松遼盆地松北新區地震采集方法研究

高 輝

（中國石化石油工程地球物理有限公司江漢分公司，湖北 潛江433100）

1 區域概況

松北新區位于黑龍江省境內，涉及齊齊哈爾市、黑河市和綏化市（見圖1）。地勢較總體平坦，屬平原～丘陵地貌，海拔在180 m～450 m之間。

松遼盆地是中國東部大型中、新生代沉積盆地，是具有斷坳雙重結構的復合型盆地。此次二維勘探主要位于松遼盆地東北隆起區的綏棱背斜帶、綏化凹陷、慶安隆起、呼蘭隆起帶。

工區地表條件復雜多變，表層巖性橫向變化大，平原區地表主要為第四系亞粘土覆蓋，下伏沙土層，激發條件相對較好。河套區表層主要為沙層，下伏礫石層，激發接受條件相對較差，丘陵地帶地表大多為巖石或含鵝卵石的流沙層。

松北的油氣勘探始于1956年，2004年起至今，中石化在嫩江、德都、海倫、海倫東、伊春、綏化、鐵力、哈爾濱東、木蘭、賓縣等區塊完成1∶10萬重磁力測量45 788 k m2，重磁力48 159個物理點。

2010年中石化在德都斷陷實施二維地震測線300 k m／4條，松北新區二維地震測網密度達（6×8）k m～（4×4）k m，其中局部地區可達（2×2）k m～ （2×1）k m，其它地區測線稀少。

2 地震采集難點與對策

通過對以往地震資料分析發現，該地區干擾波較發育，資料整體信噪比較低，表層巖性變化大，對地震波的吸收、衰減影響較大。因此相應對策為選擇具有代表性的地表巖性進行接收因素試驗，從而選取最佳的接收方式。

通過對該區以往地震資料分析，認為該區主要的激發難點是地表條件復雜多變，巖性橫向變化，包括沙土、沙土礫石及巖石區，高頻能量衰減快，資料低頻成分多。因此首先是做好精細表層調查工作，采用“雙井微測井和單井微測井”相結合工作，詳細了解該區的近地表結構，為激發因素的設計提供第一手資料；其次是強化激發因素試驗，做好試驗資料分析，優化激發參數，提高單炮品質，在遇特殊地形或資料品質變化時，及時進行考核點試驗，確保采集資料質量。

3 表層結構調查

由于東北冬季施工凍土層較厚，速度較高，小折射調查結果可信度較差，為保證近地表資料的準確性，確保井深設計合理和靜校正量提取準確，本次地震資料采集中野外表層結構調查采用微測井調查方法。從本次二維地震勘探地表結構調查資料解釋成果來看。全區低降速層巖性主要為砂、表層粘土，高速層主要為泥沙、砂質粘土，巖石，低降速層厚度一般在10 m左右（見圖2）。部分低降速層厚度為3 m～5 m，局部低降速層達到15 m～20 m。高速層速度一般為1 600 m～1 800 m／s。

圖2 低降速層厚度分布立體圖

4 試驗工作

4.1 接收試驗

對比2串24個檢波器、3串36個檢波器按下圖擺放，對比不同組內距4種組合方式的接收效果，以求最佳接收因素。

檢波器組合圖形試驗，組合圖形：A、B、D、E（見圖3）。

圖3 檢波器組合圖形試驗示意圖

激發參數：井深20 m；藥量6 kg。

對檢波器組合試驗進行定性、定量分析：

1）定性分析：通過Pro Max軟件對各種單炮進行分頻掃描對比分析（見圖4）。

圖4 檢波器組合對比試驗分頻掃描

從檢波器組合定性分析可以看出，在1.2 S處B組合比其他組合反射能量稍強。

2）定量分析：利用克朗軟件對不同單炮進行能量、信噪比、頻率的分析（見圖5）。

從檢波器組合定量分析可以看出，在能量方面，檢波器組合A與B相當，強于D和E兩種組合方式，信噪比方面，檢波器組合 A不如B，在頻率方面，四種檢波器組合方式有效頻帶都較寬，A、B、D三種組合方式主頻能量較高。

綜合檢波器組合定性、定量分析，檢波器組合采用B組合（Lx＝16.5 m，Ly＝10；Dx＝1.5 m，Dy＝5 m）接收。

圖5 檢波器組合定量分析

4.2 激發因素試驗

根據地表及地下地震地質特征，針對不同巖性進行針對性點試驗，分別選擇沙土區、沙土礫石區和巖石區進行井深、藥量對比試驗。井深試驗設計從高速層頂界面下3 m～11 m進行對比，不同井深試驗分頻對比（30 HZ～60 HZ）（見圖6）。

通過定性分析，高速層頂界面下5 m、7 m、9 m井深激發較好。

不同地表試驗點井深對比定量分析（見圖7）。

通過定量分析，沙土區、沙土礫石區和巖石區高速層頂界面下7 m激發能量相對比較強，綜合分析選擇高速層頂界面下7 m激發是比較合理的。藥量試驗設計從2 kg～12 kg進行分析對比（見圖8）。

通過分析對比不同地表巖性6 kg、8 kg藥量激發在1.2 s、2.2 s附近反射波同相軸連續性較好，反射信息豐富、連續性好，最終確定激發藥量選取8 kg。

5 采集參數

通過接收與激發因素試驗，確定的采集參數如下：

1）儀器因素

儀器類型：428XL；采樣間隔：1 ms；記錄長度：7 s；記錄格式：SEG－D；前放增益：12d B。

2）觀測系統

觀測系統：4 790－10－20－10－4 790；覆蓋次數：120次；道間距：20 m；接收道數：480道；炮間距：40 m。

3）激發參數

激發方式：炸藥激發；激發井深：單深井，高速層頂界面下7 m；激發藥量：藥量8 kg。

4）接收參數

檢波器類型及串數：20DX－10 Hz，3串×12；組合形式：36個檢波器面積組合；組合基距及組內距：Dx＝1.5 m，Dy＝5 m；Lx＝16.5 m，Ly＝10 m。

圖6 不同井深試驗分頻對比（30 HZ～60 HZ）

圖7 不同地表井深試驗定量對比

圖8 不同地表藥量試驗對比

6 采集效果分析

根據以上采集參數所得監控剖面（見圖9），以NJ－12－EW－1277測線監控剖面為例。

從監控剖面看，覆蓋次數均勻，資料缺口較小，小號段屬于低丘陵地帶，淺層能量強，波組連續性好，目的層較淺，中層反射較弱。中號段和大號段中深層均可見反射同相軸，連續可追蹤，信噪比較高。淺層目的層自東向西逐步抬升，至西部被剝蝕。在測線中部發育有凹陷，深層發育有背斜。

圖9 NJ－12－EW－1277測線監控剖面

7 結論與認識

1）加強凍土區表層調查工作，獲得可靠的表層資料，以表層資料為基礎，提供最佳激發井深，是獲得好資料的前提。

2）所采用的施工因素適應東北凍土表層覆蓋礫石區的地震勘探，值得推廣和借鑒。

［1］陸基孟.地震勘探原理［M］.山東東營：石油大學出版社，1996：106－121.