隴東地區三維地震勘探試驗資料分析對比

馬小喜

（甘肅煤田地質局綜合普查隊，甘肅 天水 741002）

地震試驗是地震勘探的關鍵環節，目的是通過波場調查確定地震勘探的最佳激發因素和接收因素。扎實的試驗工作，不僅能總結出適合本區的最佳生產因素，而且能夠降低成本提高經濟效益。試驗工作主要是通過井深試驗和微測井確定勘探區最佳激發井深及激發巖性，爾后在最佳井深試驗組合井數、藥量及其它因素。在黃土塬、山區等地震勘探困難地區，從單炮記錄上難以分辨出目的層有效波，需要借助工具進行分析，因此我們用matlab對甘肅隴東黃土塬地區地震井深試驗記錄，采用能量分析、信噪比分析、頻率分析、F-K分析和時頻分析等的方法進行分析對比，為科學篩選施工生產參數提供了便利。

1 分析流程

本文分析僅用隴東黃土塬某地區井深試驗記錄說明各種分析方法。圖1是固定單井藥量2kg，6井組合，分別試驗了16m、12m、9m和6m的單炮記錄。從單炮記錄上很難看出不同井深記錄明顯的差異。

圖1 S1試驗點井深試驗單炮記錄

對比分析的流程為：試驗記錄=＞格式轉換=＞各種模型計算=＞數據分析=＞結論總結

2 分析方法及模型

2.1 能量分析及信噪比分析

地震波振幅衰減隨不同頻率成分有不同的吸收和衰減特征，能量分析是分析不同單炮的能量變化規律。可以在不同的單炮記錄之間進行分析對比，也可以在同一記錄上的不同窗口進行對比分析。能量計算的方法通常采用均方根振幅、最大振幅和平均振幅。

信噪比分析的難點是信噪分離。信噪分離的基本思路是在選擇時窗內，指定信號頻率段，用該頻率進行濾波，剩下的為噪聲。信噪比分析估算方法有能量迭加法、頻譜估算法、互相關法特征值等方法。

表1 S1試驗點井深試驗數據分析表

從表1可知，在信噪比分析中頻譜估算法特征與能量分析結果相對應，其它計算方法差異較大。

2.2 頻譜分析

頻譜分析主要用于分析記錄在不同時窗內頻率的變化情況，可以對單道進行分析，也可以對多道進行分析。圖2將不同井深單炮同一道同一窗口內信號的頻譜繪在同一張圖上，從圖上可以清晰的看出每一炮記錄的振幅差異，同一窗口內不同炮記錄的頻譜特征是相似的，但能量強的相對能量弱的來說相當于展寬了頻帶。

圖2 S1試驗點井深試驗點頻譜分析

圖3 井深16m時的某道時頻分析圖

2.3 時頻分析

時頻分析的思路是設計時間和頻率的聯合函數，用來描述信號在不同時間和頻率的能量密度（強度），從而可以細致地刻畫數據中各類地震波的時頻結構和性質。

時頻分析方法是地震勘探各個環節中行之有效的數據分析和質量控制工具。

圖3是井深16m時的某道時頻分析圖，左上是第200道地震記錄，右上是第200道地震記錄的頻譜，左中是所選帶通地震子波，右中是所選帶通地震子波的頻譜，左下和右下是時頻分析圖，在時頻分析圖上有效波和噪聲的能量以及頻率隨時間的變化規律可以清楚的反映出來。

3 結論

在甘肅隴東黃土塬地震勘探難區，利用matlab上鑲嵌的軟件包，對地震試驗資料進行能量分析，信噪比分析、頻譜分析、F-K分析和時頻分析，通過這些量化分析，可以看出單炮之間的能量和信噪比差異，也能算出同一炮在不同排列上差異，還可以看出同一道在時間和頻譜上差異，這樣就能科學的總結出適合勘探區地震勘探的激發因素和接收因素，為提高勘探質量和降低成本提供科學依據。