松遼盆地松北新區地震采集關鍵技術

高蘆潞

摘要：松北新區是一個典型的地表與地下地質雙復雜地區，地震資料信噪比低、成像效果差。該區的斷陷層油氣勘探潛力巨大，本文將針對表層和斷陷層成像開展表層建模技術研究，形成一套表層建模方法，最終達到提高單炮品質和改善斷陷層成像效果的目的。

關鍵詞：松北新區斷陷層表層結構調查；建模技術相似系數

1 引言

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。松北新區位于松遼盆地的東北部邊緣，表層和深層地震地質條件都非常復雜，主要表現在：一是表層沉積類型復雜，沖洪積、沖湖積及沖積等多種類型，激發條件多變，單炮信噪比低；二是深層沉積地層可分為上部坳陷層和下部斷陷層，但斷陷層本區油氣勘探的主要層系，信噪比低、成像差。因此本文將針對表層結構建模技術展開研究，來提高單炮品質和改善斷陷層成像效果。

2 表層結構調查及建模技術

2.1 以微測井為主的綜合表層調查技術

由于起伏地表、表層凍土的影響限制了小折射等方法的應用，形成了以微測井為主，雙井微測井為輔，結合巖性錄井和靜水面調查的一種綜合性方法。

2.2 基于波、動特征的建模參數評價

2.2.1確定四種不同建模參數之間的關系

對四種界面（速度界面、巖性界面、潛水面和虛反射界面）之間的關系進行分析，確定四種界面間的對應關系。從近地表巖性錄井資料調查結果中發現，在沖洪積區的高崗區，巖性以膠泥為主；在沖湖積的山前高平原區，上覆為膠泥層，下部為風化的侏羅系泥頁巖。

對于多種巖性交互沉積的表層結構，速度界面和巖性界面沒有必然的對應關系，速度界面和潛水面具有良好的對應關系，這說明含水性控制了速度的變化。從分析中看到，河床區以砂、礫為主，滲透率高，因此低速層與高速層含水差異明顯；高平原近地表以膠泥為主，滲透率低，因此呈現含水漸變的過程——速度漸變的過程。

2.2.2 四種建模參數的對比評價

首先要基于有效的微測井資料進行評價，從多層界面的巖性影響分析中看到（圖1），同在降速層內激發，膠泥中激發比粗砂中激發初至能量強，子波尖銳；同在高速層中激發，粗砂中激發能量比細流砂中更強。因此，在巖性影響選取上膠泥中激發效果最好，粗砂次之，細流砂最差。而從巖性與速度影響大小的對比分析來看，應首先保證在高速層激發，再保證有利巖性。

虛反射影響分析顯示（圖2），在虛反射界面以下8m，會對小于100Hz的頻率成分產生壓制，從子波分析中看到，界面以下8m子波的旁瓣更嚴重。因此，虛反射界面以下激發深度越大，效果越差。從巖性與虛反射影響的對比分析來看，同在高速層中，深度更大的膠泥中激發效果明顯好于深度較淺的粗砂中，因此，巖性的影響大于虛反射界面以下激發深度的影響。

綜上所述，建模參數選取時首先以速度為主，然后考慮有利巖性，最后在虛反射界面下一定深度激發。

2.3基于高密控制點的相似系數計算

2.3.1 相似系數的概念與求取

相似系數是衡量表層不同界面與地形的相似程度的指標，其計算公式為：

（1）

其中：E表i為地面高程，E1是地面平均高程，E界i為表層界面高程，Ei為差值中最大的值，E2為表層界面平均高程。

按照公式（1）計算出相似系數，將相似系數帶入以下公式（2），建立內插數據、地形與控制點成果之間的關系，最終求得內插值hG。

（2）

基于以上研究，形成了以速度和巖性為建模關鍵參數，基于合理相似系數控制，以表層沉積規律為總體指導的表層建模技術，為最終建立的不同地形條件下的不同區段的表層模型。

3應用效果

從新老資料的對比中看到，通過建立精確的表層模型關鍵技術，新資料比老資料在反射能量、頻率、信噪比方面有了一個整體的提升，反射信息清晰，尤其是斷陷層資料品質得到很大改善。

4結論

通過表層結構的研究，形成了有效的調查和分析技術，創新了表層相似系數的計算方法，對該區域表層結構有了比較深入的認識，有效指導了激發因素的選擇。

參考文獻

[1] 趙福岳.松遼平原第四紀地質歷史演化規律研究[J].國土資源遙感，2010

[2] 王彥倉.一種基于地理信息系統的表層建模方法探討[J].中國石油勘探，2013

（作者單位：中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司）