基于川西北高陡构造区地质目标地震勘探方法研究

程明

摘 要：川西北地区构造复杂，尤其是高陡构造区，断裂发育，结构复杂，成像难度较大，所获资料往往单炮资料较差、频宽较窄，资料信噪比和连续性明显降低;弄清高陡构造区的成像问题、对该区增储增产意义重大，因此该区既是勘探重点、也是勘探难点;在该区勘探项目中采取单一的观测形式满足不了地质任务需要，因此在项目施工中有针对性的实行合理变观，结合地质任务采取针对性的变观措施，才能满足地质任务需要。

关键词：复杂构造;勘探方法;地质任务;建模分析;针对性措施

一、工区特点

工区属地表及地下地震条件极为复杂的“双复杂”地区，激发、接收条件较差，资料信噪比较低，地下构造高陡，断裂发育，成像效果较差。

（1）不同地质年代、不同岩性地层出露地表，且风化程度差异很大，近地表速度和厚度均表现为横向非均质性严重，低降速带的厚度、速度在横向上、纵向上变化剧烈。

（2）纵向上表层结构具有厚度多变和速度多变的特点，造成激发条件复杂，激发子波不稳定;

（3）工区深部地震地质条件极其复杂，受多期强烈地质构造运动影响，逆掩推覆冲断强烈，地层褶皱严重，断裂发育，反射层埋藏深度、倾角陡。

（4）从以往成果剖面来看，受激发岩性、地层产状、地下构造、破碎程度的影响，在侏罗系和三叠系过渡的煤系地层区域以及高陡构造部位资料品质整体较差，主要目的层连续性差、信噪比低。

二、采用合理观测系统、以提高资料整体成像效果

采用高覆盖次数观测系统，以提高资料信噪比，通过对对两期覆盖的采集观测方式资料进行分析，成像效果随覆盖次数增加有大幅提高。

通过分析表明随着覆盖次数的增加，复杂构造地层成像信噪比逐渐提高，当覆盖次数240次时，资料成像效果随覆盖次数增加，成像差别不大，因此一般采用覆盖次在240-300之间覆盖次数观测系统为宜，二维建议采用宽线高覆盖观测系统。

三、圈定构造复杂区域、针对性建立地球物理模型，优化局部观测系统以提高成像效果

从以往剖面可以看出，主体构造的断层下盘寒武系以上地层，断层与断层之间的接触关系不明确，连续性不好，波组特征不明显，信噪比低。

为了主体构造的断层下盘寒武系以上地层的资料，首先根据前期完成剖面，建立地球物理模型，分析主体部位主要目的层的覆盖次数及照明度。根据分析结果优化局部观测系统，最后取得较好的施工效果。

（1）根据工区地质构造情况，以工区中老测线解释剖面为模板，建立地质模型，针对高陡构造特征及断裂发育的特点，为得好目的层断层下盘寒武系以上资料，在构造下倾方向不同部位模拟单炮激发效果，选取合适的加密炮点位置，如下图。

模拟单炮激发效果时，选取目的层反射界面进行分析。

通过分析不同部位激发点射线追踪路径发现，当激发点位于CDP点号1200时，构造主体圈闭断层下盘目的层反射界面出现反射信息，当激发点达到CDP点号1400时，构造主体圈闭断层下盘寒武系反射界面反射信息基本消失，因此为得好断层下盘目的层以上各地层反射信息，最佳加密炮点锁定在CDP点号1200-1400之间2km的范围内。

（2）根据工区地质图和构造图，工区高陡构造下倾方向各主要目的层埋深较大，为更好获取工区南部各主要目的层资料。以工区中部老测线解释剖面为模板，建立地质模型进行分析，如图6，激发点位于CDP点号1100处，小号延长50道接收排列，根据射线追踪理论，经分析目的层寒武系反射信息主要集中在排列延长段的30道之内，因此认为高陡构造下倾方向需延长30道接收排列。同时结合炮点加密模型分析，延长排列接收激发点应选择CDP点号1100-1400之间的3km范围的激发点内。

根据建立的地质模型，对模拟加密炮点及延长接收排列后的自激自收剖面进行分析发现，对比激发点距为60m和40m剖面（图7和图8），激发点距为40m时构造主体圈闭断层下盘各主要目的层结构特征更加清晰，对比激发点距为40m和20m剖面（图8和图9），当激发点距加密到20m一炮时，构造主体圈闭断层下盘各主要目的层结构特征变化不大，因此，在构造主体圈闭高陡构造加密炮点应选择40m炮点距，实际生产中，有利區间加密炮点要结合现场实际情况，采取“五避五就”的原则合理选取激发点位。

从上图可以看出，针对性加炮、加到后圈闭部位信噪比更高，浅、中、深层可见明显有效反射，反射波组特征明显，连续性好，地层与地层之间的接触关系更清晰。

针对高陡构造复杂地区，采用高覆盖次数观测系统能够解决大部分地质任务，但现场结合地质任务，根据目的层的埋深以及构造情况建立模型进行针对性的分析，从而采取针对性的措施，能够更好的完成地质任务。

四、基础工作方面

（1）室内预设计与野外选点（避高就低、避碎就整、避干就湿、避陡就缓、避危就安）相结合，优选激发点位，保证激发效果。

（2）识别岩性分布，圈定资料品质变差区域，确保有效激发

成立专职地质调查小组，针对切割剧烈的山区边缘断裂破碎带地区展开调查，采集岩石样本、地层倾角、不同岩性分布范围，为室内设计提供详细第一手资料。

（3）精细表层结构调查

通过精细踏勘并结合以往资料，做好近地表调查工作，掌握工区内低、降速带结构和分布特征及表层地震地质条件的变化规律。

通过微测井进行精细的地表结构调查，真实地反映了本区近地表结构的变化情况，确保所有炮点炸药位于高速层中激发。

（4）逐点设计激发

通过认真分析该区以往二维采集资料，结合实际踏勘调查数据，包括采集参数、单炮记录和剖面资料品质变化规律，了解了资料品质分布情况、分析记录品质变化与采集参数、地形、岩性、含水性及表层结构的关系。对岩性圈定的二类区域，通过钻井前的调查和测量过程中识别，划定区域，采取偏移、恢复和整体设计变观的方法避开，避免在其中激发。总体而言，砂泥岩激发信噪比较高，连续性较好，采集时重点提高采集资料的分辨率;出露灰岩区域，面波发育，资料信噪比较低，施工时适当加大药量，尽量提高采集资料的信噪比。

（5）夯实基础工作，做好过程控制

采取因地制宜的耦合技术，改善接收效果。同时充分利用多年积累的经验，选择经过试验验证适合不同地形的耦合方式。针对工区内基岩出露，无法埋置检波器的难点，施工中要采取贴泥饼、制作土坯等措施埋置检波器;对于垮塌堆积，施工中采取避开或挖深坑至实土，降低松散表土对有效地震信号的吸收衰减;埋置检波器时，严格按照测量点位。

借鉴以往地震勘探经验，在灰岩区，采用两串检波器接收，综合考虑信噪比以及分辨率，优选组合图形和组合基距压制干扰，提高灰岩区资料信噪比。

参考文献

[1]三维地震勘探技术在多组系复杂构造区的应用 徐敏  刘克难 梅莉

[2]地质构造复杂地区地震采集方法研究   陶焕坤