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文檔簡介

1、本科生實習報告實習類型 生產實習 題 目 淺層地震勘探實習 學院名稱 地球物理學院 專業名稱 勘查技術與工程(石油物探) 學生姓名 學生學號 指導教師 張瑋 李澎 田仁飛 實習地點 成都理工大學 實習成績 2015年10月目 錄第一章 序 言11.1 本次實習目的、要求及實習內容11.1.1 實習目的及要求11.1.2 實習內容21.2 工區的自然地理及經濟地理情況21.3 工作完成情況41.3.1 實習日程安排41.3.2 儀器設備51.3.3完成工作量6第二章 工作方法技術及質量評價72.1 地震資料采集系統簡介72.1.1 地震儀器72.1.2 勞累地震儀的操作82.2 一致性檢測、干擾

2、波調查及最佳接收窗口的選擇92.2.1一致性檢測92.2.2 干擾波的調查及壓制92.2.3 最佳接收窗口選擇10第三章 淺層地震反射波法113.1測線布置113.2觀測系統123.2.1淺層反射波法的簡單連續觀測系統(見圖3-2-1)123.2.2 多次覆蓋觀測系統123.2.3觀測系統的類型133.3 數據采集153.4 數據處理15第四章 淺層地震折射波法244.1 測線布置及觀測系統244.1.1 測線布置的原則244.1.2 折射波法觀測系統的類型及特點254.1.3 測線布設254.2 激發與接收條件的選擇264.2.1激發264.2.2 接收264.3 數據采集27第五

3、章 淺層地震勘探資料解釋及推斷285.1淺層地震勘探反射波法資料解釋285.1.1 時間剖面的對比285.1.2 時間剖面的地質解釋305.1.3 深度剖面與構造圖的繪制315.2 淺層地震勘探折射波法資料解釋325.2.1記錄質量的評估與初至的拾取325.2.2淺層折射波資料解釋方法32第六章 結論與建議356.1 成果結論356.2 建議和意見35621 實習內容建議35622 關于組織形式和管理形式35參考文獻37第一章 序 言在地球物理勘探中,地震方法是一種重要的勘探方法。地震勘探是利用人工激發產生的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘測地下的地質情況。地震波在地下傳播過程中,當地層巖

4、石的彈性參數發生變化,從而引起地震波場發生變化,并產生反射、折射和透射現象,通過人工接收變化后的地震波,經數據處理、解釋后即可反演出地下地質結構及巖性,達到地質勘查的目的。由于地震勘探是一種利用地層巖石彈性參數差異進行勘探的地球物理方法,所以該方法在油氣勘探、煤田勘探和工程地質勘探以及地殼和上地幔深部結構探測中發揮著重要的作用。在地震勘探中,根據地震波傳播的特點不同可以分為折射波法、反射波法和透射波法。不同方法有不同的勘探精度和不同的適應性,目前地震勘探主要以反射波法為主。1.1 本次實習目的、要求及實習內容淺層地震實習是勘查技術與工程專業地震勘探原理、方法和解釋和工程與環境物探教程專業課教學

5、后開設的一門實習課程,也是一次完整的實踐性教學環節。通過教學試驗實習,目的是使同學加深對地震勘探基本概念的理解,鞏固已學的理論知識,了解地震儀器的使用和儀器工作參數的選擇;了解地震勘探激發條件的選擇,檢波器的安置條件;地震折射波法、反射波法野外資料的采集技術及方法,并進行資料的整理與解釋;了解地震勘探野外工作施工的過程。1.1.1 實習目的及要求本次實習的目的是將所學的課堂理論與實際工作相結合,鞏固和加深對課堂理論知識的理解,掌握地震勘探野外工作的整個流程。其中包括現場踏勘、施工設計、數據采集、資料整理、資料處理、地質解釋及報告編寫等。初步進行野外工作的基本訓練,培養學生刻苦求實的工作作風和實

6、際動手能力,以及綜合分析與解決實際問題的能力,并使學生的組織生產和管理生產的能力得到初步的訓練。具體實習目的有:、鞏固和加深學生對校內課堂理論教學內容的理解;、初步了解地震野外工作方法技術和裝備,初步進行野外生產各工種工作技術的基本訓練;、學會淺層折射資料的整理和解釋;、學習淺層反射地震勘探野外觀測系統的設計和最佳窗口的選擇;、培養學生理論聯系實際、實事求是的作風,嚴肅認真的態度和不怕困難、艱苦奮斗的精神。基本要求有:、學會熟練地使用和維護地震儀器和裝備,實習以小組為單位,完成工區一部分物理點的測量工作,培養學生實際操作技能;、學習和掌握多種地震分支方法的野外基本工作方法和技術,并能處理野外出

7、現的一般故障問題;、結合實際工區的資料,初步了解地震工作設計的原則和方法;、學習并掌握地震野外資料的一般整理、處理和反演、圖示方法;、根據工區實際地質條件和實測的物探資料,編寫實習報告,初步掌握物探資料的解釋方法和地震成果報告的編寫方法,培養學生綜合分析和表達能力;、培養學生理論聯系實際、實事求是的作風,嚴肅認真的態度和艱苦奮斗的精神。1.1.2 實習內容(1)淺層地震儀原理、操作步驟和維護方法;(2)測線布置及觀測系統設計;(3)淺層地震折射波野外采集技術;(4)淺層地震反射波野外采集技術; a、多次覆蓋觀測系統的設計; b、反射法野外資料采集。1.2 工區的自然地理及經濟地理情況本次野外反

8、射波法數據采集實習工區位于成都理工大學銀杏食堂與籃球場之間的草地上和銀杏食堂南邊的草地上,野外折射波法數據采集實習工區位于金工實習廠房與南苑之間的空地上以及銀杏食堂與籃球場之間的草地上。成都市位于四川省中部,四川盆地西部,介于東經102°54104°53和北緯30°05 31°26之間,全市東西長192公里,南北寬166公里,總面積12390平方公里,其中耕地面積648萬畝。東北與德陽市、東南與資陽市毗鄰,南面與眉山市相連,西南與雅安市、西北與阿壩藏族羌族自治州接壤。距東海1600公里,南海1090公里,屬內陸地帶。成都地質悠久,地層出露較全,全市地勢差

9、異顯著,西北高,東南低,西部屬于四川盆地邊緣地區,以深丘和山地為主,海拔大多在10003000米之間,最高處大邑縣雙河鄉海拔為5364米,相對高度在1000米左右;東部屬于四川盆地盆底平原,是成都平原的腹心地帶,主要由第四系沖擊平原、臺地和部分低山丘陵組成,土層深厚,土質肥沃,開發歷史悠久,墾殖指數高,地勢平坦,海拔一般在750米上下,最低處金堂縣云臺鄉僅海拔387米。 成都市東、西兩個部分之間高差懸殊達4977米。由于地表海拔高度差異顯著,直接造成水、熱等氣候要素在空間分布上的不同,不僅西部山地氣溫、水溫、地溫大大低于東部平原,而且山地上下之間還呈現出明顯的不同熱量差異的垂直氣候帶,因而在成

10、都市域范圍內生物資源種類繁多,門類齊全,分布又相對集中。成都平原土地肥沃,氣候溫和、雨量充沛,特別是秦國時期修建了都江堰水利工程之后,成都平原成了“水旱從人,不知饑饉”的“天府之國”。自秦代以來,成都便成為了中國農業最為發達的地區之一,直至近代之前,是發達的農業造就了成都經濟的繁榮。成都下轄的溫江與郫縣由于土地十分肥沃,又處于都江堰的直接下游,是糧倉中的糧倉,有“金溫江、銀郫縣”之稱成都是全國重要的商品糧油、蔬菜水果和中藥材基地之一,龍泉驛區和金堂縣都是全國無公害水果生產示范基地,溫江區和錦江區三圣鄉等地的花卉種植也漸成規模。2005年工業和第三產業的發展,已使農業占國內生產總值的比重逐漸下降

11、,2006年成都農業產值占GDP比重僅為7.0%。2009年,成都市糧食總產量達到278.9萬噸,增長1.6%;油菜籽產量達23.4萬噸,增長12.4%。19  2014年全年實現農業總產值613.0億元,比上年增長3.7%。其中,種植業331.4億元,增長5.2%;牧業237.1億元,增長1.2%。全年農作物播種面積70.0萬公頃,比上年減少5.9萬公頃,其中糧食播種面積38.3萬公頃,減少1.5萬公頃。糧食總產量237.1萬噸,比上年下降2.5%;油料總產量27.3萬噸,增長1.9%;肉類總產量69.2萬噸,增長0.8%。年末年產值或銷售收入過億元的農業產業化經營龍頭企業有182

12、個,比上年末增加36個;農業產業化經營帶動面為82.0%。建成現代農業示范園區155個,標準化農產品生產示范基地263個。年末,已認證各類安全優質農產品1175個。新增無公害農產品、綠色和有機農產品認證52個。全年農村用電量31.7億千瓦時,比上年下降2.3%;年末農業機械總動力366.0萬千瓦,增長6.9%;農用大中型拖拉機11182臺,小型拖拉機26097臺。1.3 工作完成情況1.3.1 實習日程安排本次地震勘探教學實習時間為10月12日10月16日、10月19日-10月23日共10天時間,室內教學與野外實踐相結合。具體安排如下:1)10月12日(周一)上午開始在5417機房上課,課后學

13、習GCK-24工程地震儀和奔騰WZG-48A地震儀的操作;周一下午2:30開始,在5417機房學習勞雷地震儀的操作;2)10月13日(周二)上午8:30、下午2:30開始在銀杏食堂與籃球場之間的草地上進行野外反射波法數據采集;3)10月14日(周三)上午8:30、下午2:30開始在銀杏食堂南邊的草地上進行野外反射波法數據采集;4)10月15日(周四)上午8:30、下午2:30開始在金工實習廠房與南苑之間的空地上進行野外折射波法數據采集;5)10月16日(周五)上午8:30開始在銀杏食堂與籃球場之間的草地上進行野外反射波法和折射波法數據采集;周五下午編寫報告的一至四部分;6)10月19日(周一)

14、1、2、3、4、5、6節課,在5417機房、5420機房進行反射波法資料處理;7)10月20日(周二)1、2、3、4、5、6節課,在5417機房、5420機房,5、6節課在5420進行反射波法資料處理;8)10月21日(周三)3、4、5、6、7、8節課,在5417機房進行反射波法資料處理;9)10月22日(周四)1、2節課在5417機房,5、6節課在5420機房進行反射波法資料處理;10)10月23日(周五)上午8:30在9B305上解釋課,并進行折射波法數據處理及解釋;周五下午編寫報告的五至八部分。1.3.2 儀器設備本次地震實習分為3個小組,輪流使用三套地震儀器,為GCK-24工程地震儀、

15、奔騰WZG-48A地震儀和勞雷地震儀。筆記本電腦一臺,電源線3根,3條數據線(觸發線),2條電纜(大線),檢波器48道,3個電源,2個大錘,2個鐵板,測線(皮尺)2條。表1-3-1 儀器裝備一覽表儀器簡介 數目GCK-24工程地震儀/奔騰WZG-48A地震儀/勞雷地震儀每臺儀器每組1臺檢波器檢波器的作用:把地表微弱的機械振動變成電信號,然后記錄下來。因此,實質上它是一種機電轉換裝置(原理就是發電機原理)。檢波器可分為:速度檢波器(動圈式)、位移檢波器、加速度檢波器。GCK-24工程地震儀和奔騰WZG-48A地震儀各24個電纜(大線)將檢波器與地震儀相連GCK-24工程地震儀和奔騰WZG-48A

16、地震儀各1根筆記本電腦用于地震數據的記錄,存儲勞雷地震儀1臺大錘、鐵板用于地震波的激發GCK-24工程地震儀和奔騰WZG-48A地震儀各1個數據線(觸發線)連接錘子和地震儀器每臺儀器1根電源線連接電源和地震儀器每臺儀器1根電源用于對地震儀器供電每臺儀器1個測線(皮尺)用于測量距離排列檢波器GCK-24工程地震儀和奔騰WZG-48A地震儀各1根1.3.3完成工作量經過兩周實習,各項任務基本完成,學習效果基本達到,實習目的基本達到,完成工作量如下:表1-3-2 完成工作量一覽表工區淺層反射波法數據采集淺層折射波法數據采集銀杏食堂與籃球場之間的草地上以小組為單位,進行反射波法六次覆蓋數據采集,以小組

17、為單位,進行折射波法數據采集,銀杏食堂南邊的草地上以小組為單位,進行反射波法六次覆蓋數據采集,金工實習廠房與南苑之間的空地上以小組為單位,進行折射波法數據采集,第二章 工作方法技術及質量評價2.1 地震資料采集系統簡介2.1.1 地震儀器本次實習使用的是GEOMETRICS公司生產的勞累地震儀、GCK-24工程地震儀和奔騰WZG-48A地震儀能滿足折、反射地震勘探、井間勘探、面波調查等地震監測需要。勞累地震儀的A/D轉換器和高速過采樣技術達到了24位地震儀的精度。頻帶從1.75Hz到2000Hz,采樣間隔20us到16ms。采集的數據包存在32位的疊加器中,然后傳回到主機的硬盤或其他介質上;包

18、裝堅固、防水、防震,有提手,重4.1kg,用12V的外接電池可連續工作10個小時;地震儀工作原理如圖2-1-1。勞累地震儀工作時需與檢波器、電源、電腦、觸發器(大錘)相連接。多臺儀器可以相互連接組成更多的道工作(圖2-1-2)。圖2-1-1 淺層地震儀工作原理圖2-1-2勞累地震儀工作連接示意圖(上圖為單臺,下圖為多臺連接)2.1.2 勞累地震儀的操作勞累地震儀各主菜單功能如下:SURVEY:測點名稱,測線號的輸入;GEOM:排列設置,輸入炮點,檢波器點的樁號,道間距,跑間距及排列滾動方式;OBSERVER:備注:輸入天氣,儀器操作員等信息;ACQUISITION:采集參數設置:采樣率,記錄長

19、度,采集濾波器,疊加方式,采集道/無效道設置,前置增益的設置;FILE:文件:設置地震數據文件名,存儲的文件夾,數據文件格式,及回放讀取數據;DISPLAY:顯示:調整顯示方式,包括調整單炮記錄的顯示方式、頻譜顯示方式等;DOSURVEY:測量;WINDOWS:調整顯示窗口;ANSWER:折射解釋;PRINT:調整打印方式;SYSTEM:系統:調整儀器時間、日期、觸發方式、檢波器測試,內觸發,儀器關機等。在實際野外數據采集中使用最多的是ACQUISITION,進行各種采集參數的設置。在進行數據采集時,1號鍵切換,綠色條帶為可采集狀態,紅色條帶為鎖閉狀態,黃色條帶正在處理狀態,只有在綠色條帶時才

20、可以進行數據的采集。5號鍵為數據采集窗口。此外還有2號鍵清屏,6號鍵自動調整幅度等快捷鍵的操作,7號鍵保存數據,方便在實際采集時的工作。首先,把勞累地震儀連接到一臺筆記本電腦上,構成一個折射或反射地震儀;然后把12道或24道檢波器和觸發器(大錘)連接到儀器面板上;最后連接好電源接著打開儀器電源開關,在電腦上設置數據采集的各項參數,如測量方式、采樣間隔、記錄長度、放炮次數等。第一次在工區進行數據采集時要進行一致性檢查試驗;首先將24道檢波器以4x6的排列,前后左右檢波器相距約5cm,插好檢波器之后。在一定距離之外放炮,觀察電腦上記錄的波形特征;找出有差異的道,分析原因并進行改正,直到所有道接受的

21、波形一直為止。2.2 一致性檢測、干擾波的調查及最佳接收窗口的選擇2.2.1一致性檢測將24道檢波器分兩列插在一塊,大約距離50m放炮檢測。通過顯示記錄信息,檢測各檢波器工作狀況。將有問題的檢波器做上標記,以防勿用。主要干擾波有籃球場上拍球、過路汽車、工區喧嘩聲、風呼嘯聲。其中以拍球影響最大,其噪聲強度幾乎和放炮震源強度相當。2.2.2 干擾波的調查及壓制1) 干擾波的調查的意義、目的干擾波的調查主要是用來確定有效波和干擾波的特性,進而采取措施壓制干擾。干擾波的調查一般用單道檢波器小道距接收,不使用模擬濾波器。排列可用L形,以便調查側向干擾,每激發一次,排列沿測線移動幾個道間距,直到最大炮檢距

22、達到普通反射勘探所用的最大炮檢距為止。對所得地震記錄進行分析,識別出有效波和各種干擾,然后計算其視速度、視頻率、視波長、振幅及與最弱的有效波的振幅比等特性。如果隨機干擾較強,則還需計算它們的相關半徑。2) 干擾波的類型特點及壓制方法在進行數據采集前先進性的干擾波調查。為了消除干擾波,在干擾波嚴重的地區,設計專門的測線來記錄干擾波,以掌握干擾波的特點和分布規律,稱為干擾波調查。一般采用道距為35米的小排列,連續接收幾個排列,并且不使用混波和濾波,以便清楚地連續追蹤出各種規則干擾波。干擾波的調查又譯“干擾波研究”,“噪聲分析”。在采集地震數據時,檢波器會接收到反射波,折射波,還會接收到聲波、面波、

23、50HZ工業電干擾等。我們可以用檢波器組合來壓制面波。用多次覆蓋來壓制多次波,各種博得時距曲線有一定的相關性,且震動具有一定的延續性,形成擾動帶,追蹤不到有效波。根據干擾波調查的資料,首先可設計組合檢波,目的在于保持有效波不變而最大地壓制干擾,但在許多情況下做不到這樣,而只好采取折衷方法,在不壓制信號的條件下允許一部分干擾存在。如果需要組合激發,應該與組合檢波同時設計和試驗。組合參數確定后,進行道間距,偏移距和覆蓋次數等參數的選擇。因為最精確的速度資料是在排列長度等于反射界面深度時獲得,所以應根據主要目的層的深度確定排列長度。然后,一方面由所使用的儀器道數確定道間距,另一方面要考慮避免空間采樣

24、的假頻,應使深度點間隔小于波長之半。偏移距一般為能避開激發點附近的干擾,同時也要考慮排列長度。覆蓋次數由信噪比決定。(1)規則干擾波:多次波、聲波、淺層折射波、面波等;a、面波:能量強衰減慢,壓制面波可利用其與反射波視速度的差異進行壓制;b、聲波:速度一般為340m/s;c、多次波:消除海上鳴震,可利用正常時差消除(壓制)多次波;d、交流電干擾:可利用陷波器(50hz)進行壓制;淺層折射波。(2)無規則干擾;2.2.3 最佳接收窗口選擇為了有效地避開面波、聲波、直達波和折射波對有效反射波的干擾,可把接收地段選擇在盡可能不受或少受各種干擾波影響的地段,這種最佳接收地段又稱為“最佳時窗”

25、。,在最佳時窗內接收,可避開面波和折射波的干擾 ,此外,其反射波振幅隨炮檢距的增大而減?。ㄕW兓?,相位隨炮檢距的增大而基本保持不變。可見,最佳接收時窗的選取關鍵在于選取接收排列的兩個端點,即選擇偏移距和最大炮檢距。一般情況下,可通過展開排列法觀測試驗確定。最佳接受窗口為10m。 第三章 淺層地震反射波法反射波法的原理就是波在不同介質分界面上按一定規律產生反射的原理。當在地面某點進行激發(如敲擊或爆炸等)時,由于地下介質的彈性作用,在激發產生的“沖擊力”作用下激發點附近的巖石要產生膨脹交替變化的所謂“彈性振動”,此彈性振動的運動形式在地下巖層中的傳播,就形成地震波。當地震波在地下傳播過程中,

26、遇到彈性不同的巖層分界面時,要發生反射現象(其規律與幾何光學十分相似),地震波被反射而返回地表就引起了地表的振動。在地面所布置的測線上安置著檢波器,測量波的旅行時間與地面各接收點間的位置關系,以及波在介質中的傳播速度,可確定反射界面埋深、傾角等參數(如圖3-1-1)。圖3-1-1 反射波法示意圖3.1測線布置測線的布置取決于任務書的要求、測區的地形與地震地質條件,要因地制宜以最少的工作量完成任務書的要求。主測線的方向,應盡可能地垂直地層或構造的走向,并與地質鉆探的測線、其它物探方法的測線重合,以利于各種資料的對比分析和相互補充驗證。在主測線之間,還應適當布置聯絡測線,以控制成果精度在作面積性工

27、作時,測網的密度,不論比例尺大小,都應該保證在按工作比例尺繪制的圖件上,剖面線距為14cm。3.2觀測系統3.2.1淺層反射波法的簡單連續觀測系統(見圖3-2-1)沿測線布設O1、O2、O3等激發點。O1點激發時,在O1,O2地段接收,可觀測A1R1地段的反射;O2點激發,接收段仍是O1O2地段,可觀測到A2R1地段的反射波。然后移動排列到 O2O3地段觀測,分別在O2、O3點激發,可勘探A2R2和A3R2段界面。依此沿測線連續地激發和接收,直至測線觀測結束,這種觀測方式稱連續觀測系統。由于在排列兩端分別激發,所以該觀測系統又稱雙邊激發觀測系統。此種觀測系統僅對地下反射界面段一次采樣,故稱它是

28、單次覆蓋觀測系統。圖中O1、O2點互為接收點和震源點,所以它們是具有時間等值性的互換點。我們可以用虛震源法求得界面。O1O2O3O4O5O1*O2*O3*O4*O5*A4A5A1A2A3R1R2R3R4圖3-2-1簡單連續觀測系統3.2.2 多次覆蓋觀測系統多次覆蓋觀測系統分為雙邊放炮(包括中間放炮)和單邊放炮兩種形式。一般來說,采用下傾方向單邊放炮的觀測系統進行工作為好。對多次覆蓋觀測系統的主要要求是:必須使所研究界面長度范圍內的全部反射點(或反射段),都能得到相同次數的覆蓋。但每放一炮所能研究的界面長度有限,因此設計觀測系統時首先需要沿測線等間隔地布置炮點位置,依次激發,并在相應的接收段上

29、進行記錄。炮點間隔d=S*N2n*x或每次放炮后移動道數=dx=S*N2n關系式確定,其中N表示地震儀器記錄道數,n表示疊加次數,表示道間距,s是一個系數,單邊放炮為1,雙邊放炮為2。表 3-2-1 炮道反射點號示意表現以單邊放炮24道接收的六次覆蓋觀測系統為例。由上式可得v=2,即每次放炮后炮點和接收點朝一方向移動兩道,在相鄰兩炮放炮時共中心點道集的道號相差為4道。實習所采用的是多次覆蓋觀測系統,它的各項參數為:檢波道數(N):24 偏移距(X):4m炮間距():2 m 道間距:2m 3.2.3觀測系統的類型圖 3-2-2 觀測系統示意圖1)簡單連續觀測系統(圖3-2-2(a)、(b)、(c

30、):接收點靠近激發點,能避開折射干擾,便于施工,但面波和聲波干擾較大;2)間隔連續觀測系統(圖3-2-2(d):有偏移距;3)延長時距曲線觀測系統:可得到障礙物下的界面信息,但不能互換對比、折射干擾、排列長度大于障礙物寬度;4)多次覆蓋的觀測系統(圖3-2-3、圖3-2-4);觀測系統:為了獲取共反射點道集、壓制多次波等特殊干擾、提高信噪比。單邊和中間放炮。圖 3-2-3 無偏移距多次覆蓋觀測系統示意圖圖 3-2-4 有偏移距多次覆蓋觀測系統示意圖3.3 數據采集測線和儀器都準備好后設置參數,采樣率0.125ms、記錄長度0.512s。由于采用檢波器觸發,每次激發延遲不相同,故采用自動疊加效果

31、不好,實習中我們采用了1個炮點疊加一次做多次觀測(一般選5次),保存所采集的數據到室內手動疊加,去除了因為延遲而導致的不同相位疊加的影響。此次地震勘探實習中,采用的是多次覆蓋觀測系統。實習中道間距2m,采用6次覆蓋,根據公式 d=S*N2n*x(其中N為總道數,n為覆蓋次數),可得每激發一次,炮點前移一個道間距,即2m。具體步驟如下:1)放置炮點,偏移距4 m,完成1次疊加采集后,保存數據文件;2) 將炮點前移2m,重復上面步驟并保存各點各次記錄的數據文件,做好記錄;3)做完24道的排列后,更換小組人員進行下一個排列的勘探工作。3.4 數據處理本次實習用Vista 7.0對用反射波法采集的野外

32、數據進行處理,處理流程如下:1)處理總流程圖3-4-1 總流程圖2)數據讀入圖3-4-2 原始數據讀入成圖由圖3-4-2可知,原始地震資料的道間能量分布不均勻。3)道均衡(mean)圖3-4-3 道均衡處理結果顯示圖道間均衡是解決道與道之間能量不均衡的問題。地震記錄上反射能量隨炮檢距加大而衰減,另外,因激發和接收條件的差異,使道與道之間的能量不均衡,這都會降低疊加效果。其處理思想:即各道按不同的加權系數進行加權。能量強的道加權小,能量弱的加權大,使各道的能量達到強弱均衡,處于一定的范圍。處理結果如圖3-4-3 。4)道編輯(Tra-edit)圖3-4-4 道編輯處理結果顯示圖對于空炮、空道、廢

33、炮、廢道,可借用相鄰道(炮)上的數據代替,或取相鄰兩道(炮)的平均值,或干脆全充以零值;對于反道,可乘一負號加以改正;至于個別數據值顯著大于一般數據的野值,則將其充零。處理結果如圖3-4-4。5)一維濾波(filt)圖3-4-5 一維濾波頻譜分析圖圖3-4-6 一維濾波處理結果顯示圖淺層地震勘探中有效波為高頻波,由圖3-4-5可知,本次處理地震資料的有效波頻率為20Hz-100Hz,150Hz出的尖脈沖為工業倍頻干擾。為了避免吉普斯現象,采用鑲邊法進行一維濾波,所選用的頻率為f1=15Hz,f2=20Hz,f3=100Hz,f4=105Hz,經一維濾波后,大部分的低頻干擾、高頻干擾和工業干擾被

34、消除。一維濾波處理結果如圖3-4-6。6)二維濾波(Fk-filt)圖3-4-7 二維濾波參數分析圖圖3-4-8 二維濾波處理結果顯示圖二維視速度濾波是利用有效波和干擾波視速度不同來進行濾波。視速度濾波需要同時對多道進行計算才能得到輸出,它既有時間變化又有空間變化,是二維函數,因此它是一種二維濾波,可按頻率和波數兩個特征去壓制干擾。疊前經二維濾波處理后,大部分聲波、面波、折射波和直達波等干擾波被消除。處理結果如圖3-4-8。7)抽道集(Sort-cdp)圖3-4-9 觀測系統圖圖3-4-10 抽道集結果顯示圖將解編以后按道排列的記錄道中符合某種規律的不同記錄挑選出來,重新排列在一起,構成一個新

35、的記錄道集,稱為抽道集。抽道集實質上是一種數據的重排,是以道為一個單位進行重排。目前常用的有:共反射點(中心點)、共接收點、共炮點、共炮檢距(或偏移距)道集。本次實習采用的是共反射點道集(圖3-4-10), 道集抽取的規律與觀測系統(圖3-4-9)有關。8)速度分析圖3-4-11 常速度道集輸出結果顯示圖圖3-4-12 CMP的偏移距道集輸出結果顯示圖圖3-4-13 速度譜輸出結果顯示圖速度在地震資料處理中是一個很重要的參數,主要用于動、靜校正、偏移處理、巖性對比等等中。 一般把從地震記錄中求取最佳速度參數稱為速度分析;速度分析方法很多,有疊加速度分析、偏移速度分析和層速度分析等。速度掃描結果

36、如圖3-4-11,偏移距道集輸出結果如圖3-4-12,速度譜輸出結果如圖3-4-13。9)動校正(NMO)圖3-4-14 速度拾取圖圖3-4-15 拾取速度結果顯示圖圖3-4-16 動校正結果顯示圖動校正,即對由炮檢距不同引起正常時差(傾角時差)的校正。為了使反射波到達時間盡可能直觀、精確地放映地下構造形態,把來自同一界面上同一點的不同炮檢距的各道反射波到達時間經正常時差校正為零炮檢距的共深度點(傾斜界面為共中心點)的自激自收時間,保證各道有效波疊加時能實現同相疊加,形成反射波能量突出的疊加道(自激自收的記錄道),從而壓制干擾、提高信噪比,獲得能直觀反映地下構造形態的多次覆蓋水平疊加剖面。動校

37、正處理結果如圖3-4-16。10)水平疊加圖3-4-17 水平疊加處理結果顯示圖水平疊加,即利用動校正后有效波與干擾波之間的剩余時差壓制多次波和其它規則干擾波;利用多道疊加統計效應壓制隨機干擾,從而提高記錄的信噪比和改善地震記錄的質量;是常規處理方法中最基本的、最必要的一環。水平疊加處理結果如圖3-4-17。水平疊加處理只有在地層傾角較小時才能得到良好的效果。由于反射界面傾斜時,道集中各道同層反射信號并不是共反射點,反射點發生了沿反射界面上傾方向上的離散,動校正后,一次反射波也會受到壓制。 11)信噪分離(Fxdec)及混波(Mix)圖3-4-18 信噪分離及混波處理結果顯示圖信噪分離是為了把

38、有效信號與噪聲進行分離,進而提高輸出地震剖面的信噪比。與混波聯合使用,效果更好;混波是指把不同地震記錄道的能量合并。通常是為了消除噪聲。簡單的混波通常只包括從相同記錄相鄰道的合并?;觳ㄓ涗浲A魞苫蚋嗟卣鹩涗浀啦贿M行混波,以便在這些道上拾取同相軸時,不會受混波的畸變影響。如果混波是朝著激發方向進行的,則離激發最遠的道不進行混波。現代處理通過各種疊加運算(包括速度濾波、相干濾波等)和地面混波來做混波。進行信噪分離及混波處理后(圖3-4-18),輸入時間剖面。12)時深轉換(T2d)圖3-4-19 時深轉換結果顯示圖時深轉換是將地震數據從時間域向深度域轉換的過程,它依靠速度,向人們展示了地下的

39、構造情況。理論上講,時深轉換就是對地震數據處理、速度分析、測井資料研究幾個過程的不斷迭代往復,以優化轉換結果。時深轉換處理(圖3-4-19)后輸出深度剖面。第四章 淺層地震折射波法設有兩層介質,上層波速為V1,下層為V2,且V2>V1,當入射波以臨界角i(=sin-1(V1/V2))入射到界面時,射線在下層介質中以V2速度沿界面滑行?;胁ㄊ菇缑娓浇橘|中的質點發生振動,而上下介質是彈性地聯系著的,于是V1介質中的質點也發生,因而有一種波返回地面,這種波稱為折射波。如圖4-1-1是產生折射波示意圖。根據在地表接收到的折射波,可以求得地下界面的埋深等參數。這是工程物探中最常用的方法之一。圖

40、4-1-1 折射波法示意圖4.1 測線布置及觀測系統4.1.1 測線布置的原則 地震測線是指沿地面或海面進行地震勘探野外工作的路線。沿測線觀測到的數據經數據處理以后的成果,就是地震剖面(時間剖面或深度剖面) ,它是地震資料解釋的基本依據。 原則如下: 1) 測線應盡量為直線,因為這時垂直切面為一平面,所反映構造形態比較真實。當然在復雜的地形地表條件下,也可以采用彎曲測線進行地震工作; 2) 主測線應盡量垂直構造走向,目的是能更好地反映構造形態,此時傾角為真傾角,并為繪制圖件提供方便。同時也可以減少地震波的復雜性,避免大量異常波的出現。但地層傾角較大時,測線不沿構造傾向布置; 3) 測線間隔隨勘

41、探程度的提高,應由疏到密。 4) 測線應盡量通過已有的井位,做好連井連片測線,以利于地層的對比和全區域連片成圖。再根據工區場地的限制、工區地下地質結構以及工區地形而布設。4.1.2 折射波法觀測系統的類型及特點 折射波法的觀測系統主要有單邊觀測系統、相遇觀測系統、追逐觀測系統以及相遇追逐觀測系統等。 此次地震勘探實習中,采用的是相遇追逐觀測系統。其示意圖如圖4-2所示。其優點是可以利用追逐時距曲線的平行性延長解釋區間,判定有無穿透,能較準確的確定時深轉換波速。 圖4-1-2 追逐相遇觀測系統示意圖4.1.3 測線布設在實習的地震測區布設一條22米長的剖面,測線方向為南北向。通過完成一條完整的剖

42、面測量及資料處理結合工區已知地質資料給出合理的地震地質解釋。4.2 激發與接收條件的選擇4.2.1激發對激發條件的基本要求:1) 使有效波有相當強的能量,干擾波相對微弱;2) 使有效波的頻譜與干擾波的頻譜有相當大的差異;3) 在同一震源點激發時,地震記錄有良好的重復性。震源排列長度與震源點間距的選擇:排列的長度L,取決于工作方法,目的層的深度及震源能量的大小。折射波法的排列長度,通常取為所需探測的折射界面深度H的3-5倍;面波采集道間距小于波長的一半;反射波法的排列長度,通常是最大炮檢距Xmax為界面深度H的0.7-1.5倍。本次實習選擇的震源為重錘。4.2.2 接收對接收條件的基本要求:地震

43、記錄是研究地質現象的原始資料,因此在選擇最佳激發條件以確保有效激發地震波的同時,應選擇良好的接收條件。從而保證地震記錄具有如下特點:1) 有效波突出,并有明顯的特征;2) 與各地震界面相應的有效波層次分明,波間關系清晰;3) 干擾波少,強度弱并容易分辨。檢波器性能的選擇:檢波器分垂直檢波器和水平檢波器;速度及加速度檢波器。此次實習選用的檢波器是垂直檢波器。檢波器的安置條件:在野外施工中,檢波器的安置條件對地震記錄的質量有嚴重的影響。檢波器應該插緊,且與地面較好地結合,檢波器附近不應有樹叢、雜草等易于受風影響的干擾物。4.3 數據采集測網布設和放炮順序如下(圖4-3-1):圖4-3-1 測線布設

44、圖第五章 淺層地震勘探資料解釋及推斷地震資料解釋是把經過處理的地震信息變為地質成果的過程。即根據地震資料確定地質構造形態和空間位置,推測地層的巖性、厚度及層間接觸關系,確定地層含油氣的可能性,為鉆探提供準確井位。地震資料解釋的目的就是為鉆探油氣藏提供地質依據,提高鉆探的成功率。具體地的作用如下: 1)將地震時間剖面轉變為地質地層深度剖面,繪制地層構造圖,確定地下地質構造形態和空間位置; 2)提取豐富的信息進行巖性、物性解釋;推測地層的巖性、厚度及層間接觸關系,確定地層含油氣的可能性; 3)根據地震參數及地質、鉆井、其它物探資料綜合分析,提出有利的勘探地區;為鉆探提供準確井位,為開發布置方案。5

45、.1淺層地震勘探反射波法資料解釋地震資料解釋按照勘探階段和勘探性質分為二維地震資料解釋(主要是進行構造解釋和區域性的沉積解釋)和三維地震資料解釋(包括二維地震資料解釋的全部內容、地震地層學和地震巖性學解釋的全部內容);按地震資料解釋程序分為構造解釋,地層、巖性解釋,開發地震解釋和綜合解釋。本次實習要求用構造解釋。地震反射資料的構造解釋:利用地震波的運動學信息,將地震時間剖面轉變為深度剖面,繪制地質構造圖,弄清巖層分界面、斷層和褶皺的位置與產狀等,從構造的角度對油氣遠景做出評價,僅局限于尋找構造圈閉油氣藏。構造解釋的內容:包括時間剖面的對比、地震波場的分析、時間剖面的地質解釋、深度剖面與構造圖的

46、繪制、含油氣遠景評價等工作。5.1.1 時間剖面的對比時間剖面對比是反射地震資料解釋中一項重要的基礎性工作。對比工作的正確與否將直接影響地質成果的可靠程度。1) 反射波對比原則來自同一界面的反射波,直接受界面埋深、產狀、界面上、下波阻抗差異等因素的影響,在相鄰接收點上一般具有相似特點。即反射波的對比標志:振幅顯著增強:反射波能量強,振幅大、峰值突出。反射波強弱與對應界面反射系數及界面的產狀有關,也與其他地震地質條件有關;波形相似特征:同一界面的反射波在相鄰道上的波形特征(主周期、相位數、振幅包絡形狀等)是相似,如左圖。原因是相鄰道間震源所激發的地震子波基本相同、同一界面反射傳播路徑、所受的地層

47、吸收特征也相似;同相性:來自同一界面的反射波,其相同相位形成的同相軸應是是一條平滑的曲(直)線(與界面形態有關),且來自同一界面反射波,其不同相位的同相軸彼此基本保持平行;時差變化規律:各種波在時間剖面上的時差變化規律,是在地震剖面上識別波的類型的重要依據; 連續性:對于可靠的反射波,橫向上,反射波的前三個特征將保持一定距離和范圍,這種性質稱為波的“連續性”。反射的連續性是由界面上下地層性質(速度、巖性、密度、含流體等)穩定性決定的,構造解釋中,著重研究反射層外部形態,忽視反射層內部結構的一些不連續的反射。 連續性可作為衡量反射波可靠標志。2) 地震標準層的確定 地震標準層,是指具有較強振幅、

48、同相軸連續性好、分布面積大的目的反射層,往往是主要巖性分界面,與生油層或儲集層有一定的關系,或本身就為生、儲油層。地震標準層的反射應具備以下條件: 反射波特征明顯、穩定;在工區大部分測線上都可連續追蹤;能反映地質構造(淺、中、深各層)的主要特征,最好在含油層系之內。3) 時間剖面的實際對比方法 對比前的準備工作:掌握地質資料、統觀全局、研究剖面結構;定線:選基干剖面,先從主測線開始對比;定層:確定對比的層數 。重點對比地震反射標準層:對某條測線而言,可能有多個反射層,應重點對比標準層。應當重點研究由淺到深、能控制不同年代的各個標準層,掌握了它們就能研究剖面的主要構造特點??傮w原則:控制工區區域

49、地質構造特征為準則,用以控制、指導一般反射層的對此工作。 反射層位的代號和標記:對選出的標準層,由淺至深依次編號;對比標志,即利用不同的彩色鉛筆來標注各層,一般由淺色至深色,對應于地層從淺至深,斷層線用紅色鉛筆。實際對比的方法:相位對比,波組和波系對比,干涉帶對比,剖面間的對比 ,研究特殊波,利用地質規律進行對比,利用地震模型技術進行對比,利用偏移剖面進行對比。4) 沿測線閉合圈對比(t0 閉合檢查) 測線網閉合:剖面閉合應在整個測網內進行。當閉合圈中有斷層時,應考慮斷距在內,一般閉合差不能超過半個相位。不閉合主要表現在t0存在閉合差、振幅、相位不一致。不閉合的原因有:采集因素造成的不閉合;如

50、各測線完成的時間不同、地形測量存在誤差等等;各條測線所用的處理程序或處理參數不同;斷層、層位解釋時串相位;斷距加上應該閉合。5.1.2 時間剖面的地質解釋1) 時間剖面的地質解釋的主要任務包括:劃分構造層;確定地震標準反射層的地質屬性,將地震與地質聯系起來;搞清地層厚度的變化及其接觸關系;了解構造形態及其特征;確定斷層的性質、落差及斷面的產狀;了解基底埋藏深度及沉積厚度;劃分構造帶。2) 構造層的劃分地震資料解釋的合理性,在很大程度上決定于對區域構造概況的了解。區域構造的發展演化及其格局,決定了地震剖面上波場的特征;地層的不整合接觸是劃分不同構造層的標志。在地震剖面上根據縱向出現的不整合接觸關

51、系,劃分出幾個構造層。 3) 反射層位的確定(層位標定)層位標定,即把對比解釋的反射波同相軸賦予具體明確的地質意義(如沉積相、巖性、流體性等),并把這些地質含義向地震剖面或地震數據體延伸的過程。廣義地,是指利用測井、鉆井資料所揭示的地質含義(巖性、層厚、含流體性質等)和地震屬性(如振幅、波形、速度等)之間的對比關系,判別或預測遠離或缺少井控區內地震反射信息(如同相軸、地震相、各種屬性參數等)的地質含義。 層位標定的基本方法有平均速度標定法、VSP(垂直地震剖面技術)資料標定法以及合成地震記錄標定法。 5.1.3 深度剖面與構造圖的繪制如果進行深度偏移則可以直接得到深度剖面;如果是時間剖面,為了

52、把時間域中顯示的地質構造變成空間域中的幾何形態,需要進行時深轉換,繪制出深度剖面來。 1)水平疊加剖面繪制深度剖面均勻介質中t0法;連續介質中的曲射線法t0法。2)用偏移時間剖面繪制深度剖面經偏移歸位的時間剖面,反射同相軸的位置是準確的;如果測線是垂直界面走向,可以直接轉成深度剖面,無需劃圓??;如果測線不垂直走向時,有側面反射時差,時深轉換后是不確定的;深度剖面的要求:深度剖面比例尺1:25000或1:10000 ;以靜校正的基準線為零線;通過對比層位,對續至相位進行深度校正(相位校正);剖面質量好,過鉆井剖面應附鉆井地層柱狀圖。3)地震構造圖的繪制方法和步驟繪制的一般方法:人工繪制方法(70

53、年代):以時間剖面為原始資料,按畫“圓或橢圓”方法直接繪制深度剖面。但工作量太大,在構造復雜地區精度較差。(很少采用);水平疊加時間剖面深度剖面(等法線深度圖或視鉛垂深度圖)真深度構造圖;水平疊加時間剖面等t0構造圖真深度構造圖;以三維疊偏剖面為基本資料,利用水平切片直接作t0圖,再時深轉換(不需空間校正)即可得真深度構造圖。4) 繪制的一般步驟: 資料檢查選擇作圖層位、比例尺、等值線距繪制測線平面位置圖取數據進行斷點的平面組合勾繪等值線5) 等t0構造圖的繪制資料檢查(針對所有剖面);構造圖層位的選擇;構造圖比例尺和等值線距的選擇;構造圖的規格和要求;繪制測線平面分布圖;取數據;斷裂系統圖的

54、繪制;勾繪等值線。5.2 淺層地震勘探折射波法資料解釋5.2.1記錄質量的評估與初至的拾取1)資料質量評價原則由于本次實習主要是利用初至時間,來獲得折射波的地震資料。所以,資料質量的高低就在于每一炮的地震記錄的初至波的圖線顯示是否明顯。若初至明顯,折射波和直達波圖形明顯,初至時間易于讀取,則地震資料的質量較高,反之,地震資料質量就低。2) 初至的定義初至時間是指最先到達的有效波的時間。3) 初至拾取的具體方法初至時間的拾取是利用波的對比原則,確定初至波(包括直達波和折射波),讀取波的起跳時間。4) 相位校正當某道上的有效波初至不清楚時,可利用相位對比,讀取相位的時間,并對該道進行相位校正。對于相遇炮的記錄一定要讀取初至時間,而對于追逐炮的記錄,當大多數道上的初至不明顯時,可讀取所有道上的相位時間,而不做相位校正。5.2.2淺層折射波資料解釋方法淺層地震勘探折射波法是地震探測方法之一,就初至折射波的解釋方法而言,先后有多種方法。Thornburgh根據地震波傳播的惠更斯原理,提出了一種圖解法波前法;Hagedoorn(哈格

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