻致密的岩层中，依据勘探对分辨率和信噪比的要求，对激发的虚反射进行认真细致的研究[3]，同时也要研究炸药和激发岩性的速度耦合影响地震子波频宽的程度，使有效波频带不被压制这一状况得到切实的保证。

2.3 潜水面较浅的地区

微测井资料是对高速层顶界面进行确定的主要因素，利用高速层顶界面的深度来对激发井深进行准确的论证。一般情况下，可以将高速层顶界面以下3m～5m的位置设置为激发点。

2.4 高分辨率地震勘探

拓宽有效波频带是选择激发因素时主要考虑的因素，同时也要对炸药和激发岩性之间的匹配关系进行认真的考虑，在一定的信噪比得到保证的前提下，尽量使用高能炸药进行小药量激发。

综上所述，在吉林探区地震勘探的激发条件进行研究时，应该对激发岩性、炸药类型及激发方式进行认真细致的分析，同时注意在不同的地表结构中采用不同的激发井探，只有这样，我们才能将地震勘探工作切实有效地做好。

参考文献

[1]马东洲，陈高.地震勘探中的钻井成井方法[J].工程地球物理学报，2009（4）.

[2]周刚，叶春学，刘支远.川东北灰岩区激发因素对单炮品质的影响[J].资源开发与市场，2009（11）.

[3]张树海.细分面元在高密度三维地震勘探中的应用[J].勘探地球物理进展，20D9，32（6）：399-403.