胜利油田滩浅海地区三维高精度地震勘探采集技术研究

摘要

滩浅海地区是指沿海滩涂、潮间带和水深低于10m的浅海区域，其特殊的地表条件使得该地区地震数据采集技术既不完全等同于陆地，也不完全等同于海上，受其影响，已有的勘探成果普遍存在资料信噪比和分辨率低的问题。目前国内外对滩浅海地区三维高精度地震勘探技术的研究日益重视。胜利油田滩浅海地区油气资源丰富，面积广阔，勘探潜力巨大，但该区复杂地表条件和表层结构严重影响了地震波的激发与接收效果，所的地震资料难以满足地质构造精细解释的需要，因此，开展滩浅海地区复杂地表条件下的高精度三维地震勘探采集方法研究具有重要意义。 论文首先对胜利油田滩浅海地区的地震特征进行了详细的研究。通过对该区地震资料采集因素以及以往地震资料特征的系统分析，提出了在胜利油田滩浅海地区进行地震勘探需要解决的四项关键技术。论文围绕这四项技术展开研究，并取得了许多富有创新性的研究成果。 根据胜利油田滩浅海地区水陆交互的地表及地下地质特点，结合地质任务要求，并考虑采集设备现状，提出了无缝拼接目标采集设计技术。该项技术是在对地震勘探目标区地震、地质条件充分分析的基础上进行的综合论证分析技术，包括基于地球物理模型进行采集参数分析的地震采集设计技术、基于数值模型设计的观测系统属性分析技术和基于地下介质模型进行射线追踪与模拟记录制作的模型正演技术。目标设计过程中，综合应用这些技术，并借鉴陆地与海上采集施工设计方法，优化观测系统参数，并针对主要采集目标，通过变观设计针对性地增加目标区复盖次数，提高主要地质目标的地震勘探质量和精度。 论文研究了适合滩浅海地区地震数据采集的接收技术和二次定位技术。通过对速度检波器和压电检波器的理论分析和实验对比，通过不同类型的检波器的联合应用，以适应滩浅海水陆交互地带复杂表层结构条件下的地震波接收；同时，为改善检波器与大地的耦合条件，改进检波器的尾锥结构，并采用室内振动台定量测试、室外模拟测试和野外试验资料对比等技术措施进行耦合效果的定量分析，保障改进的检波器性能，有效地提高了检波器的接收效果，解决了烂泥滩区域的接收问题；海流的影响使浅海和极浅海海域检波器漂移，难以准确的定位，论文从声波定位和利用初至波定位两个方面进行了系统研究，尤其详细讨论了它们的误差问题，研究了初至波二次定位软件。 论文还研究了胜利油田滩浅海地区的激发方式，重点研究了炸药和气枪两种震源，对比分析了它们的激发特性、组合方式、激发方式及其对地震波的影响，进一步研究了不同激发震源的匹配以及激发参数的选择等问题。提出了针对滩浅海地区的地表特征，根据潮汐规律，综合使用炸药震源和气枪震源，以产生频带宽、能量强的地震子波。 论文最后研究了滩浅海地区的施工方式，提出了根据潮汐特点，合理选择激发与接收方式，可以有效提高地震记录品质，减少过度带干扰。另外，研究还涉及了采集因素的一致性和有效性问题。 综合利用这些技术，在胜利油田的两个滩浅海地区(郭局子地区和桩海地区)进行了有针对性的目标采集设计与野外数据采集，获得了高品质的野外地震资料，取得了明显的效果。地震资料处理结果表明，各标准层衔接准确，地质现象清楚，构造准确合理，地震资料的信噪比和分辨率较高，断裂系统清晰，能够满足地质任务的要求。通过后续处理解决了陆上、滩涂和极浅海地区的地震资料在频率、相位、能量等品质上的差异，得到了高质量和高精度的地震剖面，取得了良好的地质效果和经济效益。 该项技术研究，对于胜利油田和环渤海湾地区的滩浅海三维高精度地震勘探采集具有较高的指导意义和推广应用价值。

目录

前言

1 滩浅海地区的地震特征

1.1海岸带的划分

1.2滩浅海地区勘探前景

1.3影响滩浅海地区地震资料采集的主要因素

1.4胜利油田滩浅海地区的地震资料特征分析

1.5滩浅海地区地震勘探需要解决的主要问题

2 滩浅海地区的地震勘探目标设计技术

2.1滩海地区观测系统设计原则

2.1.1针对主要地质目标和地质特征进行采集参数计算

2.1.2适应滩浅海地表特点的观测系统的选择

2.1.3正演模拟与优化观测系统

2.2滩浅海观测系统实例与效果分析

2.2.1郭局子滩海地区

2.2.1郭局子滩海地区2.2.1.1工区简况

2.2.1郭局子滩海地区2.2.1.2采集参数分析

2.2.1郭局子滩海地区2.2.1.3全工区目标地震采集设计

2.2.2桩海滩浅海地区

3 滩浅海地区的接收技术

3.1滩浅海地区对地震波接收的基本要求

3.2不同型号检波器的联合应用

3.3检波器耦合研究与改进

3.4二次定位技术及应用

4 滩浅海地区的激发技术

4.1滩浅海地区对激发的基本要求

4.2滩海地区地震波的激发方式

4.2.1炸药震源

4.2.2气枪震源

4.2.3钻井技术

4.2.4钻井激发与气枪激发的联合应用

4.3不同激发方式对地震波传播的影响

4.4不同激发震源的匹配

4.5激发参数的选择

5 滩浅海施工方式的研究

5.1施工方案的整体设计

5.2采集因素的一致性研究

5.3有效性研究

6 滩浅海地区的地震采集效果

6.1郭局子地区采集效果分析

6.2桩海地区应用效果

结论

主要参考文献

致谢