專利名稱：利用組合震源激發(fā)提高黃土塬地區(qū)地震勘探分辨率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探方法，尤其是涉及一種利用組合震源激發(fā)提高黃土塬地區(qū)地 震勘探分辨率的方法。
背景技術(shù)：
我國西部黃土塬地區(qū)地下油氣等資源極為豐富，但是工區(qū)地表發(fā)育有典型的黃土 山地地貌，儲層以低孔、低滲的薄層砂體或低幅度構(gòu)造為主，地震地質(zhì)條件異常復(fù)雜。由于 地表松散的厚黃土層的影響，多年來地震勘探所采用的單井大藥量激發(fā)方式造成了對圍巖 的破壞，激發(fā)能量用于對圍巖做功，有效下傳的能量減少，以至于地震采集資料的信噪比和 分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足地質(zhì)勘探的需要，嚴(yán)重制約了油氣勘探開發(fā)的步伐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用組合震源激發(fā)提高黃土塬地 區(qū)地震勘探分辨率的方法。提高黃土塬地區(qū)地震勘探分辨率的組合震源激發(fā)方法包括如下步驟1)鉆井采用人工鉆井或機(jī)器鉆井的方式，沿著檢波線方向，在每一個激發(fā)位置鉆15 口深 度在12 15m的井，井的直徑為60mm 65mm，井的間距為2 3m，15 口井分布在一條直線 上；2)埋置震源利用爆炸桿，將帶有引爆雷管的藥量為2 3kg的炸藥柱放入每一 口井的井底，炸 藥柱的直徑為60mm，炸藥的爆速為4500m/s、密度為1. 2g/cm3，然后將地表黃土填入井中，進(jìn) 行封井，封井時需要將雷管的引線露出地表，以便下一步進(jìn)行引爆；3)組合震源激發(fā)15 口井全部封好后，利用爆炸機(jī)，將15 口井中的炸藥同時引爆，即完成了一個激 發(fā)位置處組合震源的激發(fā)，按照這種激發(fā)方式依次將每一個激發(fā)位置處的組合震源進(jìn)行激 發(fā)，并利用在地表布置好的檢波器進(jìn)行地震波的接收，即可獲得高分辨率的地震資料。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明利用小藥量、多井組合同時激發(fā)相當(dāng)于一個平面波擠壓地層，與單井、大藥 量激發(fā)方式相比，增強(qiáng)了地震波下傳能量，采用組合震源激發(fā)方式使得黃土塬地區(qū)采集的 地震數(shù)據(jù)無論是在優(yōu)勢頻帶寬度上還是反射波能量上都得到了較大幅度提高的預(yù)期效果， 提高了黃土塬地區(qū)地震采集資料的品質(zhì)，為解決我國黃土塬地區(qū)地震波激發(fā)能量下傳問題 提供了一個有效的實(shí)施方案。


圖1是不同藥量激發(fā)對應(yīng)地震資料的能量分析結(jié)果。
圖2是不同藥量激發(fā)對應(yīng)地震資料的頻譜分析結(jié)果。圖3是不同組合井間距采集的地震單炮數(shù)據(jù)的能量分析結(jié)果。圖4是不同組合井間距采集的地震單炮數(shù)據(jù)的頻譜分析結(jié)果。圖5是不同組合井個數(shù)采集的地震單炮記錄對比。圖6是組合震源野外施工示意圖。圖7是單井激發(fā)方式采集的單炮記錄。圖8是組合井激發(fā)方式采集的單炮記錄。圖9是圖7對應(yīng)地震數(shù)據(jù)的頻譜。圖10是圖8對應(yīng)地震數(shù)據(jù)的頻譜。
具體實(shí)施例方式提高黃土塬地區(qū)地震勘探分辨率的組合震源激發(fā)方法包括如下步驟1)鉆井采用人工鉆井或機(jī)器鉆井的方式，沿著檢波線方向，在預(yù)先設(shè)計(jì)好的每一個激發(fā) 位置鉆15 口深度在12 15m的井，井的直徑為60mm 65mm，井的間距為2 3m，15 口井 分布在一條直線上；2)埋置震源利用爆炸桿，將帶有引爆雷管的藥量為2 3kg的炸藥柱放入每一 口井的井底，炸 藥柱的直徑為60mm，炸藥的爆速為4500m/s、密度為1. 2g/cm3，然后將地表黃土填入井中，進(jìn) 行封井，封井時需要將雷管的引線露出地表，以便下一步進(jìn)行引爆；3)組合震源激發(fā)15 口井全部封好后，利用爆炸機(jī)，將15 口井中的炸藥同時引爆，即完成了一個激 發(fā)位置處組合震源的激發(fā)，按照這種激發(fā)方式依次將每一個激發(fā)位置處的組合震源進(jìn)行激 發(fā)，并利用在地表布置好的檢波器進(jìn)行地震波的接收，即可獲得高分辨率的地震資料。詳細(xì)工作過程如下一、組合井施工參數(shù)的確定黃土塬地區(qū)近地表地層主要由干燥黃土層、含膠泥黃土層、潮濕黃土層構(gòu)成，試驗(yàn) 表明，與干燥黃土層和潮濕黃土層相比，炸藥在含膠泥黃土層激發(fā)產(chǎn)生的地震波有效頻帶 要高出10 15Hz，因此，選擇深度在12 15m的含膠泥黃土層作為激發(fā)地層。在含膠泥黃土層埋置炸藥，采用單井激發(fā)方式，選擇lkg、2kg、3kg、4kg等藥量進(jìn) 行激發(fā)試驗(yàn)，并對不同藥量采集的地震資料進(jìn)行能量和頻譜分析，分析結(jié)果如圖1、圖2所 示；從圖1可以看出Ikg藥量對應(yīng)地震數(shù)據(jù)的能量最低，因此予以放棄；從圖2可以看出， 2kg和3kg藥量對應(yīng)地震數(shù)據(jù)的有效頻帶比4kg藥量對應(yīng)地震數(shù)據(jù)有效頻帶寬2 8Hz，因 此從能量和頻率兩方面綜合考慮，藥量選擇在2 3kg。采用3kg藥量，利用5 口井進(jìn)行組合井間距參數(shù)的試驗(yàn)。選擇組合井間距為lm、 2m,3m等參數(shù)進(jìn)行激發(fā)試驗(yàn)，圖3、圖4是不同井間距對應(yīng)地震數(shù)據(jù)的能量和頻譜分析結(jié)果， 從能量和頻譜綜合分析來看，3m井間距對應(yīng)的地震單炮能量最強(qiáng)、頻帶最寬，所以確定組合 井間距為3m。理論上來說，采用的組合井個數(shù)越多，所激發(fā)的地震波的能量會越強(qiáng)，但是成本也越大，因此在能夠滿足地質(zhì)勘探需要的前提下，應(yīng)該采用最少的組合井個數(shù)才能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。采用3kg藥量和3m井間距，在同一地點(diǎn)分別對5、7、9、12、15 口組合井進(jìn)行了 激發(fā)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。從圖5可以看出，隨著組合井個數(shù)的增大，目地層段的地 震反射波、即1. 2s 1. 5s之間的反射波的能量逐漸增加，但是直到15 口井時，才能清晰的 采集到目地層段的反射波，因此將組合井?dāng)?shù)定為15。二、野外實(shí)施方法圖6為野外施工示意圖。首先采用人工鉆井或機(jī)器鉆井，沿著檢波線方向，在預(yù)先 設(shè)計(jì)好的每一個激發(fā)位置鉆15 口深度在12 15m的井，井的直徑為60mm 65mm，井的間 距為2 3m，15 口井分布在一條直線上。然后利用爆炸桿，將帶有引爆雷管的藥量為2 3kg的炸藥柱放入每一口井的井底，炸藥柱的直徑為60mm。放好炸藥后，將地表黃土填入井 中，進(jìn)行封井，封井時注意需要將雷管的引線露出來，以便下一步進(jìn)行引爆。利用爆炸機(jī)， 將每一個激發(fā)位置處的15 口井中的炸藥同時引爆，完成組合震源的激發(fā)，按照這種激發(fā)方 式依次將每一個激發(fā)位置處的組合震源進(jìn)行激發(fā)，并利用布置好的檢波器進(jìn)行地震波的接 收，即可獲得高分辨率的地震資料。三、結(jié)果分析圖7、圖8分別是在黃土塬地區(qū)利用單井大藥量激發(fā)、利用組合井激發(fā)采集的單炮 資料；圖9、圖10分別是圖7、圖8所示地震數(shù)據(jù)的頻譜。由圖7、圖8可以看出，采用組合 井激發(fā)采集的地震資料反射波比較清晰，而且連續(xù)性較好、分辨率和信噪比較高；采用單井 激發(fā)采集的地震單炮記錄上反射波信息明顯減少，分辨率和信噪比較低。由圖9和圖10可 以看出，采用組合井激發(fā)獲得的地震資料頻帶寬度在5 50Hz，而采用單井激發(fā)獲得的地 震資料頻帶寬度在5 37Hz，組合井激發(fā)展寬了地震數(shù)據(jù)的優(yōu)勢頻帶寬度，從而提高了地 震數(shù)據(jù)的分辨率。因此，組合震源激發(fā)方法比常規(guī)單井激發(fā)方式提高了地震下傳能量，所接收的地 震信號無論在能量上還是在頻率上都有明顯的優(yōu)勢，較大程度上提高了黃土塬地區(qū)地震采 集資料的品質(zhì)。
權(quán)利要求
一種利用組合震源激發(fā)提高黃土塬地區(qū)地震勘探分辨率的方法，其特征在于包括如下步驟1)鉆井采用人工鉆井或機(jī)器鉆井的方式，沿著檢波線方向，在每一個激發(fā)位置鉆15口深度在12～15m的井，井的直徑為60mm～65mm，井的間距為2～3m，15口井分布在一條直線上；2)埋置震源利用爆炸桿，將帶有引爆雷管的藥量為2～3kg的炸藥柱放入每一口井的井底，炸藥柱的直徑為60mm，炸藥的爆速為4500m/s、密度為1.2g/cm3，然后將地表黃土填入井中，進(jìn)行封井，封井時需要將雷管的引線露出地表，以便下一步進(jìn)行引爆；3)組合震源激發(fā)15口井全部封好后，利用爆炸機(jī)，將15口井中的炸藥同時引爆，即完成了一個激發(fā)位置處組合震源的激發(fā)，按照這種激發(fā)方式依次將每一個激發(fā)位置處的組合震源進(jìn)行激發(fā)，并利用在地表布置好的檢波器進(jìn)行地震波的接收，即可獲得高分辨率的地震資料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用組合震源激發(fā)提高黃土塬地區(qū)地震勘探分辨率的方法。它是沿著檢波線方向，在每一個激發(fā)位置鉆15口深度在12～15m的井，井的間距為2～3m；之后，將帶有引爆雷管的藥量為2～3kg的炸藥柱放進(jìn)每口井的井底，利用黃土等將井封好；最后，將15口井中的炸藥同時引爆，利用地面埋置好的檢波器進(jìn)行接收，即可獲得高分辨率的地震資料。本發(fā)明利用小藥量、多井組合同時激發(fā)相當(dāng)于一個平面波擠壓地層，與單井大藥量激發(fā)方式相比，增強(qiáng)了地震波下傳能量，采用組合震源激發(fā)方式使得黃土塬地區(qū)采集的地震數(shù)據(jù)無論是在優(yōu)勢頻帶寬度上還是反射波能量上都得到了較大幅度提高的預(yù)期效果，提高了黃土塬地區(qū)地震采集資料的品質(zhì)。
文檔編號G01V1/40GK101825724SQ20101014597
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者張宣堂, 沈洪壘, 田鋼, 石戰(zhàn)結(jié) 申請人:中國石化集團(tuán)華北石油局地球物理勘探公司