地震勘探野外工作方法

PAGEPAGE5地震勘探野外工作方法论文提要根据近三年对地震勘探的学习和根据自己所了解的知识，总结出对地震勘探野外工作的方法。地震勘探的野外工作，是地震勘探技术中重要的基础工作。它的基础任务是采集各种地震资料的原始数据，这些数据的准确与否，直接关系着地震勘探的精度和效果，所以对地震法的野外工作必须要十分重视。野外工作方法，因各探区具体条件的不同会有较大的差别。本论文就是介绍不同的野外环境所使用得不同勘探方法。文章分为三大部分，其中地震勘探的基本原理与工作方法包括：勘探前期的测量工作、勘探中的钻井工作、各种激发地震波的方法、地震波的接收。二维勘探设计及测线部署包括：勘探阶段的划分、地震测线部署、地震勘探设计。三维勘探的运用和与二维的区别包括：三维勘探与二维的区别、高精度三维勘探的运用、地震数据野外采集、地震数据室内处理、地震资料的解释正文一、地震勘探的基本原理与工作方法地震勘探就是利用人工方法引起地壳振动，如利用炸药爆炸产生人工地震，再用精密仪器记录下爆炸后地面上各点的震动情况。利用记录下来的资料，推断地下地质构造的特点。那么人工地震为什么能查明地下地质构造呢？我们知道，当投一块石头到平静的水池里，平静的水面就会出现一圈圈的波纹，向四面八方传播，形成了"水波"。"水波"传到水池边或遇到障碍物时还会返回来，发生所谓的"波的反射"。地震勘探的原理与此十分类似，在地面上某点打井放炮后，爆炸产生的地震波向下传播。地震波遇到地层(速度与密度的乘积有差异)的分界面时，通常会发生反射；同时另一部分地震波还会继续向下传播，碰到相似的地层界面后还会产生反射和透射，即一部分地震波的能量反射回地面，另一部分继续向下传播。与此同时，地面上精密的仪器把来自各个地层分界面的反射波引起地面振动的情况记录下来。然后根据地震波从地面开始向下传播的时刻和地层分界面反射波到达地面的时刻，得出地震波从地面向下传播到达地层分界面，又反射回地面的总时间，再用别的方法测定出地震波在岩层中传播的速度，最后就可得到地层分界面的埋藏深度了。勘探前期的测量工作工程内容：测量是指将勘探部署图上点、线、网按要求运用测量的方法放样到实地，为地震勘探施工、资料处理、资料解释提供符合要求的测量成果及图件等。工程目的：为后续工序施工及成果图指明确切位置测量分类：分常规测量、实时差分测量二种方法计量单位：km勘探中的钻井工作工程内容：钻井是指在地震测量布设的炮点上依据施工设计的井深、井数的要求，使用钻机设备所进行的钻进及为配合该项工作所做的辅助工作等。工程目的：把炸药放到地下一定深度。钻机分类：使用的钻机主要有车装风钻、车装水钻和人抬钻等。计量单位：口各种激发地震波的方法（1）炸药工程内容：炸药激发是指使用炸药在地震测量布设的爆炸点上，按施工设计要求产生地震波的工作过程。工程目的：产生地震波计量单位：炮（2）空气枪工程内容：气枪是指在地震测量布设的炮点上，使用气枪设备所进行的多次产生地震波及为配合该项工作所做的辅助工作等工程目的：产生地震波。气枪分类：分浅水气枪、泥枪、深水气枪、陆地气枪四种。目前主要用水上气枪计量单位：炮次（3）可控震源工程内容：可控震源是指在地震测量布设的炮点上，使用可控震源设备（震源车等）所进行的连续产生地震波及为配合该项工作所做的辅助工作等工程目的：产生地震波。使用范围：只有陆地用可控震源计量单位：炮地震波的接收（1）工程内容：排列收放是指放线工把电缆、检波器、采集站、电源站、交叉站、电瓶等按施工设计要求摆放和埋置在检波点位上，以及配合该项工作所需的排列收集倒运、故障查处、专项工具维修、保养等辅助作业的过程。工程目的：接收地震波分类：采集站分有线遥测与无线遥测；小线分单个与串；检波器分陆上，水上与沼泽等。计量单位：道（2）工程内容：数据采集是指按设计要求，监视外线排列质量，控制激发，将地震信号记录在地震勘探专用磁盘上，以及为配合该项工作所需的专用工具检验、维修和其它辅助作业等。工程目的：记录地震波构造细测的测线布置，一般以一个构造或一个构造带为勘探单位。县距几百米到一公里。在短裂多的构造上，为了搞清断层分布和断块形态，需要加密测线。当构造被断层分为许多块时，则应每个断块分别有封闭测网控制。在研究断层、超覆等异常带时，主测线应尽可能垂直走向，联络测线尽量平行走向，避开异常影响，按断块来布置测线，以便查明断块间的关系和检查平面上断层线连接的正确性。此外还要做连井侧线，用井来控制地震资料解释并查明井与井之间的构造关系。（三）地震勘探设计地震勘探设计，是地震勘探的首要工作，应在施工之前作好。设计工作，需要充分调查和分析资料，反复认识，充分利用前人的经验，提出地质上和施工方法上存在的问题，明确要解决的地质任务和完成任务的具体实施。从而正确部署地震测线，合理使用工作量。地震勘探设计分为总体设计、技术设计和施工设计三种。1、总体设计总体设计是由地质调查处（或勘探公司）负责提出的。通过对某一地区以往重、磁、电、钻井及地震资料的全面分析，了解该地区的基本构造轮廓、地震特征（岩性、厚度、接触关系）及地质条件，以往地震工作的经验教训等，从油气勘探的需要出发，提出总体设计。具体内容包括：工区范围、地址任务、队伍部署、测线布置方案及互相连接的原则性规定、对野外工作的主要技术措施和成果图鉴要求。2、技术设计技术设计一般由勘探公司提出。它是对某一地区的二级构造带提出的勘探设计。根据总体设计提出的地质任务，着重分析以往的物探资料，指出要注意的问题。其主要内容包括：明确个地震队的工区、地质任务、测线布设、拟订实验方案及施工方法的具体措施和要求，并对资料处理及成果提出要求，规定出工、收工、完成资料整理和交出成果报告的期限等。3、施工设计施工设计由地震队的解释组负责提出。应在详细踏勘工区和了解已有资料之后编写。内容包括：工区的地震地质条件和任务，以往的工作经验教训，实验和施工方案，对各项工作的具体要求等。以上三种不同形式的地震勘探设计，每一种都要求有严格的审批制度。三、三维勘探的运用和与二维的区别1、三维勘探与二维的区别与二维地震勘探相比，三维地震勘探不仅能获得一张张地震剖面图，还能获得一个三维空间上的数据体。三维数据体的信息点的密度可达12.5米×12.5米(即在12.5米×12.5米的面积内便采集一个数据)，而二维测线信息点的密度一般最高为1千米×1千米。由于三维地震勘探获得信息量丰富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来。地质勘探人员利用高品质的三维地震资料找油找气，中国近期发现的渤海湾南堡大油田、四川普光大气田、塔里木盆地塔中Ⅰ号大气田等，全要归功于高精度的三维地震勘探技术。三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似，但其工作内容及达到的效果却今非昔比了。三维地震勘探主要由野外地震数据资料采集、室内地震数据处理、地震资料解释3个步骤组成，这是一项系统工程，甚至每个步骤就是一个系统，因为这3个步骤既相互独立，又相互影响，而且每一步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。2．高精度三维勘探的运用要了解三维地震勘探技术，有必要先了解一下二维地震勘探的基本原理。二维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，采集地下地层反射回地面的地震波信息，然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀，在二维空间(长度和深度方向)上显示地下的地质构造情况。同时几十条相交的二维测线共同使用，即可编制出地下某地质时期沉积前地表的起伏情况。如果发现哪些地方可能储有油气，则可确定其为油气钻探井位。地震数据野外采集野外地震数据资料采集包括测量、钻浅井孔埋炸药(在使用炸药震源时)、埋检波器、布置电缆线至仪器车几道工序。测量的任务是定好测线及爆炸点和接收点的位置。钻井的任务是准备好可埋下炸药的浅井。埋炸药就是向井中放入炸药，以在爆炸后产生出地震波。地震波遇岩层界面反射回来被检波器接收并传到仪器车，仪器车将检波器传来的信号记录下来，这就获得了用以研究地下油气埋藏情况的地震记录。地震数据室内处理室内地震数据处理是把采集到的地震信息磁带上的大量数据输入专用电子计算机，按不同要求用一系列功能不同的程序进行处理运算，把数据进行归类编排，突出有效的，除去无效和干扰的，最后把经过各种处理的数据进行叠加和偏移，最终得到一份份地震剖面或三维数据体文件地震的资料解释地震资料解释是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程，包括运用波动理论和地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，作出构造解释、地层解释、岩性和烃类检测解释及综合解释，绘出有关成果图件，对工作区域作出含油气评价，提出钻探井位置等。四、结束语资料的野外采集是一项技术含量高，采集困难，任务艰巨的工程。震源激发直接影响记录质量。震源激发由1、激发岩性2、激发深度3、激发药量三个激发条件来制约。所以激发震源时要选择好激发条件。激发岩性应选取潮湿的可塑性岩层。关于激发深度，以反射波说，要选在潜水面以下，最好是在潜水面以下3—5米的粘土层或泥岩中爆炸。这样可使激发的频谱适中，且由于激发离上面的潜水面不远，潜水面又是一个强反射界面，爆炸所激发的能量由于潜水面的强烈反射作用而大部分往下传播，从而增强了有效波的能量，减少了干扰