复杂山区地震资料采集监控处理中的问题

王 强，张光大，刘金辉

（四川中成煤田物探工程院有限公司，成都 610072）

1 工区概况及地震地质条件

重庆城口山区地貌复杂，岭谷相间，相对高差大，谷坡陡峻。河谷与山峰间相对高差可达1000m以上，海拔高度最高处约2400m，最低处仅600m左右。工区内出露岩性主要为灰岩、页岩和砂岩。勘查区内主要发育有下寒武统水井沱组，埋藏深度1000～3250m，厚度一般为 300～400m，上奥陶统五峰组为富含笔石和有机质的黑色页岩，厚度一般不足20m，但分布稳定，与上覆下志留统龙马溪组炭质页岩连续发育。在工区中部目的层相对平缓，可获得反射波组；区内存在的多个不整合界面和岩性差异较大的分界面都能形成良好的波组抗界面，在纵向上形成多套地震反射界面。地层历经多期次构造运动的改造，褶皱、断裂作用多期发育，受不同方向、不同应力系统的破坏，使得地下构造改变，地层产状变化，横向非均质性严重。构造复杂，断层发育，地层倾角变化大，褶皱强度越近地表越强烈，野外常见 60°～70°的大倾角地层。波场复杂，反射界面褶皱严重，反射系数极不稳定，信噪比低，连续性差，勘探难度大。

图1 极性反转道示意图

2 原始资料特点

图2 TB时间验证图

工区岩性横向变化较大，主要为砂岩、灰岩、砂岩三大类。其中砂岩激发的单炮记录品质较好，表现为能量强、资料信噪比较高、目的层有效波连续性较好，记录主频也较高；灰岩地段能量衰减吸收严重，表现为频率低，能量弱，信噪比低，资料品质差；大部分页岩激发的单炮记录品质较好，主要表现为能量适中，记录主频较高。

区内记录品质较差主要表现为信噪比低、能量弱、频率低、干扰严重。根据炮后实地核实结果分析，造成频率低主要原因为灰岩区激发；造成能量弱的主要原因为部分炮井在松散的坡积物激发，能量散失严重；造成机械干扰的主要原因为穿越乡镇、煤矿、公路等大型障碍时，区内厂矿企业只能部分停厂及乡村路道路车辆干扰等。

3 监控处理所做的工作

1）极性检查，对原始炮记录进行了初至放大比例尺显示，监控是否有极性反转道情况出现。对出现极性反的野外检波组给予提醒和提出施工处理和检查措施。

2）TB时间验证，对原始资料每炮的时钟TB、验证TB进行了集中放大比例尺显示，对“早触发、晚触发”记录进行监控。同时，对多台爆炸机的时钟 TB、验证TB一致性进行监控。

3）线性动校正，对全部原始记录进行了初至波线性动校正处理，检查炮、检点位置的准确性和炮、检关系的正确性。并对可疑炮点提出补测要求，提交测量班野外实地补测核实，确保炮点的资料准确。

4）分频扫描，抽取原始炮记录进行了AGC、固定增益显示，定性检查分析记录能量的一致性、资料的连续性和信噪比变化情况。对始炮记录进行了频率扫描，定性检查分析记录的有效波频宽和优势频带。

5）静校正，影响本区静校正的因素主要有：地表高程的起伏和落差，横向岩性剧烈变化。表层结构复杂，横向速度、厚度变化较大，无法进行准确的低降速带各层的厚度、速度和传播时间反演，在平滑中容易造成较大误差。

图3 观测系统和炮检位置关系图

图4 单炮记录分频扫描图

工区属于典型的大山区，几乎没有等厚度均匀的低降速层或者没有无风化层的近地表条件，应用高程静校正应该无法解决此次的一次静校正问题（图8a）。

层析反演近地表模型是一种非线性模型反演技术，以地震记录的初至信息（包括直达波、折射波、回转波等）作为反演的目标，由于直达波主要体现了均匀介质模型，回转波主要体现了连续介质模型，而折射波主要体现了层状介质模型，通过三者的组合以及层析法对介质横向变化的适应性，经反复迭代，根据正演初至时间的误差，修正速度模型，最终达到要求的误差精度。层析反演静校正适应于复杂地形起伏、速度横向变化和地下界面倾斜及初至波跳动的影响，能更好地拟合原始初至时间，充分挖掘初至时间所包含的表层地质结构信息。层析反演静校正能精细地反映表层速度横向变化趋势，纵向上分层更加精细，反演结果客观。

图5 工区地表高程变化图

图6 层析反演射线密度图

图7 层析反演最终速度模型图

通过实际应用对比分析（图8），可以看出，层析静校正相对高程静校正能较好的解决地表带来的静校正问题。

图8 高程静校正和层析静校正效果对比图

从叠加监控剖面（图9）进行分析，可以看出：整条测线剖面信噪比较低，但主要目的层构造轮廓清晰，真实地反映了地下复杂的地质构造。受地形和地震地质条件限制，剖面整体品质不高，但剖面上目的层特征明显，断裂清晰，经后期精细处理，剖面品质应有较大改善，监控剖面对野外现场施工质量进行了有效控制，取得了真实可靠的原始资料，并保证了施工参数的合理性。

4 结论

高程静校正适用于等厚度均匀的低降速层或者没有风化层的近地表条件。当低降速带在厚度和速度上有变化时，就会产生长波长的静校正量，高程静校正无法解决此类问题。层析反演静校正适应复杂地形起伏、速度横向变化和地下界面倾斜及初至波跳动的影响，能更好地拟合原始初至时间，充分挖掘初至时间所包含的表层地质结构信息。

图9 叠加剖面

此次采集记录属于典型的山区低信噪比资料，多种干扰波发育，干扰能量强，有效反射信号微弱，连续性差，大多数记录上难以直接识别有效反射，有效波频带窄，高频衰减快，静校正问题比较严重，监控处理时主要采用层析反演静校正，有效地解决了静校正问题。为后续资料处理提供了保障，进一步提高剖面质量，指导下一步的野外资料采集。

[1] 杨文军. LT区低信噪比地震资料现场处理方法[J]. 物探与化探, 2008, 32(3).

[2] 陆基孟. 地震勘探原理 [M]. 东营: 中国石油大学出版社, 2006.

[3] 〔美〕渥·伊尔马滋. 地震资料分析－地震资料处理、反演和解释（上）［M］. 刘怀山 等译, 北京: 石油工业出版社, 2006.

[4] 苗中科. 南方山地地区的地震采集现场处理技术[J]. 工程地球物理学报, 2012,9(3).

[5] 柳兴刚. 复杂山地三维地震勘探中的现场处理技术[J]. 中国石油勘探, 2013,18(3).