結合地震資料處理的近地表調查技術研究

巢醍滸 李有強 朱保證 智慧芳

摘 要：幾乎所有的地震勘探項目都要進行近地表調查，近地表調查結果在現場及后續處理中時常不好用、不可用。通過逆向思維分析資料處理對近地表調查結果的具體需求，如低降速帶的厚度、速度及調查的密度，總結各種調查方法的利弊后，總結出調查中需注意和必須達到的要求，有的放矢的開展調查，大大提高了近地表調查結果的可用率，并在資料處理中取得了很好的應用效果。

關鍵詞：近地表調查 靜校正 疊前偏移 結合

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-000-01

隨著沙漠、戈壁、黃土塬、懸崖峭壁的山地和水陸交替的海灘等地表條件變化復雜地區的勘探日益增多，更加精確、實用的近地表調查是解決這些復雜地區地震勘探靜校正、波動方程基準面校正和疊前偏移等問題的關鍵[1]。地震勘探生產過程中常采用的小折射、微測井等調查手段，由于地形地貌、近地表地質條件、調查目的不明確等因素，導致調查方法的單一，近地表調查的結果精度、密度都或多或少達不到資料處理的應用要求。由于部分近地表調查手段僅在實際地震生產的前夕或同步進行，現場處理很難監控調查的目的性、可行性和真實效果，現場處理能用上這些結果，更是寥寥無幾，所以，結合資料處理的實際需求，總結一套實用性強的綜合近地表調查技術是非常有必要的。

1 常見近地表調查方法

1.1 虛反射界面的微測井調查

根據井數的多少，微測井可以分為單井、雙井、三井、及四井微測井等，單井和雙井微測井使用較多。其中，單井微測井是打一口較深的井（一般要求打穿低降速帶厚度[2]），采用井中激發，地面接收的方式。雙井微測井是打兩口較深的井，一口激發井、一口接收井，接收井井底井口各放置一個檢波器，自下而上激發，根據虛反射界面的反射波確定虛反射界面，這種方法對求取虛反射界面是相當準確的。根據虛反射界面的深度可以合理的選擇激發井深，使得激發產生的地震波不受虛反射的影響，具有較高的頻率。

1.2 淺層折射法

使用小折射儀在野外對表層進行調查，通過直達波和折射波時距曲線計算出近地表各層的厚度和埋深。折射排列形式根據試驗獲得的低速層厚度和速度來確定，一般采用單向放炮和雙向放炮。排列長度和道間距的選擇，以必須保證低速帶的直達波及高速層折射波都能記錄到為原則。淺層折射法使用簡單，價格便宜，是一種常用的表層結構調查方法[2]。

一般認為微測井的精度要高于小折射，但在確定低、降速帶的速度問題上，小折射測定的結果能反映地表實際情況。因為微測井一般在鉆井時用水鉆進行施工，井口周圍的巖性含水，測定的低降速帶速度要比小折射高200～350 m/s。在實際應用時，就要相互印證和校正。

1.3 約束層析反演

采用程函方程有限差分法，計算通過速度模型的初至旅行時射線路徑，然后引入先驗地質信息和正則約束條件，用約束最小二乘正交分解法（CLSQR）進行走時反演，獲得近地表速度結構。該方法能及時得到精度較高的速度資料，能在復雜地表區域使用。這是一種較新的方法，能解釋夾層，分析大量資料能得到一個地區低降速帶的連片資料，對靜校正和激發井深的選擇有重要意義。

1.4 地質雷達方法

利用超高頻脈沖電磁波為震源，以自激自收的形式，可采用連續、間斷兩種方式探測地下介質分布的一種地球物理勘探方法。地質雷達是研究高頻電磁波在地下介質中的傳播、反射和繞射等波動現象和規律，能提供近地表介質特性和結構的高分辨率信息。地質雷達具有以下主要特點：1）地質雷達探測的精度高；2）地質雷達探測速度快，操作簡便；3）地質雷達野外施工受環境干擾的程度小；4）地質雷達是一種非破壞性的探測技術。

2 資料處理對近地表調查的需求

小折射、微測井等受生產成本或地形地貌等客觀因素制約，物理點采樣密度較稀[3]。而實際在資料處理的過程中，常出現滿足不了處理需求的近地表調查結果，究其原因，就是近地表調查沒有較好的結合資料處理的需求展開調查。

資料處理過程中，良好近地表調查結果能夠很好的解決資料的長波長靜校正量，甚至部分中、短波長靜校正量，主要通過井深校正、地形校正、低速帶校正相結合的基準面靜校正、層析反演等處理模塊來得以實現，細致分析這些處理模塊，可以得出資料處理對近地表調查的主要需求有：1）低降速帶的厚度；2）低降速帶的速度；3）低降速帶厚度、速度的調查密度和分布均勻度。

3 結合處理的近地表調查應用效果

圖1 現場初疊加剖面（左）與老偏移剖面（右）對比圖

使用結合資料處理綜合近地表調查技術得到的伊朗某區塊新老剖面（圖1）比較，新剖面反射軸連續性好，造特征明顯，信噪比比老剖面有明顯提高。

4 結語

地震勘探過程中的近地表調查應該是全方位的，而不是部分單一的取得調查結果完事。結合資料處理處理模塊的需求、單一調查手段對密度的要求、各種調查手段之間互相加以利用對密度的要求，做到近地表速度、厚度以及密度的較完美結合。結合資料處理的近地表綜合調查技術將大大提高近地表調查結果在資料處理過程中的利用率，將得到更好的資料成像、更加真實的反映地下地質構造。但實際調查過程中地形地貌等實際困難在所難免，研究更有針對性的綜合調查技術、開發更加實用的軟件都是很有必要的。

參考文獻

[1] 張建中.復雜近地表介質初至波層析反演[C]//2001年中國地球物理學會年刊—中國地球物理學會第十七屆年會論文集.2001.

[2] 熊翥.復雜地區地震數據處理[M].北京：石油工業出版社，2002.

[3] 徐凱軍.復雜山地近地表結構綜合調查及建模技術研究[C]//中國地球物理2010—中國地球物理學會第二十六屆年會、中國地震學會第十三次學術大會論文集.2010.