基于川西北高陡構造區地質目標地震勘探方法研究

程明

摘 要：川西北地區構造復雜，尤其是高陡構造區，斷裂發育，結構復雜，成像難度較大，所獲資料往往單炮資料較差、頻寬較窄，資料信噪比和連續性明顯降低;弄清高陡構造區的成像問題、對該區增儲增產意義重大，因此該區既是勘探重點、也是勘探難點;在該區勘探項目中采取單一的觀測形式滿足不了地質任務需要，因此在項目施工中有針對性的實行合理變觀，結合地質任務采取針對性的變觀措施，才能滿足地質任務需要。

關鍵詞：復雜構造;勘探方法;地質任務;建模分析;針對性措施

一、工區特點

工區屬地表及地下地震條件極為復雜的“雙復雜”地區，激發、接收條件較差，資料信噪比較低，地下構造高陡，斷裂發育，成像效果較差。

（1）不同地質年代、不同巖性地層出露地表，且風化程度差異很大，近地表速度和厚度均表現為橫向非均質性嚴重，低降速帶的厚度、速度在橫向上、縱向上變化劇烈。

（2）縱向上表層結構具有厚度多變和速度多變的特點，造成激發條件復雜，激發子波不穩定;

（3）工區深部地震地質條件極其復雜，受多期強烈地質構造運動影響，逆掩推覆沖斷強烈，地層褶皺嚴重，斷裂發育，反射層埋藏深度、傾角陡。

（4）從以往成果剖面來看，受激發巖性、地層產狀、地下構造、破碎程度的影響，在侏羅系和三疊系過渡的煤系地層區域以及高陡構造部位資料品質整體較差，主要目的層連續性差、信噪比低。

二、采用合理觀測系統、以提高資料整體成像效果

采用高覆蓋次數觀測系統，以提高資料信噪比，通過對對兩期覆蓋的采集觀測方式資料進行分析，成像效果隨覆蓋次數增加有大幅提高。

通過分析表明隨著覆蓋次數的增加，復雜構造地層成像信噪比逐漸提高，當覆蓋次數240次時，資料成像效果隨覆蓋次數增加，成像差別不大，因此一般采用覆蓋次在240-300之間覆蓋次數觀測系統為宜，二維建議采用寬線高覆蓋觀測系統。

三、圈定構造復雜區域、針對性建立地球物理模型，優化局部觀測系統以提高成像效果

從以往剖面可以看出，主體構造的斷層下盤寒武系以上地層，斷層與斷層之間的接觸關系不明確，連續性不好，波組特征不明顯，信噪比低。

為了主體構造的斷層下盤寒武系以上地層的資料，首先根據前期完成剖面，建立地球物理模型，分析主體部位主要目的層的覆蓋次數及照明度。根據分析結果優化局部觀測系統，最后取得較好的施工效果。

（1）根據工區地質構造情況，以工區中老測線解釋剖面為模板，建立地質模型，針對高陡構造特征及斷裂發育的特點，為得好目的層斷層下盤寒武系以上資料，在構造下傾方向不同部位模擬單炮激發效果，選取合適的加密炮點位置，如下圖。

模擬單炮激發效果時，選取目的層反射界面進行分析。

通過分析不同部位激發點射線追蹤路徑發現，當激發點位于CDP點號1200時，構造主體圈閉斷層下盤目的層反射界面出現反射信息，當激發點達到CDP點號1400時，構造主體圈閉斷層下盤寒武系反射界面反射信息基本消失，因此為得好斷層下盤目的層以上各地層反射信息，最佳加密炮點鎖定在CDP點號1200-1400之間2km的范圍內。

（2）根據工區地質圖和構造圖，工區高陡構造下傾方向各主要目的層埋深較大，為更好獲取工區南部各主要目的層資料。以工區中部老測線解釋剖面為模板，建立地質模型進行分析，如圖6，激發點位于CDP點號1100處，小號延長50道接收排列，根據射線追蹤理論，經分析目的層寒武系反射信息主要集中在排列延長段的30道之內，因此認為高陡構造下傾方向需延長30道接收排列。同時結合炮點加密模型分析，延長排列接收激發點應選擇CDP點號1100-1400之間的3km范圍的激發點內。

根據建立的地質模型，對模擬加密炮點及延長接收排列后的自激自收剖面進行分析發現，對比激發點距為60m和40m剖面（圖7和圖8），激發點距為40m時構造主體圈閉斷層下盤各主要目的層結構特征更加清晰，對比激發點距為40m和20m剖面（圖8和圖9），當激發點距加密到20m一炮時，構造主體圈閉斷層下盤各主要目的層結構特征變化不大，因此，在構造主體圈閉高陡構造加密炮點應選擇40m炮點距，實際生產中，有利區間加密炮點要結合現場實際情況，采取“五避五就”的原則合理選取激發點位。

從上圖可以看出，針對性加炮、加到后圈閉部位信噪比更高，淺、中、深層可見明顯有效反射，反射波組特征明顯，連續性好，地層與地層之間的接觸關系更清晰。

針對高陡構造復雜地區，采用高覆蓋次數觀測系統能夠解決大部分地質任務，但現場結合地質任務，根據目的層的埋深以及構造情況建立模型進行針對性的分析，從而采取針對性的措施，能夠更好的完成地質任務。

四、基礎工作方面

（1）室內預設計與野外選點（避高就低、避碎就整、避干就濕、避陡就緩、避危就安）相結合，優選激發點位，保證激發效果。

（2）識別巖性分布，圈定資料品質變差區域，確保有效激發

成立專職地質調查小組，針對切割劇烈的山區邊緣斷裂破碎帶地區展開調查，采集巖石樣本、地層傾角、不同巖性分布范圍，為室內設計提供詳細第一手資料。

（3）精細表層結構調查

通過精細踏勘并結合以往資料，做好近地表調查工作，掌握工區內低、降速帶結構和分布特征及表層地震地質條件的變化規律。

通過微測井進行精細的地表結構調查，真實地反映了本區近地表結構的變化情況，確保所有炮點炸藥位于高速層中激發。

（4）逐點設計激發

通過認真分析該區以往二維采集資料，結合實際踏勘調查數據，包括采集參數、單炮記錄和剖面資料品質變化規律，了解了資料品質分布情況、分析記錄品質變化與采集參數、地形、巖性、含水性及表層結構的關系。對巖性圈定的二類區域，通過鉆井前的調查和測量過程中識別，劃定區域，采取偏移、恢復和整體設計變觀的方法避開，避免在其中激發。總體而言，砂泥巖激發信噪比較高，連續性較好，采集時重點提高采集資料的分辨率;出露灰巖區域，面波發育，資料信噪比較低，施工時適當加大藥量，盡量提高采集資料的信噪比。

（5）夯實基礎工作，做好過程控制

采取因地制宜的耦合技術，改善接收效果。同時充分利用多年積累的經驗，選擇經過試驗驗證適合不同地形的耦合方式。針對工區內基巖出露，無法埋置檢波器的難點，施工中要采取貼泥餅、制作土坯等措施埋置檢波器;對于垮塌堆積，施工中采取避開或挖深坑至實土，降低松散表土對有效地震信號的吸收衰減;埋置檢波器時，嚴格按照測量點位。

借鑒以往地震勘探經驗，在灰巖區，采用兩串檢波器接收，綜合考慮信噪比以及分辨率，優選組合圖形和組合基距壓制干擾，提高灰巖區資料信噪比。

參考文獻

[1]三維地震勘探技術在多組系復雜構造區的應用 徐敏? 劉克難 梅莉

[2]地質構造復雜地區地震采集方法研究? ?陶煥坤