煤炭宽带高精度地震采集方法的研究

从宽带高信噪比地震勘探理论出发,结合实际的浅层激发接收条件,对炸药源激发子波的形成及近地表附近地震波的传播特征进行了研究,并对实际试验资料进行分析,提出了地震激发条件的选择方法。从传感器的动态范围对增加地震信号的反射能量的研究表明,影响地震采集信号信噪比的关键因素是传感器的动态范围,数字检波器的动态范围优于90db可以增加高频弱信号的有效采集。在理论研究的基础上进行了实地试验,试验结果表明,理论研究成果是正确的。     

山区地震波激发问题的探讨

山区复杂的地震地质条件,如黄土、坡积松散的低速层区块,用常规激发方式地震效果较差,至无法取得有效波信息。我们在总结前人经验的基础上,依据组合爆炸理论,在寺河勘探区做了较为详细的试验工作,发现了黄土覆盖区组合爆炸时单井井深与单井炸药量之间存在着密切的关系并得出了它们之间的关系式,由此试验数据分析证明组合爆炸不仅可以解决困难地区的激发问题,还可以提高有效波信息的主频。从而使组合爆炸理论在实践中得到进一     

煤炭地震激发介质与井深的关系

通过地震波在近地表附近双源传递机理的研究,论述了近地表介质与激发井深的关系,研究了利用地震波最大激发能量与地震波最大信噪比选择爆破源地震激发井深的方法。三维地震实例研究结果表明,地震波在近地表附近的双源传递与品质因数是选择地震波的激发井深的重要因素。从实例结果来看,该方法不仅取得了高质量的勘探成果,而且节约了采集费用。     

地震激发井深与品质因数的关系

通过对地震波在近地表附近双源传递机理的研究,论述了品质因数与激发井深的关系,并根据不同地区、不同品质因数,其地震波最大激发能量、最大信噪比与激发井深的关系曲线,给出了相应的激发深度.三维地震实例表明,地震波在近地表附近的双源传递与品质因数是选择地震波激发井深的重要因素,另外激发频率的增大,对激发井深的影响程度随之增大;观测同样频率的地震信号,存在小Q值地震波激发井深较大Q值激发井深相应变小的特点.     

塔河油田近地表微测井记录中低频段研究

在塔河油田近地表微测井数据中普遍存在一段频率低、能量强、波形胖的低频段记录,一般出现在高速层顶界附近。那么,这一特殊的低频段是如何产生的,对激发井深的选择又会产生什么样的影响,是该地区地震采集时不得不面临的重要问题。以往认为该低频段是由岩性变化引起,并且在井深设计方面是选择避开低频段。笔者通过实际资料、理论分析、井深试验的结果分析,认为该低频段是由虚反射引起,在低频段中激发并不改变单炮质量;并对低频段的表现特征、产生机理及对激发井深选择的影响进行了详细的分析,在激发井深设计中可以不考虑低频段的影响。     

复杂表、浅层地震地质条件激发效果的探讨

在复杂表、浅层地震地质条件区采用常规成孔方式比较困难、成本过高,为改善其激发、接收条件,提高复杂区地震勘探应用效果,选定典型目标区域,结合地震施工因素,对普通炸药（高爆速药柱）、聚能震源弹、地震枪、可控震源四种激发源作了对比试验,同时对检波器的组合接收也进行了试验。从试验资料分析,应优先使用可控震源车进行激发,对可控震源车无法施工的地段（如山坡地带等）采用炸药震源激发,且同等条件下,优先考虑聚能震源弹。     

通-南-巴三维地震采集参数设计方法

针对通-南-巴地区山地工区复杂的地表结构和地质构造造成的地震施工难题,结合表层结构调查进行了激发试验确定了激发岩性、激发井深及炸药量等参数,确保主要目的层的地震波反射主频,拓宽有效波频带,提高纵向分辨率,以获取高信噪比地震资料;同时进行了基于地质模型及地震正演模拟的观测系统参数的设计,最终达到了突出有效反射,得到复杂构造信息的目的。     

彭水地区碳酸盐岩山地地表地震激发接收因素优选及效果

彭水地区位于四川盆地东南缘武陵褶皱带,属于典型的喀斯特岩溶山地地貌,具有十分复杂的近地表结构,导致地震采集效果差、信噪比低,严重影响油气勘探效果。对此重点开展了碳酸盐岩裸露山地地表条件下的炸药药型、激发方式、激发井深、激发药量等激发试验以及干扰波调查、检波器类型、组合方式等接收试验与研究,优选了一套具有较好经济性与可操作性的激发与接收参数,建立了针对复杂山地地形的激发点位优选技术;与以往资料相比,新采集单炮记录能量、信噪比及一级品率明显提高,新资料处理剖面显示了较为丰富的信息,反射特征清楚、信噪比较高,在碳酸盐岩地表区显示出明显的地震构造格局。     

也门71区山地激发技术

也门71区山地地质条件复杂,基岩裸露,激发条件差。提高山地资料品质,是改善地震资料品质的关键。分析旧地震资料,确定了山地激发技术的优化方向,进行了全面的激发参数试验,分别优选出可控震源和炸药震源激发因素,在开阔处采用可控震源激发,空炮段较大时用炸药震源补充。施工时首先详细踏勘,进行精细单线设计,采用弯线施工和变观等方法,多设可控震源激发点。采用优化的激发技术,地震资料品质得到明显提高。     

深层地震勘探激发井深探讨

深层地震勘探野外资料采集的关键是在保证原始资料一定信噪比的基础上,同时兼顾分辨率,激发井深是决定资料品质的重要因素之一。通过对虚反射滤波作用分析,提出了充分利用虚反射能量设计最佳激发井深,增强下传地震波能量的采集方法。理论分析和试验资料表明,在高速层下4～7m的最佳激发岩性深度是深层勘探的理想井深。     

贵州织金浅煤层地震勘探技术的实践与认识

贵州织金地区二叠系龙潭组煤层连片稳定分布、累计厚度大,为中高阶煤煤层气重点有利目标区;但主力煤层地震反射资料信噪比低、剖面成像效果差,制约了该区煤层气勘探开发工作。工区内灰岩大面积裸露、目的层埋藏浅是导致该区地震资料信噪比低的最主要因素。实践表明:基于数字盒子波调查的模拟检波器多道组合接收技术具有较好的噪声压制效果,基于煤层反射最大信噪比的岩性-井深-药量匹配激发技术提高了地震激发效率,宽线观测、小道距数字检波道组合技术是改善二维地震成像的有效方法,小道距、小线距、高炮密度及高横纵比的三维地震观测技术显著提升了煤层资料品质。该技术系列适用于山地灰岩出露地区浅煤层地震采集。      

羌塘盆地油气二维地震勘探进展综述

本文详细讨论了羌塘盆地二十多年来二维地震勘探所取得的进展。羌塘盆地除发育背景干扰外,还发育多种面波散射、线性干扰、折射波和多次折射波;检波器大组合能压制背景和面波散射干扰,但不能压制速度较高的线性干扰、折射波和多次折射波。最佳激发因素为常规可控震源振动台次3台1次,驱动幅度70%,扫描频率6～84Hz,扫描长度18s;低频可控震源振动台次2台1次,驱动幅度60%,扫描频率1. 5～84Hz,扫描长度16s;大吨位可控震源振动台次2台1次,驱动幅度70%,扫描频率6～84Hz,扫描长度16s。炸药震源为单井高速层下7m激发,最浅井深18m,药量18kg;组合方式激发为2口井×15m×12kg或3口井×12m×8kg。尽管可控震源单炮的能量、信噪比、频谱及子波一致性与炸药震源相比较并不占优,但可控震源激发在高密度高覆盖采集条件下仍能获得等同于或明显优于井炮激发质量的地震剖面资料。从"环保、安全、经济、高效"上考虑,羌塘盆地宜采用可控震源和井炮联合的宽线高密度高覆盖采集方案,3L3S或2L3S,960次以上覆盖为可控震源最佳观测系统;2L3S,360次左右覆盖为井炮震源最佳观测系统。北羌塘坳陷构造稳定,容易获取高品质地震资料,南羌塘坳陷构造过于复杂,资料信噪比低,可能不太适合开展地震勘探工作。文章最后还讨论了冻土层静校正和激发接收方面存在的问题及解决方案。     

南方复杂山地碳酸盐岩出露区地震采集技术分析

在受山地和碳酸盐岩裸露双重复杂条件影响的南方地区开展地震勘探工作,采集的地震数据质量很难达到理想效果。基于对南方复杂地形山区的地震地质特征及勘探技术难点深入分析的基础上,对地震数据采集技术与方法进行了一系列的技术攻关和对比分析：(1)综合应用多种表层调查技术进行精细表层结构调查,建立相对准确的近地表结构模型和速度模型,求准静校正量,指导井位优选和井深设计。(2)采用动态观测系统,高陡构造成像方面采用长排列大炮检距,灰岩区采用加密炮观测系统,溶洞裂隙发育地区采用宽线观测系统;(3)针对复杂多变出露多地层岩性,改善激发接收条件,根据岩性变化优选炮点点位,尽量避开溶洞和厚层纯灰岩区。灰岩区采用双深井组合激发,每道至少要两串以上检波器面积大组合接收,检波器井下接收比地面接收效果好。采用以上技术方法,对采集的地震资料进行处理和分析,地震剖面和单炮记录品质有所改善,地震反射波能量及信噪比均有所提高。     

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

青藏高原羌塘盆地二维地震数据采集方法试验研究

羌塘盆地地表地质条件复杂,地震资料信噪比低,取得高质量的地震剖面存在很大困难。为了改善这一问题,我们通过50km长的二维反射地震试验剖面,初步探索出一套适用于羌塘地区地震资料采集的方法技术。研究对比表明,合理加大接收排列,采用有效深井、药量,添加适当大炮与适当延长记录长度等措施能够在该地区获得较丰富的地下反射信息。从试验处理的剖面看,该施工方式是合理的、有效的。     

煤矿井下随掘地震震源特征及探测性能研究

煤矿智能化背景下,随掘地震已经成为掘进工作面安全掘进的地质保障关键技术之一,可实时、超前、精细探明掘进前方的隐蔽地质构造,如采空区、断层、陷落柱等,有效促进掘进生产安全高效。不同于广泛采用的反射槽波超前探测技术,随掘地震采用了掘进机掘进时震动信号作为激发源,替代了常规地震勘探中的炸药震源,具有震源绿色、安全、成本低、可重复、探掘同步等优点。由于掘进机震源在激发方式、能量、频率、带宽等方面与炸药震源差别较大,因此其探测性能受到很多关注。从随掘地震的震源机制、波场特征、传播距离、成像准确率等方面进行研究,详细分析其探测性能,认为随掘地震波场中槽波和横波发育,可利用槽波或横波进行超前探测;Y分量具有更好的信噪比优势,但在实际应用时考虑到反射面的走向,相同设备量情况下,Z分量更有优势;随掘地震的直达横波传播距离可达700 m以上,横波超前探测距离可达到300 m以上;随掘地震的直达槽波传播距离可达400 m 以上,槽波超前探测距离可达到170 m以上;常规掘进速度下,反射波叠加次数可达到16次,相比常规的一次探测,信噪比可提升4倍,有效提高了探测精度和准确度。后续将通过大量的随掘应用数据进一步修正随掘地震技术的性能参数。      

Configuration of subducting Philippine Sea plate and crustal structure in the central Japan region

A seismic experiment with six explosive sources and 391 seismic stations was conducted in August 2001 in the central Japan region. The crustal velocity structure for the central part of Japan and configuration of the subducting Philippine Sea plate were revealed. A large lateral variation of the thickness of the sedimentary layer was observed, and the P-wave velocity values below the sedimentary layer obtained were 5.3–5.8 km/s. P-wave velocity values for the lower part of upper crust and lower crust were estimated to be 6.0–6.4 and 6.6–6.8 km/s, respectively. The reflected wave from the upper boundary of the subducting Philippine Sea plate was observed on the record sections of several shots. The configuration of the subducting Philippine Sea slab was revealed for depths of 20–35 km. The dip angle of the Philippine Sea plate was estimated to be 26° for a depth range of about 20–26 km. Below this depth, the upper boundary of the subducting Philippine Sea plate is distorted over a depth range of 26–33 km. A large variation of the reflected-wave amplitude with depth along the subducting plate was observed. At a depth of about 20–26 km, the amplitude of the reflected wave is not large, and is explained by the reflected wave at the upper boundary of the subducting oceanic crust. However, the reflected wave from reflection points deeper than 26 km showed a large amplitude that cannot be explained by several reliable velocity models. Some unique seismic structures have to be considered to explain the observed data. Such unique structures will provide important information to know the mechanism of inter-plate earthquakes.     

Petrological constraints on seismic properties of the Slave upper mantle (Northern Canada)

Modes and compositions of minerals in Slave mantle xenoliths, together with their pressures and temperatures of equilibrium were used to derive model depth profiles of P- and S-wave velocities (Vp, Vs) for composites equivalent to peridotite, pyroxenite and eclogite. The rocks were modeled as isotropic aggregates with uniform distribution of crystal orientations, based on single-crystal elastic moduli and volume fractions of constituent minerals. Calculated seismic wave velocities are adjusted for in situ pressure and temperature conditions using (1) experimental P- and T- derivatives for bulk rocks' Vp and Vs, and (2) calculated P- and T- derivatives for bulk rocks' elastic moduli and densities. The peridotite seismic profiles match well with the globally averaged IASP91 model and with seismic tomography results for the Slave mantle. In peridotite, an observed increase of seismic wave velocities with depth is controlled by lower degrees of chemical depletion in the deeper upper mantle. In eclogite, seismic velocities increase more rapidly with depth than in peridotite. This follows from contrasting first-order pressure derivatives of bulk isotropic moduli for eclogite and peridotite, and from the lower compressibility of eclogite at high pressures. Our calculations suggest that depletion in cratonic mantle has a distinct seismic signature compared to non-cratonic mantle. Depleted mantle on cratons should have slower Vp, faster Vs and should show lower Poisson's ratios due to an orthopyroxene enrichment. For the modelled Slave craton xenoliths, the predicted effect on seismic wave velocities would be up to 0.05 km/s.     

高密度地震勘探的激发和接收技术探讨

可控震源作为一种高效、低耗、无污染的激发方式,在低频和高频端具有更宽的扫描频率,比传统炸药震源更适合高密度地震勘探。另外,由于新型可控震源的面世,使地表开阔地区的多台或单台震源在加密炮点网格作业方式时的生产效率比常规炸药激发方式提高一个数量级以上。在接收技术方面,最新的428XL系统具有很高的带道能力,其加速度数字检波器与常规地震检波器相比不但重量轻、体积小,而且在0-800Hz频带范围内没有振幅和相位畸变,动态范围更大,有利于提高地震资料的分辨率与保真度。国内多块高密度勘探实践证明:采用多台或单台可控震源高密度激发,单点数字检波器进行高密度接收,在炮点和检波点两个方面同时进行加密空间采样作业方式具有明显的优势。