复杂地区浅层地震勘探采集方法探析
发表时间：2015-01-26T13:59:08.377Z 来源：《防护工程》2014年第11期供稿作者：徐光发
[导读] 地震勘探，就是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应。
徐光发贵州地矿局第二工程勘察院贵州遵义 563000
摘要：随着社会经济的发展，地震勘探技术有着广泛的应用。
在复杂地区的浅层地震勘探中，勘探的精度和准度往往会受到常规因素的影响，同时还会受到自然环境、地质地形及浅层地表性质的影响。
本文主要探讨了复杂地区浅层地质勘探采集技术，以期为实际的勘探提高一定的参考。
关键词：复杂地区；浅层地震；勘探采集
引言
地震勘探，就是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。
地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用[1]。
1 地震勘探采集设备概述
1.1 基本构造在实际的地震勘探中，应该根据具体的勘探任务和目标，选择合适的采集设备。
不同的采集设备其性能和完备性存在一定的差异[2]。
比如石油、天然气勘探中，为实现2D 或3D 的地震勘探，通常需要超过200 道的大中型采集系统；对于浅层区的地震勘探，则大多采用96道以下，且性能和完备性较小的采集系统。
同时，系统采集模式的差异也体现在分布式数字传输和集中式模拟传输之上，并且A/D 位数等性能也存在较大差异。
地震勘探设备的基本构造大体体制。
1.2 基本特点目前，我国大多引进国外的大中型勘探采集设备，以分布式采集系统为主，主要的特点是：（1）应用24 位A/D 转换器，提升了采集信号的质量和保真性；（2）噪声和波形畸变变较小，并具有低噪音和微畸变的特点；（2）较高的采样率和较快的频带；（4）系统性能更为完备，适应性较强。
2 地震勘探观测系统的类型
2.1 2D 地震观测2D 地震观测系统一般应用中间式放炮或者端点式放炮的覆盖观测系统[3] [4]。
观测系统的选择以有效波的覆盖追踪范围及干扰波较少的区域为主。
具体而言：（1）端点式放炮，适用于深度较大、道数较多的地震勘探、道数少但未保证一定的炮检距及地下层角度偏大等几种情况的勘探；（2）中间式放炮：适用于深度较小、提高效率和降低费用等情况的勘探。
要注意的是，采取端点式放炮观察系统时，要确保在下倾向放炮；而中间式放炮分为对称和不对称两种。
2.2 3D 地震观测对于复杂地区浅层地震勘探而言，通常采用规则或非规则线束状3D 观测系统。
在3D 操作较为困难的区域勘探观测，可采取宽线观测系统。
3D 地震勘探系统选择，主要按照：（1）覆盖的次数：复杂地区浅层地震勘探一般在15 到25 次，相对简单的地区勘探一般一般在15 次以下；（2）面元的大小：空间产生假频、勘探目标大小及横向分辨率等因素都会影响勘探观测面元的大小。
对于一些较小的、特殊的勘探目标，其面元的大小的要求是至少确保目标范围内有2 到4 个叠加道，在切片方面则要有4 到10 个道。
为避免产生空间假频，在1个周期内至少有2 个及以上的采样点；同一波长内也应保持2 个及以上采样点；（3）炮间距的分布：最低炮检距的设定应为最浅勘探层的1 到1.2 倍，对于最高炮检距的设定会受到诸多因素的影响，但是一般要超过勘探层的深度，还应充分考虑多次波识别、速度分析等要求；（4）偏移的孔径大小；（5）斜坡带的情况：通常情况下，在水平层介质中，斜坡带约为勘探层深度的25%左右；（6）长度的记录：应记录下最深测量层位的绕射情况。
2.3 复杂地区浅层数据采集的设计对于复杂地区浅层数据采集的设计，包括：（1）复杂地区浅层3D地震勘探，应按照先测量、后设计、再施工的过程。
采取此过程可根据测量出的地表变化情况设计出最优的方案。
进而最大限度的实现CMP 面元中的各个炮检距的均匀性分布；（2）不规则3D 勘探采集技术，是当前收集复杂地区浅层地质3D 采集的有效方式，其可根据勘探区内的地表特征，设计出不同的观测系统，以避开障碍物体，在规制3D 不可采集区进行勘探；（3）障碍区内接收点及炮点的定位,充分掌握障碍区内及其附近区域的各个接收点和炮点的初始时间，并利用好初始时间，采取分段线性拟合方法，创建各个控制点的标准初始曲线，再根据实际初始时间与标准初始曲线间的差值，应用交汇法对各接收点和炮点的地理坐标进行计算和校正。
3 浅层地表结构的调查
对于复杂区浅层地表结构的调查方法主要有：（1）微小地震测井法：主要通过地到井的观测模式，以测定浅层速度，再划分速度层的方法。
可准确、有效的确定速度的界面、计算出各层次的速度；（2）小折射法：是对低降速带调查的一种方法，可对浅层速度的界面进行有效的划分，以达到确定低俗带的厚度和速度。
此方法如果持续观测，可把连续变化的浅层剖面显示出来。
该方法具有操作方便、运行灵活、速度快及成本较低的特点，其不足就是不适合地形复杂、陡的地表；（3）雷达测深法：就是把声纳技术应用到地震勘探中，以测量浅层低降速带的方法。
该方法科根据具体的地质、地貌情况，选取采集点分布，具有速度快、成本较低且不受地质地形的影响。
4 采集信息资料的控制及相关评价
对于复杂地区浅层地震勘探采集信息资料的控制的内容主要有三个方面：（1）勘探采集设备的检查：也就是相关采集设备的性能检测，主要按照年月日三种形式检测，检测的内容包括：噪声、波形畸变、脉冲等，检测形式不同则内容也不同；（2）质量现场控制：对于野外数据的采集多采取现场质量控制，软件多以CRISYS 和PROMAX等软件；硬件则以计算机服务器或工作站点为主；（3）采集信息的评价：根据实际勘探地区的特征，选取相应的地震勘探流程为评价标准。
5 结语
对于复杂地区浅层地的地震勘探，因目标区域的地质、地震条件较为复杂，还应地下构造不同，岩层的变化较大。
所以，不但会给野外作业带来一定的困难，还会使信息的处理和分析更加复杂化。
在这种情况下的地震勘探作业，主要表现是波长吸收的减退较为严重，有效波的分辨率和信噪比都不高，所以说，在投入和资源较为充分时，可适当提高道数、覆盖数等，对于观测方法，则可选择弯线勘探或宽线勘探，要根据实际选择合适的方法。
参考文献[1]沈阳，张涛，赵民等．复杂地区浅层地震勘探采集方法探讨[J]．煤炭技术．2011，30（6）：252-254[2]李华科，巍艳．
复杂地区地震勘探采集技术新方法[J]．内蒙古石油化工．2010,11（7）:201-202[3]郝伟.环渤海地区浅层多道地震数据的采集与处理[D]．中国海洋大学．2011，04（6）:69-71[4]强正阳，卢育霞，陈永明等．浅层弯线地震勘探采集与处理技术[J]．地震工程学报.2013，35（01）:140-144。