地震勘探中可控震源参数的选择

地震勘探中可控震源参数的选择

摘要小折射低速带调查结果表明勘探区无潜水位，且低、降速层厚度大，利用井炮激发成孔困难、成本高，不易取得好的地震资料，确定了激发方式为可控震源激发。针对勘探区情况，在生产前通过试验确定了可控震源施工的具体参数，包括震动次数、扫描频率、扫描长度、驱动电平等。最终资料表明：在无潜水位且低、降速层厚度大的沙漠、戈壁区利用可控震源激发进行地震勘探是可行的。

关键词地震勘探；可控震源；参数选择

陆上地震勘探最常用的激发方式是炸药激发，一般炸药激发需要在潜水面以下的黏土层中激发，如果潜水面过深，要选择在致密的岩层中激发。但是在沙漠、戈壁、黄土、砾石区潜水面很深，而且表浅层岩性松散，根本无法满足炸药激发所需要的条件，另外炸药也不环保，会对环境造成污染。除了炸药激发外，还有一种激发方式是可控震源激发，它的原理是通过震源车产生震动，不断将能量传到地下，由于其不需要钻井，适用于炸药震源无法施工的地区。可控震源自身还有其它一些优点，诸如在定范围内能量大小可调、信号频谱和幅度可控等，这些都是炸药震源不具备的。因此，可控震源越来越多的应用于地震勘探工作中。

本文通过结合某沙漠、戈壁勘探区的实际地震勘探工作，对可控震源的一些主要的激发参数的选择进行探讨，通过专业软件定量分析，优选出了合适的可控震源激发参数。

1 勘探区的地震勘探难点分析及解决对策

勘探区位于沙漠、戈壁区，区内广泛分布着第四系松散砾石、粉沙和其他堆积物。通过小折射进行低速带调查得到的结论是，勘探区无潜水位，且低、降速层厚度大，40m～50m不等。本次勘探区进行地震勘探主要难点有以下两点：一是低、降速层厚度大，要想在理想高速层内放炮激发，需要钻很深的井，成孔费用高，而且表浅层沉积物松散，成炮孔难，容易塌孔；二是松散的第四系对地震波的高频成分有严重的吸收衰减作用，易产生面波、声波和其它次生干扰。这些难点使得难以利用井炮（炸药）激发进行地震勘探，适宜利用可控震源进行地震勘探。

2 可控震源的主要参数选择

勘探区地震地质条件复杂，可控震源参数在正式生产前需要通过试验来进行选择，选择的合理与否决定了地震勘探资料的信噪比与分辨率。本次地震勘探对可控震源震动次数、扫描频率、扫描长度、驱动电平等参数的进行了选择。

2.1 震动次数的选择

利用可控震源进行激发需要通过多台震源多次震动来提高能量和信噪比，同时要保证资料的分辨率，因为震动次数的增加，会使与有效波频率相近的干扰波同样加强，从而降低分辨率[2]。本次对两台震源不同震动次数的试验单炮进行了能量分析和信噪比估算分析。通过分析发现，震动次数从2次增加到5次，试验单炮能量逐渐增强；震动次数为4次的信噪比最高。综合考虑，得到了2台4次的震动次数为最佳的结论。

2.2 扫描频率的选择

扫描频率的选择要同时选择扫描最低频率和最高频率两个参数，主要考虑目的层的频率响应，工区内的强干扰以及相关子波的清晰度和分辨率[1]。选择的最低频率要有助于压制低频的面波；最高频率的选择要考虑采样率这一地震仪器因素，避免出现假频现象，同时要考虑目的层有效反射波的频宽和能量[3]。

2.3 扫描长度的选择

2.4 驱动电平的选择

影响驱动电平的选择一个主要的因素就是地表岩性，当地表为松软的土层时，由于可控震源与地表耦合好，驱动电平一般选择的较大一点，有利于改善记录品质；当地表为坚硬的基岩时，震源底板和大地耦合条件差，驱动电平不宜过大。适当降低驱动电平也可削弱分频效应产生的“多初至”现象。在生产中驱动电平的大小，视勘探区反射目的层反射系数大小而定，反射系数大则驱动电平小些，反之则大些，但不宜过大，过大会引起激发信号的失真。

3 应用成果与结论

通过对可控震源试验单炮的定性与定量分析，选择出合适的参数，并严格的应用于正式生产，最终取得了高品质的地震资料见图2和图3，说明了在沙漠、戈壁区只要综合多方面因素选择可控震源参数，利用可控震源激发进行地震勘探是可行的。

参考文献

[1]曾鸾，李志勇，高凤珍.大吨位可控震源的应用及效果分析[J].石油物探，2002，41（3）：327-329，333.

[2]张新生.浅谈可控震源在煤田地震勘探中的应用[J].河北煤炭，2006（4）：20-22.

[3]薛海飞，董守华，陶文朋.可控震源地震勘探中的参数选择[J].物探与化探，2010，34（2）：185-190.