CN101710184A - 双向非纵滚动观测地震勘探采集方法 - Google Patents
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Abstract
双向非纵滚动观测地震勘探采集方法,应用于城区或障碍区地震勘探采集。采用小吨位可控震源和/或井炮震源激发地震波,采用5000道以上地震仪器和动圈式检波器进行地震信号接收。A、施工点位布设;B、非纵观测系统设计;C、双向非纵滚动观测实施;D、双向非纵滚动观测实施关键是要正确确定非纵炮点位置。非纵炮点与正常炮点纵向对应相同的接收排列。效果是:利用有限的城区井炮炮点重复实施,加强了中深层激发能量,提高地震勘探采集中深层信噪比。城区地震勘探采集资料中深层能量改善明显,信噪比有明显提高。同时要保证施工时效,节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油地球物理勘探地震勘探采集技术领域,特别涉及一种城区或障碍区地震勘探采集,是一种提高城区或障碍区地震资料中深层激发能量的方法。
背景技术
目前,在石油地球物理勘探领域,地震勘探是最有效的勘探方法。地震勘探原理是通过人工地面激发产生地震波下传,遇地下阻抗面产生反射和折射返回地面,通过地面检波器接收地震波信息进行数据进行分析,研究地下地质构造特征,乃至地下流体特征,实现探测地下油气储集目的。
地震勘探工作分三大部分:对人工地面激发地震波信息采集、对采集的地震波信息进行处理、对处理后的资料进行解释。
地震勘探信息采集是地震勘探的基础工作,主要的两个环节是激发和接收。陆地最有效的激发方式有:井中炸药激发(井炮)和可控震源激发两种。要求炮点和检波点按照平面网格均匀分布。
随着油气勘探范围不断拓展和区域地质研究需求,地震勘探不仅限于平原陆地,地震勘探工作还需要在大中城区进行。
受城区地貌条件限制,井炮震源只能在城区花园、绿地区域实施,局限性强;大吨位可控震源产生的地震波对地面建筑物破坏性强,不便在城区实施;小吨位可控震源激发,炮点布设灵活、对地面建筑物破坏性小。城区地震勘探一般以较小吨位可控震源激发为主,辅助部分井炮震源完成。
小吨位可控震源激发缺点是:激发能力弱,压制噪音差,造成中深层资料信噪比低。辅助井炮激发能增加中、深层能量,提高地震勘探采集资料信噪比。
受客观因素制约,城区内能实施井炮激发的炮点少,分布不均匀,造成地震勘探采集整体上深层能量不足,资料信噪比低。目前,国内外尚没有能解决在大型障碍区提高地震资料信噪比的有效方法。
中国专利CN1888933A,提供了一种“横波或转换横波勘探近地表表层结构调查方法”。采用击发井接受方式在井中放置检波器,采用小型地震仪接受纵波和横波信号。
发明内容
本发明的目的是:提供一种双向非纵滚动观测地震勘探采集方法,针对城区内能实施井炮激发的炮点少,炮点分布不均匀,造成地震勘探采集的资料深层能量不足问题,采用双向非纵滚动观测,利用城区可实施井炮重复激发,增强地震勘探采集整体中深层激发能量。
本发明采用的技术方案是:双向非纵滚动观测地震勘探采集方法,其特征在于:
采用小吨位可控震源和\或井炮震源激发地震波;采用动圈式检波器接收地震信号;地震勘探仪器一般要求在5000道以上。小吨位可控震源,就我国东部地震勘探而言,小吨位可控震源一般指18吨位、23吨位可控震源,大吨位可控震源一般指28吨以上的可控震源。
A、施工点位布设:进行规则网格式点位布设;结合高精度卫星照片(高精度卫星照片精确度达到0.6米)和逐点踏勘进行可实施性点位设计;进行观测系统设计,并应用地震勘探专业软件模拟设计效果,决定具体实施的网格式点位布设,形成井炮炮点和可控震源激发点分布图。
每一个覆盖面元浅中深层激发能量均衡,多次叠加后可以压制噪音干扰,资料信噪比满足后续资料处理、解释需求。
B、非纵观测系统设计方法:三维地震勘探观测系统理论设计炮点、检波点是均匀分布的,某一炮点实施激发时,使用接收排列是矩形分布,炮点位于排列片中心。当某一区段炮点受地表限制,无法实施激发时,可采用非纵观测系统设计来弥补。非纵观测系统设计方法:将原排列片向左移或右移,原炮点右移或左移,根据地表情况炮点移动到可实施点位,排列片向相反方向移动相同距离。移动距离在200~2000米之间。
C、双向非纵滚动观测实施方法:在100平方公里以上规模的城区进行地震勘探,炸药激发炮点分布不均,需要非纵观测系统设计来弥补,为了避免反复设计、重复施工带来巨大浪费,采用双向非纵滚动观测一次性设计、完成施工。实施方法:双向非纵滚动观测以单束线为设计单元。当地震勘探施工在某一束线时,本线束正常炮点区和前、后非纵炮点区同步实施激发,使用正常炮对应的排列接收。本束线完成后转下一束线实施,下一束线正常炮和其对应的前、后非纵炮同步实施激发,使用其对应的排列接收;依次类推,逐条线或束线滚动前进。
D、双向非纵滚动观测实施关键是要正确确定非纵炮点位置,才能起到最大作用,否则会造成覆盖面元空缺和重复。非纵炮点与正常炮点纵向对应相同的接收排列,双向非纵炮点横向位置采用如下方法计算:
双向非纵炮横向位置=正常炮位置±接收排列条数。
以接收排列条数为N条:
当施工到第M束线时,正常炮在第M束线,双向非纵炮位置=M±N=第M+N束、第M-N束。即第M-N束和第M+N束非纵井炮和第M束正常炮同步实施激发,使用第M束线排列片接收。第M束线完成后,转入第M+1束线,使用第M+1束线排列片接收,使用第M+1-N束和第M+1+N束非纵井炮和第M+1束正常炮同步实施激发,以此类推。
将采集到的资料记录并作常规处理得到准确的地震剖面。
本发明的有益效果:本发明双向非纵滚动观测地震勘探采集方法,已在大港油田新港II期(塘沽城区)地震勘探采集现场进行了试用,取得了较好的资料效果。
1.利用有限的城区井炮炮点重复实施,加强了中深层激发能量,提高地震勘探采集中深层信噪比。城区地震勘探采集资料中深层能量改善明显,信噪比有明显提高。同时要保证施工时效,节约成本。
2.利用特殊观测系统设计技术,设计双向非纵观测方式,与正常炮同步实施。一次施工完成。保证资料品质的同时,施工效率提高三倍,避免重复施工。
3.双向非纵观测设计根据接收排列条数和每束线滚动排列个数,来确定双向非纵炮位置,和正常炮一起实施。
附图说明
图1表明正常炮点和非纵炮点使用相同排列,地下反射区域不同,实现连续加宽覆盖段。
图2表明每一个炮点重复使用三次,每一次对应的排列不相同,形成的地下反射区也不相同。相当于不均匀分布的井炮相对均匀的扩大了三倍的数量,可弥补部分地段井炮的缺失。
图3是双向非纵单束线观测设计示意图(以8条排列接收为例)。实线为单束线使用的排列,中间正常炮点区和前、后非纵炮点区同步实施。
图4是双向非纵滚动观测示意图(以每束线滚动一条排列为例)。正常炮M对应其N条排列,正常炮M和前后非纵炮M+N、M-N同步实施;本束线完成后滚动一条排列,即实施正常炮M+1和前后非纵炮M+N+1、M-N+1,使用正常炮M+1对应的N条排列;依次类推,逐条(束)线滚动前进。
图5a是正常观测系统采集效果;图5b是应用双向非纵滚动观测采集效果。通过对比,表明本技术应用后,地震剖面信噪比明显提高。
具体实施方式
实施例:以大港油田新港II期地震勘探采用双向非纵滚动观测地震勘探采集方法为例,对本发明作进一步详细说明。
1.主要采集技术参数
观测系统:8线4炮176道(8L4S176R)
纵向观测系统:4375-25-50-25-4375m
接收线数:8条 单线接收道数:176道
线间距:200m 道间距:50m
炮线距:200m 炮点距:50m
覆盖次数:横向4次×纵向22次
面元尺寸:25×25m
线束方向:333°
激发方式:可控震源、井炮
2.本发明解决的技术难题
新港II期地震勘探以塘沽城区为主体,主要采用23吨可控震源激发,在公园花池、草坪绿化带可实施部分井炮。但可控震源激发能量较弱,资料信噪比较低;井炮激发能量较可控震源强,但井炮点位分布不均,造成部分段中深层激发能量较弱,资料信噪比低。
需要通过非纵观测方法来解决以上技术难题。
3.双向非纵滚动观测的具体实施
A、首先进行测线网格式点位布设,形成总体施工设计;结合高精度卫片和逐点踏勘,进行城区可实施性点位布设,形成井炮炮点和可控震源激发点分布图;
B、以单束线为单元进行双向非纵观测系统设计,正常炮点区和前、后非纵炮点区同步实施激发,使用正常炮对应的排列接收,所有炮点统一归入本线束仪器班报、观测系统、SPS管理。前、后非纵炮点要选择井炮点激发,一般不使用可控震源进行非纵激发。
双向非纵观测系统设计关键是确定非纵炮点位置,方法如下:
双向非纵炮横向位置=正常炮位置±接收排列条数。大港油田新港II期地震勘探采用8线4炮176道观测系统,当施工在第233束线时,双向非纵炮横向位置=233±8,即225束和241束。
C、对城区每一束线都做双向非纵观测系统设计,滚动实施,形成双向非纵滚动观测方法。
D、应用计算机软件模拟设计效果,分层显示中深层覆盖次数,非纵炮对深层资料覆盖情况。
E、根据设计方案,对相关班组下达施工任务书。各班组严格按照施工任务书对照实施。
F、实施效果检验:每束线实施后对仪器班报、SPS、单炮记录进行检验,绘出平面观测系统;对单束线采集资料进行现场处理,通过剖面分析验证应用效果。
将采集到的资料记录并作常规处理得到准确的地震剖面。
整体实施完成后,对全部资料进行批量处理验证。
在塘沽城区应用双向非纵滚动观测方法,共应用线束32束,共实施双向非纵炮597炮,使得一些禁炮(炸药)区段激发能量得到加强,提高了中深层资料信噪比,整体工程获得大港油田“金牌工程”称号。
Claims (1)
1.一种双向非纵滚动观测地震勘探采集方法,其特征是:
采用小吨位可控震源和/或井炮震源激发地震波;采用动圈式检波器接收地震信号;采用的地震勘探仪器一般要求在5000道以上;
A、施工点位布设:进行规则网格式点位布设;结合高精度卫片和逐点踏勘进行可实施性点位设计;进行观测系统设计,并应用地震勘探专业软件模拟设计效果,决定具体实施的网格式点位布设,形成井炮炮点和可控震源激发点分布图;
要求每一个覆盖面元浅中深层激发能量均衡,多次叠加后能压制噪音干扰,资料信噪比应满足后续资料处理、解释需求;
B、非纵观测系统设计方法:三维地震勘探观测系统理论设计炮点、检波点是均匀分布的,某一炮点实施激发时,使用接收排列是矩形分布,炮点位于排列片中心,当某一区段炮点受地表限制,无法实施激发时,采用非纵观测方法来弥补,非纵观测系统设计方法:将原排列片向左移或右移,原炮点右移或左移,根据地表情况炮点移动到可实施点位,排列片向相反方向移动相同距离,移动距离在200~2000米之间;
C、双向非纵滚动观测实施方法:双向非纵滚动观测以单束线为设计单元,当地震勘探施工在某一束线时,本线束正常炮点区和前、后非纵炮点区同步实施激发,使用正常炮对应的排列接收,本束线完成后转下一束线实施,下一束线正常炮和其对应的前、后非纵炮同步实施激发,使用其对应的排列接收;依次类推,逐条线或束线滚动前进;
D、非纵炮点与正常炮点纵向对应相同的接收排列,双向非纵炮点横向位置采用如下方法计算:
双向非纵炮横向位置=正常炮位置±接收排列条数,
以接收排列条数为N条:
当施工到第M束线时,正常炮在第M束线,双向非纵炮位置=M±N=第M+N束、第M-N束,即第M-N束和第M+N束非纵井炮和第M束正常炮同步实施激发,使用第M束线排列片接收,第M束线完成后,转入第M+1束线,使用第M+1束线排列片接收,使用第M+1-N束和第M+1+N束非纵井炮和第M+1束正常炮同步实施激发,以此类推;
将采集到的资料记录并作常规处理得到准确的地震剖面。
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