黄土塬地区地震采集新技术

【摘 要】黄土塬地区地形起伏较大，表层结构横向连续性较差，干燥疏松的巨厚黄土对地震波吸收衰减严重，且原生和次生干扰严重，地震资料品质差，一直被视为地震勘探的“”。黄土塬地区宽线地震技术通过优化激发和接收条件，采用组合井激发和加长尾锥、挖坑接收等方法，采用二维直线采集三维观测的方法，横向面元允许范围内增加接收线，可以大大增加覆盖次数，有效的压制干扰，提高剖面的信噪比和分辨率。利用宽线技术采集、处理的成果剖面，地质特征较为清晰，满足了相关地质研究工作的需求，为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。地震宽线技术可有效地压制干扰，提高剖面信噪比，可在地表复杂区、低信噪比地区推广应用。

【关键词】黄土塬地区；宽线地震采集；采集参数；观测方法

鄂尔多斯盆地南部黄土塬地区地形起伏较大，经过长期冲蚀，形成塬、沟、梁、坡及峁等特有的复杂地貌。巨厚的黄土、淤泥及砾石等沉积激发条件差异明显，表层结构横向连续性差，导致激发能量不均匀，波形、波场变化强烈，地震激发和接收条件较差，且干燥疏松的黄土层侵蚀洞、缝发育，孔隙度大，对地震波吸收衰减严重，同时原生和次生相干干扰极其严重，地震资料品质差，信噪比低。所以，黄土塬地区一直被视为地震勘探的“”。 该区的中生界石油勘探开发需要解决小幅度构造和河道砂体、三角洲砂体的分布等问题，分析储层物性，进行储层横向预测，优选井位进行油藏综合评价都对地震资料提出更高的要求。针对黄土塬地区表层条件的复杂性，通过改进地震激发与接收条件而发展起来的黄土塬宽线采集技术，可以大大改善和提高地震资料的信噪比和分辨率。

1 宽线地震采集方法原理

1.1 原理

宽线地震勘探技术与常规的单炮单线二维地震勘探技术相比，在平行测线方向上布置多条接收线，，同时激发线可以是多条或单条，在保证宏面元内所有反射信息能同相叠加的前提下，所有测线采集到的信息经过特殊手段处理后最终叠加到一起，得到一条宽线叠加剖面（图1）。通过宏面元反射信息的叠加，可以大大提高地震的覆盖次数，有效压制侧面干扰，大大提高地震资料的信噪比和分辨率，改善地震资料品质。

a：三线两炮

b：两线一炮

图1 宽线地震采集技术示意图

1.2 参数选择

（1）优化激发条件：黄土塬地区巨厚、疏松干燥的黄土对地震波的吸收衰减作用强烈，导致激发、接收条件差。前人的理论计算表明，10m厚度的疏松干燥黄土中地震波的吸收衰减量，相当于在2000m深地层中地震波的吸收衰减量。因此，选择良好的激发对于地震资料采集至关重要。单井中小药量能减小爆炸半径，提高激发频率；若要激发高能量、高频率的地震波，须采用多井组合激发。

鉴于黄土塬区复杂的地形地貌条件，通过在全区踏勘，采用组合井激发的方式，确保良好的激发效果。通过实验，确定组合井选择胶泥层顶界面以下激发，如果没有胶泥层则在15m以下的潮湿黄土中激发，组合井数15口，单井药量2kg，沿测线方向线性组合，组内距3m的组合方式，可获得良好的地震能量，有效提高资料的信噪比。

（2）采集方式：利用黄土塬地区地下地层平缓、断层少的特点，通过设计最佳的线距来获得最大的炮检联合组合方式，在横向面元尺度要求允许的范围内布设多条接收线，不同炮点和炮点线的布设有所不同，这样覆盖次数提高为垂直测线方向具有覆盖次数的数倍。炮检点相对单线纵横向离散，面元道集内增加传播路径的差异，减小了干扰的相干性，从而大大提高了对干扰的压制能力。此外，在仪器录制参数选择上应采用宽频带接收，最大限度地保留地震反射信号中的高频成分。同时采用加长尾锥、挖坑接收等方法来应对巨厚黄土对地震波强烈的吸收和衰减作用，提高地震波的接收强度和能量。

（3）观测方法：根据不同的地质任务和根据不同的地质任务和不同的地表条件，可以选择边线放炮观测系统，双边线放炮观测系统，中线放炮观测系统，多线放炮观测系统，面元细分观测系统，非纵观测系统等不同的观测方式。通过采用二维直线采集三维观测的方法，相邻面元叠加方法，在黄土塬区复杂的地质条件下，采用独特的静校正、残余校正和去噪后，通过横向面元反射波同相叠加等方法大大增加了覆盖次数，有效地压制了黄土区干扰，提高了剖面信噪比和分辨率。

2 勘探效果分析

2.1 有效地提高了地震剖面信噪比和分辨率

通过多种技术方法的综合应用，较好地克服了激发、接收条件的不利影响。同时在资料处理过程，进行大量的噪音压制、原生及次生干扰压制和静校正等，通过相邻面源地震信息叠加，有效地提高了资料的信噪比和分辨率，地震剖面品质大幅度提高，为该区下一步勘探和开发提供了坚实的基础资料。

2.2 扩大了地震勘探领域

地震勘探实践表明，宽线地震勘探方法针对以往二维地震勘探来说，对于干扰压制和信噪比提高等方面具有明显的效果，针对构造不甚发育的地表复杂区和低信噪比地区可以推广应用，有效地解决了地震勘探“”的问题，扩大地震勘探方向和领域。

2.3 有效地获得了更丰富的地质成果

黄土塬宽线采集方法与黄土山地三维采集、黄土直测线、高分辨率沟中弯线共同组成了黄土塬地区地震勘探的技术系列。近几年通过在黄土塬区采集地震测线处理解释，获得了丰富的地震地质信息。利用宽线地震采集和处理的剖面分辨率和信噪比较高，反射波振幅能量相对较强，波组特征更为稳定，连续性相对增强，地质现象更为清晰，可以基本满足研究区地质研究工作的需求，为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。

3 结论与建议

地震勘探实践表明，黄土塬地区通过优化激发和接收条件，采用组合井激发和加长尾锥、挖坑接收等方法，可以有效地应对巨厚黄土对地震波的吸收和衰减作用，提高地震波的接收强度和能量。采用二维直线采集三维观测的方法，横向面元允许范围内增加接收线，可以大大增加覆盖次数，有效的压制干扰，提高剖面的信噪比和分辨率。利用宽线技术采集、处理的成果剖面，反射波振幅能量相对较强，波组特征更为稳定，连续性更好，地质特征更为清晰，有效地解决了黄土塬区地震勘探的难题，满足相关地质研究工作的需求，为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。地震宽线技术可有效地压制干扰，提高剖面信噪比，可在地表复杂区、低信噪比地区推广应用，扩大了地震勘探领域。

参考文献：

[1]阎世信，等.黄土塬地震勘探技术[M].北京：石油工业出版社，2001.

[2]张德忠.复杂地表地区地震勘探实例[M].北京：石油工业出版社，1994.

[3]吕公河，张庆淮，等.黄土塬地区地震勘探采集技术[J].石油物探，2001（2）.