山区障碍物变观二维观测系统设计——以城口二维试验线CK2013-NE-11为例

山区障碍物变观二维观测系统设计——以城口二维试验线

CK2013-NE-11为例

摘要：在城口的地震勘探施工中，陡坎、悬崖、河流、房屋等障碍物较多，采用炮井整桩号移动及变观设计后，并对观测系统进行反复调整和分析，满足设计要求，整条试验线线覆盖次数较均匀，取得较好的地震采集效果。

关键词：二维地震勘探；障碍物；观测系统；覆盖次数

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引言

为尽量减少地震反射资料空白区，获得较完整的地震资料，合理的变观方案是穿越山区障碍物的关键。利用地震采集工程软件进行动态模拟，选择既保证采集质量又经济可行的激发和观测方式，是在山区开展二维地震勘探的有效手段。

1 二维观测系统变观设计

1.1规则二维观测系统设计

城口页岩气勘查区位于四川中生代前陆盆地和扬子陆块南部被动边缘褶皱带结合部位，由秦岭地槽褶皱系的南缘部分和扬子准地台的北部边缘组成。属大巴山南麓山前断褶带，地形起伏剧烈且地层倾角大。此次二维地震勘探以下寒武统水井沱组、上奥陶统五峰组及下志留统龙马溪组为目的层。根据勘探地质任务的要求，充分借鉴邻区二维地震勘探经验，求取地球物理参数，建立相应地球物理及近地表模型，分别对激发和接收参数进行分析、论证，从中选出最佳的地震采集参数。通过对最大炮检距、面元大小、道距、炮点距、覆盖次数等参数的论证和综合分析[1-3]，确定试验线CK2013-NE-11的基本观系统为覆盖次数180×2次（双线接收），接收道数720道，道距20m，炮点距40m，最大炮检距7190m，最小炮检距10m。

1.2城口山区的技术难点及变观思路

勘查区涉及悬崖、河流及各类其他设施等障碍物，由于技术条件的限制，属地震资料空白区。由于使用炸药作为激发源，选择激发点与接收点相对困难，不能合理布设物理点。

CK2013-NE-11试验线满覆盖长度12.68km，试验线涉及障碍物。通过分析，CK2013-NE-11试验线变观设计主要有以下难点：①村庄密集、悬崖和河流采砂昼夜影响，无法采用常规勘探设备及技术进行施工，影响勘探效率和效果；②部分理论点位于悬崖峭壁房屋内，不能放样物理激发点，不符合激发要求；③障碍物多，理论炮点、检波点布设困难，会导致小炮检距缺失，造成浅层资料不完整。

1.3设计思路

（1）进行精细踏勘，精确圈定障碍物及其边缘每一个可以布设的激发、接收点，详细调查地面情况，综合利用各种地理信息，充分了解地形、地物，针对地震勘探的目的层，利用先进的采集论证软件进行地震采集参数论证和观测系统设计，力求选择最佳的地震采集方案。

（2）在试验线统一的观测系统基础上，采用特殊观测方式，通过设计分析软件进行动态模拟，选择既保证效果又经济可行的激发点和观测方式。

（3）在障碍物外围加密炮点，弥补障碍物内大炮检距资料的不足，提高资料深层信噪比及外围资料的覆盖次数，确保叠加剖面不断开，尽可能多地获取探区

反射资料，减少资料空白区，保护中、浅层有效信息，同时确保激发安全。

1.4变观技术设计

根据理论设计的炮检点分布，本次采集共涉及炮线 1 条，检波线2 条。为确

保安全和接收效果，在检波点放样前，进行周密踏勘，放样时避开这类障碍物，

以便合理放样和合理偏移。

1.4.1 布设炮点和放样

障碍物周边炮点主要采用炮井整桩号移动原则进行布设。按照先移井后加井

的原则，尽可能逼近障碍物。试验线CK2013-NE-11理论设计炮点497个，通过多次协调，通过移炮和加炮，比理论炮数仅多9炮，共完成506生产炮，对保证大

部分目的层剖面不断开、减少主要目的层资料空白起到了重要作用。

1.4.2检波器的选择放样与埋置

考虑到山区环境的复杂性及检波器埋置比较困难的实际情况，选用多点模拟

检波器接收。检波器按“平、稳、正、直、紧”的原则进行埋置，并保证点位准确。山上土层薄清除杂草；农田挖坑埋置，插紧在硬土上；河滩地把大卵石刨开，换

土夯实插紧；裸露岩石、路面贴泥饼，泥饼保持湿润。确保检波器与大地耦合效果。检波器组合图形中心对准测量点位标记，大、小线铺设紧贴地面放置，避免大、小线摆动产生干扰。

1.4.3 观测方式

试验线CK2013-NE-11有多处变观，炮线S-2084至S-2148段（13炮）遇村庄

杉树坪，S-2136至S-2148段（4炮）经过省道301,炮点无法布设。炮点过村庄段，在S-2010至S-2062段均匀加密炮点13个，并采用恢复放炮观测系统，保证叠加

次数和面元均匀，变观后的观测系统（如图1），最小叠加为342次，符合规范

和设计要求。

图1 变观后的局部叠加次数分析

图5 CK2013-NE-11叠加次数分析

变观变线方案整体观测系统图如图5，变观方案叠加次数较均匀，满覆盖长度有13.13km，

满足设计要求。

2 资料情况

从现场监控处理初叠变观后剖面来看，主要勘探目的层信噪比高，连续性好，波组特征清晰，浅层反射特征清楚；层间反射信息丰富，深层资料反射能量强，可以连续对比追踪，达到了采集任务的要求。

3结束语

类似城口山区障碍物区进行二维地震或三维地震勘探时，合理的变观方案是完成地震采集任务的关键。通过具体实践，得到几点认识：

（1）在统一的基本观测系统的基础上，科学合理的变观设计是穿越山区障碍物采集施工的重要保障；

（2）观测系统变观设计的理念是尽量保证目的层数据的获取，尽量减少资料空白区；

（3）高覆盖次数、多种变观手段与灵活的施工方式相结合是山区地震勘探的比较适用的方案。

参考文献

[1] 蒋先艺，贺振华，黄德济.地震数据采集新概念［J］．物探化探计算技术，2003，25( 2) : 130 －134.

[2] 任福新，段云卿，于富文，等.复杂地表变观方法及效果分析［J］．物探与化探，2006，30( 1) : 55 －58.