沙特Shaybah地区复杂沙漠地形采集方法研究

马索么乃

[摘要] 随着认识的不断发展完善，勘探市场和勘探方向的转移，自2007年中石化地球物理公司胜利分公司的勘探重点转向国际市场，尤其是沙特阿美公司勘探市场，目前对沙特复杂沙漠地区的勘探方法还没形成系统的认识，为了最大可能的占领沙特沙漠勘探市场，必须对沙漠地区的采集有一套成熟的方法。通过几年我们在沙特Shaybah地区复杂沙漠地形的施工，在激发、接收及静校正方面有了较全面的认识。

[关键词] 沙漠地区 沙丘起伏 激发能量 优势炮检距 动态观测 有效覆盖次数 静校正

通过对我们在沙特罗不哈利沙漠地区S-55二维项目7年和S-62项目5年的勘探施工中，中针对资料情况采取的方法措施及对复杂沙漠地区所获得资料的分析研究，我们对沙特复杂沙漠地区的资料采集方法有了一套系统的认识。

一、沙特Shaybah地区复杂沙漠地形资料特点分析

1、 沙漠地区资料由于地质疏松，散射严重及能力衰减迅速，其地震波能量下传困难；面波、折射波非常发育影响资料品质；大部分沙漠地区地表堆积疏松，激发岩性差，资料的主频较低，影响分辨率。

2、复杂沙漠地区，沙丘表层由于多为古河道冲积而成，形成条件复杂，低降速顶界变化剧烈，纵横向速度、厚度变化毫无规律，静校正量的求取困难，严重影响资料处理。

3、复杂沙漠地区，由于沙丘结构比较复杂 ，起伏差距大，地层接触关系复杂，地震波传播路线复杂，观测方式选择困难。

4、多次波发育，资料处理困难。

二、沙特Shaybah地区复杂沙漠地形资料采集难点

通过复杂沙漠地区的施工及资料分析，我们认为沙特Shaybah地区采集有以下主要难点：

表层条件变化剧烈，激发条件差，激发方式选择困难；

地震波能量衰减严重，能量弱；

目的层埋深与表层沙丘直接差距变化非常大，观测方式选择困难；

表层沙丘起伏特别大，沙丘曲线静校正困难。

Shaybah地区分布大量的沙巴卡（由于地表碱性条件和堆积作用，形成的一种薄层碱性硬地覆盖在沙粒表层特殊地表），震源激发是畸变特别大。

表层岩性变化剧烈，沙丘与沙巴卡交替，同一单炮频率变化剧烈，影响资料处理。

三、针对性的方法研究

3.1 激发方式的选择

要获得品质较高的资料，必须有足够的激发能量，针对以上沙特Shaybah复杂沙漠地区特点难点的分析，激发方面主要是针对沙丘的分布特点及震源配备情况进行了单震源与震源组合对比试验。通过对所获得的资料进行信噪比分析，对比结果显示单深井激发无论浅、中、深目的层信噪比均高于组合井激发。

通过以上对比分析，我们认为在沙漠地区激发在震源配备情况下，选择震源组合激发效果较好。

以往的资料表明，在沙漠地区采集的地震资料存在一个突出的问题是单炮记录能量弱，地震剖面深部地质结构不清。这与激发，接收环节有直接的关系，激发下传能量不足是其主要原因。为了提高下传能量，在沙特利用先进的沙漠装备的前提下，总结以往不同激发条件下沙漠地区采集的地震资料，提出了针对沙漠地区移动扫描多台震源组合激发技术。

然而采用震源组合移动扫描技术，将线性组合（固定扫描）提升为震源面积组合，能将沙层的散射降到最低，从而有效的增强下传能量。而且能够有效的压制面波和提高资料主频。

3.2 观测方式的选择

要得沙漠复杂地区资料，在保证足够的激发能量的前提下最主要的是观测方式的选取，其中主要的参数选取我们认为有以下几个方面。

3.2.1 最大炮检距的选取

沙漠地区获取资料最大炮检距的选择在满足动校正拉伸率不宜超过12.5%、速度分析的精度误差不宜高于5%、反射系数稳定这几方面后，应重点考虑主要目的层的深度、资料不被直达波所干涉、不被切除函数切除掉。

众所周知复杂沙漠地区，由于地表沙丘起伏落差大，激发地震方向千变万化，要保证下倾方向与上倾方向都能取全各目的层的反射且最大可能的减少直达波、折射波的干扰，两个方向对最大炮检距的要求差别很大。

实际资料处理过程中，要根据资料不同工区、不同构造位置所获得的单炮资料进行分析，对干扰大、地震波形发生畸变、甚至接收不到地震波反射的排列进行切除，以消除这一部分信号对有效信号的影响，保证资料的信噪比，提高剖面品质。最大炮检距选择的过大将导致资料一部分覆盖次数是“虚”的，为无效覆盖次数，最大炮检距过小将导致排列接收不到部分目的层的反射，无法取全地震资料。

针对这种问题，我们采用“动态观测方式”，施工前收集工区不同构造部位的典型剖面，精确的作出工区内最有代表性的地质模型，根据地震波反射的路径计算出最佳的最大炮检距，选择不同的观测系统用到不同的部位。

3.2.2 道距的选择

较小的面元尺度能够提高资料纵、横向分辨率，提高资料采集精度，有利于落实小构造。

3.2.3 覆盖次数的选择

高覆盖次数有利于提高资料的信噪比，提高覆盖次数应注意提高资料的有效覆盖次数，由于沙漠地区的单炮资料分析显示，由于面波、折射波及各种次生干扰严重，资料有一段信噪比相对较高的炮检距段，我们

称它为优势炮检距，要提高资料的覆盖次数应该是提高资料的有效炮检距的覆盖次数，单纯的靠增大炮检距来提高资料的覆盖次数对资料的贡献不大。

3.3 复杂沙漠地区静校正方法分析

复杂沙漠地区表层的堆积形成十分复杂，主要表现为沙粒天然堆积后由大小不一的沙丘及其平坦盐碱地组成，特点是以不规则的“爪”分布为主，表层厚度、速度在纵横向上变化都十分剧烈，高速层顶界变化非常大，在勘探程度不高的探区，低降速帶控制点还不能达到精确求取静校正量的要求。

平坦地区我们常规以模型法为主，沙丘区域以沙丘曲线静校正为主，以模型法为辅。复杂沙漠地区由于地形特点如果采用模型法，由于建立模型的数据精度不够，将误导后续的处理工作，影响资料的真实性，为此我们对静校正方法进行了对比，采用高程法、模型法、折射法三种静校正方法研究对比，结果显示，折射法在复杂沙漠地区的效果较其它方法实用，所以我们在剖面处理的时候以折射法为主，再用其它静校正方法进行比较，保证了资料的真实性。

四、认识

通过以上对复杂沙漠区的采集方法的分析研究，我们认为要得好复杂沙漠地区的资料，关键在于以下几点：

积极进行震源组合技术、激发方式研究，保证足够的激发能量。

采用合理的观测系统，动态变观，保证排列针对地下目的层为有效排列，最大可能的保证覆盖次数为有效覆盖次数。

采用小道距，提高资料的分辨率，落实构造格局的细微变化。

复杂沙漠地区用加密炮点的方法来提高资料的有效覆盖次数，提高资料的信噪比。

开展复杂沙漠地区静校正方法研究，尤其针对沙丘曲线静校正方法的改进，提高资料的可信度。