CN106324682B - 一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法 - Google Patents

一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法。该方法包括以下步骤：1)在目标点钻井，该井穿过低速带、降速带，钻井时记录冻土层的厚度；2)在冻土层的下界面放置地下检波器，在井口布设地面检波器；在地下检波器的下方布设激发点；3)激发采样；根据地面检波器和地下检波器所接收的数据进行分析，即得。该方法通过地面检波器、地下检波器的合理设置，冻土层下激发点的布设，提出了一种适用于冻土层地区的表层结构调查方法；该方法调查精度高，降低了冻土层地区的勘探成本，满足了高精度地震勘探应用中建立精细的表层结构模型的要求。

Description

一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法
技术领域
本发明属于石油天然气地震勘探调查领域，具体涉及一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法。
背景技术
在地震勘探中，表层地质结构调查的精度至关重要，它既关系到能否为地震激发参数的选择提供可靠的依据，也关系到能否为表层低、降速带静校正提供准确资料。静校正是地震资料正确成像的关键，影响着地震资料的叠加效果和构造形态的准确性，甚至影响到地震剖面的分辨率。高精度的表层结构调查是获得高精度地震勘探的重要前提之一。
常用的表层结构调查方法有小折射、微测井法等。小折射是利用浅层折射波和直达波来研究表层结构的一种表层调查方法，其利用地震波在以临界面入射地下折射界面(V上＜V下)时产生沿界面滑行的折射波的折射基本理论，根据折射波时局方程，从观测到的初至时间入手，计算出表层厚度、速度模型。微测井法是利用打穿近地表低、降速带的钻孔，进行井中激发(接收)地面接收(激发)，利用透射波初至时间来研究低、降速带速度和厚度的方法。微测井法包括单井微测井、双井微测井等。
CN104297797A公开了一种巨厚黄土塬区折射微测井调查方法。其方法包括：以常规微测井的调查方法为基础，首选在巨厚黄土塬区选择合适的位置作为激发井，并设计激发井激发因素；以常规小折射的调查方法为基础，埋置多个检波器，利用不同方向的地震波传播特征来校正微测井井深引起的时差；通过微测井和小折射调查记录，获取反映近地表结构的直达波、反射波及折射波信息；以及将微测井和小折射两种调查方法结果进行联合解释，进行巨厚黄土塬的近地表结构调查，建立精细近地表结构模型。
在我国北方地区的冬季，由于冻土层的影响，小折射、单井微测井法已经无法满足表面结构调查的精度要求，其并不能准确提供表层低、降速带的速度界面和速度值，调查得出的表层结构模型与实际误差较大。双井微测井法能更准确地为野外地震资料采集选择最佳激发岩性和井深，确保野外地震资料采集质量，但其缺点是需要两口钻井，成本较高，在冻土层地区，这一缺点更加明显。提供一种精度高的单井微测井方法对于冻土层地区的地震勘探应用具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法，从而解决现有的单井微测井方法在冻土层地区解释成果不准确的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法，包括以下步骤：
1)在目标点钻井，该井穿过低速带、降速带，钻井时记录冻土层的厚度；
2)在冻土层的下界面放置地下检波器，在井口布设地面检波器；在地下检波器的下方布设激发点；
3)激发采样；根据地面检波器和地下检波器所接收的数据进行分析，即得。
步骤2)中，根据表层地质地震条件的需要，在井口的直径为1m的范围内，呈扇形或直角形布设多个地面检波器。优选的，地面检波器的数量为12个；相应形成12道地面接收。
步骤2)中，随着井深的增加，按由密到疏的原则分阶次等间距布设激发点。
优选的，所述分阶次等间距布设激发点采用以下方式：以地下检波器的位置为基准，距离地下检波器的深度为0-3m(第一阶)时，每0.5m设置一个激发点；3-8m时(第二阶)，每1m设置一个激发点；10-20m(第三阶)时，每2m一个激发点；20m以上时(第四阶)，每3m设置一个激发点。即在0m、0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m、4m、5m、6m、7m、8m、10m、12m、14m、16m、18m、20m、23m、26m、29m·······处分别布设激发点。
地面检波器和地下检波器型号相同。两者的频率均为10Hz～40Hz。地面检波器和地下检波器共形成13道接收。
步骤3)中，根据地下检波器所接收的微测井资料，分析得到冻土层以下表层结构的速度和厚度在纵向上的变化规律；利用地面检波器与地下检波器的时间差和冻土层的厚度，计算得到冻土层的速度。
通过对检波器所接收的微测井资料进行数据处理解释和波动力学分析，即可根据直达波、反射波、折射波的波形特征，结合特定道的时深拟合分析，即可得到冻土层、低速带、降速带等表层结构的相应信息。
本发明的应用于冻土层地区的表层结构调查方法，通过地面检波器、地下检波器的合理设置，冻土层下激发点的布设，提出了一种适用于冻土层地区的表层结构调查方法；该方法在一口井中进行井中激发、井中接收，不仅提高了表层结构的调查精度，且使用单井微测井，大大降低了冻土层地区的勘探成本，满足了高精度地震勘探应用中建立精细的表层结构模型的要求。本发明的方法剔除了冻土层对下覆地层的影响，使表层结构的调查精度更高；该方法可以为地震激发井深设计提供可靠数据，确定最佳激发深度和岩性，同时也为工区的地震资料的室内处理提供了静校正量。
附图说明
图1为本发明的表层结构调查方法的示意图；
图2为某勘探区常规微测井方法的解释成果图；
图3为某勘探区本发明的表层结构调查方法的解释成果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例
本实施例的应用于冻土层地区的表层结构调查方法，应用于焉耆盆地的地震勘探中，包括以下步骤：
1)在目标点钻井，该井穿过低速带、降速带，钻井时记录冻土层的厚度；
2)如图1所示，在冻土层的下界面放置地下检波器，在井口的直径为1m的范围内呈直角形布设12个检波器，地下检波器和地面检波器的型号相同，频率均为10Hz；
3)激发采样：以地下检波器的位置为基准，随着井深的增加，按由密到疏的原则分阶次等间距布设激发点；距离地下检波器的深度为0-3m(第一阶)时，每0.5m设置一个激发点；3-8m时(第二阶)，每1m设置一个激发点；10-20m(第三阶)时，每2m一个激发点；20m以上时(第四阶)，每3m设置一个激发点；
4)根据地下检波器所接收的微测井资料，分析得到地震工区内冻土层以下表层结构的速度和厚度在纵向上的变化规律；利用地面检波器与地下检波器的时间差和冻土层的厚度，计算得到冻土层的速度。
对比例
对比例的表层结构调查方法，目标区与实施例相同，采用常规单井微测井方法，包括以下步骤：
1)在目标点钻井，该井穿过低速带、降速带；
2)在井口的直径为1m的范围内呈直角形布设12个检波器，频率均为10Hz；
3)激发采样：以地面检波器的位置为基准，随着井深的增加，按由密到疏的原则分阶次等间距布设激发点；距离地下检波器的深度为0-3m(第一阶)时，每0.5m设置一个激发点；3-8m时(第二阶)，每1m设置一个激发点；10-20m(第三阶)时，每2m一个激发点；20m以上时(第四阶)，每3m设置一个激发点；
4)根据地面检波器所接收的微测井资料，分析得到地震工区内表层结构的速度和厚度在纵向上的变化规律；依据时深关系图，获得近地表的速度和厚度信息。
实施例解释成果图如图2所示，对比例的解释成果图如图3所示。由图可知，对比例的低速带和降速带数据混乱，无规律可循；而实施例的低速带和降速带数据规律性比较明显。同时，实施例获取的低速带和降速带数据建立的表层结构模型与实际情况符合，说明本发明的表层调查方法精度更高。

Claims (4)

1.一种应用于冻土层地区的表层结构调查方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在目标点钻井，该井穿过低速带、降速带，钻井时记录冻土层的厚度；
2）在冻土层的下界面放置地下检波器，在井口布设地面检波器；在地下检波器的下方布设激发点；
3）激发采样；根据地面检波器和地下检波器所接收的数据进行分析，即得；
步骤2）中，根据表层地质地震条件的需要，在井口的直径为1m的范围内，呈扇形或直角形布设多个地面检波器；
步骤2）中，随着井深的增加，按由密到疏的原则分阶次等间距布设激发点；所述分阶次等间距布设激发点采用以下方式：以地下检波器的位置为基准，距离地下检波器的深度为0-3m时，每0.5m设置一个激发点；3-8m时，每1m设置一个激发点；10-20m时，每2m一个激发点；20m以上时，每3m设置一个激发点；
步骤3）中，根据地下检波器所接收的微测井资料，分析得到冻土层以下表层结构的速度和厚度在纵向上的变化规律；利用地面检波器与地下检波器的时间差数据和冻土层的厚度，计算得到冻土层的速度。
2.如权利要求1所述的应用于冻土层地区的表层结构调查方法，其特征在于，地面检波器的数量为12个。
3.如权利要求1所述的应用于冻土层地区的表层结构调查方法，其特征在于，地面检波器和地下检波器型号相同。
4.如权利要求3所述的应用于冻土层地区的表层结构调查方法，其特征在于，地面检波器和地下检波器的频率均为10Hz～40Hz。
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