基于可控震源的中浅部地震勘探参数选择

doi:10.11720/wtyht.2021.1145

摘要
图/表
参考文献
相关文章
Metrics

全文: PDF(18105 KB) HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要

可控震源已经广泛应用在石油、煤田等地震勘探工作中,相应的技术手段也较为成熟,但涉及高频检波器采集的较少,尤其是使用可控震源进行中浅部地震勘探时参数的选择缺乏参考依据。为了研究如何在中浅部地震勘探中获取高品质数据,在雄安地区开展了一系列“可控震源激发、高频检波器接收”试验。本文在大量试验数据的基础上,采用原始单炮定性分析与频谱定量分析相结合的方式,从原始数据信噪比与分辨率的角度出发,系统论述了可控震源震动次数、扫描长度、初始频率、终止频率、驱动幅度、斜坡长度以及检波器自然频率等参数的选择对数据质量的影响;明确了所涉及参数的选择要点及依据,提出了高截止频率的概念;最后,总结了中浅部地震勘探参数选择的策略,对以后中浅部可控震源地震勘探具有一定的借鉴意义。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	谢兴隆
	马雪梅
	龙慧
	李秋辰
	郭淑君
	程正璞

关键词 ：地震勘探, 可控震源, 激发参数, 高频检波器, 数据采集

Abstract：

The vibrator has been widely used in petroleum,coal field and other seismic exploration,and the corresponding technical means are relatively mature;nevertheless,there is no reference basis for the parameter selection of middle and shallow seismic exploration with vibrator.In order to study how to obtain high quality data in middle and shallow seismic exploration,the authors carried out a series of "vibrator excitation,high frequency geophone reception" experiments in Xiong'an.Based on a large number of experimental data and using qualitative analysis of original single shot and quantitative analysis of frequency spectrum,this paper systematically discusses the influence of the selection of parameters such as vibration number of vibrator,sweep length,starting frequency,ending frequency,drive level,slope length and natural frequency of geophone on data quality.This paper clarifies the key points and basis of parameter selection,puts forward the concept of high cutoff frequency,and summarizes the strategy of parameter selection for middle and shallow seismic exploration,which provides some reference for the use of vibrator in middle and shallow seismic exploration.

Key words： seismic exploration vibrator shooting parameters high frequency geophone data acquisition

收稿日期: 2020-04-10 修回日期: 2021-01-13 出版日期: 2021-08-20

ZTFLH:

P631.4

基金资助:国家重点研发计划项目(2020YFE0201300);中国地质调查局地质调查项目(DD20189630)

通讯作者: 马雪梅

作者简介: 谢兴隆(1989-),男,硕士,从事地球物理勘探与方法研究工作。Email: xxl0306@126.com

引用本文:

谢兴隆, 马雪梅, 龙慧, 李秋辰, 郭淑君, 程正璞. 基于可控震源的中浅部地震勘探参数选择[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 1004-1013.
XIE Xing-Long, MA Xue-Mei, LONG Hui, LI Qiu-Chen, GUO Shu-Jun, CHENG Zheng-Pu. The parameter selection of middle and shallow seismic exploration based on vibrator. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(4): 1004-1013.

链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.1145 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I4/1004

Fig.1 试验场地布置

Fig.2 频谱分析窗口选择示意

Fig.3 不同震动次数频谱对比(40 Hz检波器)

Fig.4 不同扫描长度频谱对比(40 Hz检波器)

Fig.5 不同驱动幅度频谱对比(40 Hz检波器)

Fig.6 不同斜坡长度频谱对比(40 Hz检波器)

Fig.7 不同起始频率单炮对比(40 Hz检波器)

Fig.8 不同起始频率频谱对比(40 Hz检波器)

Fig.9 不同起始频率频谱对比(100 Hz检波器)

Fig.10 不同终止频率单炮对比(40 Hz检波器)

Fig.11 不同终止频率频谱对比(40 Hz检波器)

Fig.12 不同终止频率频谱对比(100 Hz检波器)

Fig.13 不同检波器单炮对比

Fig.14 不同检波器频谱对比

Fig.15 出力30%时单只与组合检波器单炮对比

Fig.16 不同检波器叠加剖面对比

[1]	佟训乾, 林君, 姜弢, 等. 陆地可控震源发展综述[J]. 地球物理学进展, 2012,27(5):1912-1921.
[1]	Tong X Q, Lin J, Jiang T, et al. Summary of development of land vibrator[J]. Progress in Geophysics, 2012,27(5):1912-1921.
[2]	倪宇东, 王井富, 马涛, 等. 可控震源地震采集技术的进展[J]. 石油地球物理勘探, 2011,46(3):349-356.
[2]	Ni Y D, Wang J F, Ma T, et al. Advances in vibroseis acquisition[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2011,46(3):349-356.
[3]	凌云, 高军, 孙德胜, 等. 可控震源在地震勘探中的应用前景与问题分析[J]. 石油物探, 2008,47(5):425-438.
[3]	Ling Y, Gao J, Sun D S, et al. Analysis of vibroseis in seismic exploration and its application[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2008,47(5):425-438.
[4]	周如义, 魏铁, 张新峰, 等. 可控震源高效交替扫描作业技术及应用[J]. 石油地球物理勘探, 2008,43(s2):15-18.
[4]	Zhou R Y, Wei T, Zhang X F, et al. High-efficient alternative sweeping technique of vibroseis and application[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2008,43(s2):15-18.
[5]	柳兴刚, 刘志刚, 张健宸, 等. 低频可控震源在苏丹复杂探区中的应用[J]. 物探装备, 2019,29(2):71-75.
[5]	Liu X G, Liu Z G, Zhang J C, et al. Application of low-frequency vibrator in complex exploration area in Sudan[J]. Equipment for Geophysical Prospecting, 2019,29(2):71-75.
[6]	李桂林, 田玉昆, 尹吴海, 等. 西藏高原地区低频可控震源高密度宽线地震采集技术攻关与应用——以尼玛盆地低频可控震源采集为例[J]. 地球物理学进展, 2019,34(1):113-118.
[6]	Li G L, Tian Y K, Yi W H, et al. Low-frequency vibroseis with high density wide line seismic acquisition technology research and application in Tibet Plateau:A case study of low-frequency vibroseis[J]. Progress in Geophysics, 2019,34(1):113-118.
[7]	陈鹏, 于常青, 韩建光, 等. 低频可控震源在哈拉湖冻土区二维地震勘探试验研究[J]. 地球物理学进展, 2018,33(2):562-570.
[7]	Chen P, Yu C Q, Han J G, et al. Low-frequency vibroseis experimental study of 2D seismic exploration for Hala lake's permafrost region[J]. Progress in Geophysics, 2018,33(2):562-570.
[8]	Gibson J, Lin F, Egreteau A, et al. The case for longer sweeps in vibrator acquisition[J]. The Leading Edge, 2010,29(6):648-652.
[9]	Jean-Jacques , Postel , Julien , et al. V1:Implementation and application of single-vibrator acquisition[J]. The Leading Edge, 2008,27(5):604-608.
[10]	曲英铭, 李振春, 韩文功, 等. 可控震源高效采集数据特征干扰压制技术[J]. 石油物探, 2016,55(3):395-407.
[10]	Qu Y M, Li Z C, Han W G, et al. The elimination technology for special interference in vibroseis efficient acquisition data[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2016,55(3):395-407.
[11]	曹务祥, 孙哲, 刘丽丽. 高保真可控震源采集能量分析[J]. 石油地球物理勘探, 2011,46(4):535-537.
[11]	Cao W X, Sun Z, Liu L L. Energy analysis of high fidelity vibroseis acquisition[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2011,46(4):535-537.
[12]	郭勇. 可控震源高效采集噪音特点及其压制方法研究[D]. 成都:西南石油大学, 2016.
[12]	Guo Y. Study on noise characteristics and suppression methods of vibroseis efficient acquisition[D]. Chengdu:Southwest Petroleum University, 2016.
[13]	薛海飞, 董守华, 陶文朋. 可控震源地震勘探中的参数选择[J]. 物探与化探, 2010,34(2):63-68.
[13]	Xue H F, Dong S H, Tao W P. Parameter selection in vibroseis seismic exploration[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2010,34(2):63-68.
[14]	武娇阳. 浅层地震勘探在城市活断层勘查中的应用技术[D]. 成都:成都理工大学, 2012.
[14]	Wu J Y. The Technology of seismic exploration in the exploration of active fault in cities[D]. Chengdu:Chengdu University of Technology, 2012.
[15]	孙海川. 可控震源地震采集技术在H探区煤炭勘查中的实验[J]. 物探与化探, 2020,44(1):42-49.
[15]	Sun H C. Experimental study of vibroseis seismic acquisition technology on coal exploration in H prospecting area[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2020,44(1):42-49.
[16]	Tsaig Y, Donoho D L. Extensions of compressed sensing[J]. Signal Processing, 2006,86(3):549-571.
[17]	周大同, 周恒, 张慕刚, 等. 可控震源施工效率估算方法[J]. 石油地球物理勘探, 2008,43(s2):50-54.
[17]	Zhou D T, Zhou H, Zhang M G, et al. Evaluating method of vibriseis operation efficiency[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2008,43(s2):50-54.
[18]	梁运基, 李桂林. 陆上高分辨率地震勘探检波器性能及参数选择分析[J]. 石油物探, 2005,44(6):640-644.
[18]	Liang Y J, Li G L. The geophone property and preferences in land high-resolution seismic survey[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2005,44(6):640-644.
[19]	吕公河. 地震勘探检波器原理和特性及有关问题分析[J]. 石油物探, 2009,48(6):531-543.
[19]	Lyu G H. Analysis on principles and performance of seismic geophone and relevant issues[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2009,48(6):531-543.
[20]	曹务祥. 可控震源技术使用误区分析[J]. 石油地球物理勘探, 2006,41(3):341-345.
[20]	Cao W X. Analysis of aspects in mistaken use of vibroseis technique[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2006,41(3):341-345.
[21]	邹志辉, 张翊孟, 卞爱飞, 等. 常规检波器低频数据的评价与恢复及其在地震成像中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2016,51(5):841-849.
[21]	Zou Z H, Zhang Y M, Bian A F, et al. Low-frequency evaluation and recovery of conventional geophone data and applications in seismic imaging[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2016,51(5):841-849.
[22]	Ziolkowski A, Hanssen P, Gatliff R, et al. Use of low frequencies for sub-basalt imaging[J]. Geophysical Prospecting, 2010,51(3):169-182.
[23]	汪恩华, 赵邦六, 王喜双, 等. 中国石油可控震源高效地震采集技术应用与展望[J]. 中国石油勘探, 2013,18(5):24-34.
[23]	Wang E H, Zhao B L, Wang X S, et al. Application and outlook of vibroseis acquisition techniques with high efficiency of CNPC[J]. China Petroleum Exploration, 2013,18(5):24-34.
[24]	张丽艳, 李昂, 裴江云, 等. 低频可控震源“两宽一高”地震处理技术研究[J]. 地球物理学进展, 2018,33(4):1629-1636.
[24]	Zhang L Y, Li A, Pei J Y, et al. Low frequency vibrator "Two-wide One-high" seismic processing technique research[J]. Progress in Geophysics, 2018,33(4):1629-1636.

[1]	陈子龙, 王海燕, 郭华, 王光文, 赵玉莲. 地震全波形反演研究进展与应用现状综述[J]. 物探与化探, 2023, 47(3): 628-637.
[2]	张入化, 张洞君, 黄建平, 苟其勇, 周嘉妮. 基于LSCG法和波数补偿的频率域二维地震正演模拟方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 384-390.
[3]	苏海, 乔金, 张忠楠, 杜中东, 张永豪, 赵挥, 李爱荣. 基于大型低频可控震源的超深储层广角反射采集技术[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 377-383.
[4]	谢兴隆, 马雪梅, 龙慧, 明圆圆, 孙晟. 基于Curvelet变换的线杆共振干扰去除方法[J]. 物探与化探, 2022, 46(2): 474-481.
[5]	苏云, 游洪文, 李令喜, 孟凡冰, 李敏杰, 唐娟, 谢金丽. 沙漠区可控震源采集资料“黑三角”强能量噪声压制技术[J]. 物探与化探, 2022, 46(2): 410-417.
[6]	肖关华, 张伟, 陈恒春, 卓武, 王艳君, 任丽莹. 浅层地震技术在济南地下空间探测中的应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 96-103.
[7]	余永鹏, 闫照涛, 毛兴军, 杨彦成, 马永祥, 黄鹏程, 陆爱国, 张广兵. 巨厚新生界覆盖区煤炭勘查中的电震综合方法应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1231-1238.
[8]	雍凡, 刘子龙, 蒋正中, 罗水余, 刘建生. 城市三维地震资料处理浅层成像关键技术[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1266-1274.
[9]	邱庆良, 曹乃文, 白烨. 可控震源激发参数优选及应用效果[J]. 物探与化探, 2021, 45(3): 686-691.
[10]	梁建刚, 杨为民, 孙大鹏, 匡海阳. 二维地震勘探在大庆长垣南端砂岩型铀矿勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2020, 44(6): 1322-1328.
[11]	李江, 智敏, 朱书阶. 岩浆岩地震波阻抗反演与厚度预测[J]. 物探与化探, 2020, 44(5): 1233-1238.
[12]	徐磊, 汪思源, 张建清, 李文忠, 李鹏. 近垂直反射正演模拟及其地下工程应用[J]. 物探与化探, 2020, 44(3): 635-642.
[13]	孙海川. 可控震源地震采集技术在H探区煤炭勘查中的实验[J]. 物探与化探, 2020, 44(1): 42-49.
[14]	戚宾, 王祥春, 赵庆献. 海洋电火花震源地震勘探研究进展[J]. 物探与化探, 2020, 44(1): 107-111.
[15]	唐文, 李江, 汪铁望. 黄土塬区多道瞬态面波数据采集试验分析[J]. 物探与化探, 2020, 44(1): 165-170.

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed