利用可控震源低频扫描提高资料品质在D1J地区的应用

摘要：随着环保要求的逐渐提高，地震勘探行业对可控震源的应用越来越多[1]。可控震源一个突出的优点就是扫描频率可以根据需要控制。随着人们对地震勘探认知的提高，越来越重视低频信号，因为它对资料品质的资料品质的改善，尤其是深层资料品质的改善起着非常重要的作用。

关键词：地震勘探;可控震源;低频;信噪比

1工区概况

D1J地区位于新疆维吾尔自治区北部，行政主体位于乌鲁木齐市达坂城区。在构造上位于柴窝堡凹陷达坂城次凹构造单元，横跨中央背斜部、北部冲断带和北部推覆带。

工区整体地势呈“东高西低、南北高中间低”的特点，海拔在1046-2184m之间。戈壁区地势相对平坦，山地区起伏较大。

2 技術难点与对策

2.1技术难点

根据地质任务的要求，结合本区的地表和地下地质条件，认为本地区主要难点是：目的层埋深变化大，中深层信噪比低。干扰源众多，干扰强度大且控制难度大，信噪比保证难。主要表现为：

1、地处强风区，大风天气频发，持续时间长，严重影响资料品质。

2、风力发电产业发达，分布范围广，发电机组干扰较大;输送电力的高压网线遍布全区，50Hz工频干扰严重。

3、工区周边采石厂矿分布较多，各交通要道以重型车辆为主，火车通行频繁，干扰半径大、持续时间长。

2.2技术对策

1、充分利用可控震源频率可控优势，采用优化设计的低频扫描信号[2]激发，增强深层穿透性，改善中深层成像。

信号（图1）经过Sercel公司专业技术检测[3]，各项指标符合震源性能[4]要求，效果较好。

2、增加单排列接收道数，提高中深层覆盖次数

通过剖面分析，认为增加排列长度，有利于提高中深层资料品质。施工中单排列接收道数由480道提高至648道，最大炮检距由7132m提高至8968m，覆盖次数由1040次提高至1404次，限偏移距4000m以上由488次提高至852次，覆盖次数提高364次。

3 应用效果

3.1单炮效果

采用振动台次2台1次，扫描长度24s，驱动幅度70%的参数，对不同起始扫描频率的单炮进行分析：

从AGC来看，采用1.5Hz和2Hz起始扫描的单炮，中深层信噪比较高，在面波区域，仍然可以看到同相轴[5]。从1-3Hz分频扫描看，采用1.5Hz或2Hz的起始频率，中深层成像明显较好，同相轴连续性较强。而采用3Hz或4Hz的起始频率，效果明显变差，如图2。从1-6Hz分频扫描看，起始频率为3Hz的有所改善，但不及起始频率为1.5Hz和2Hz，如图3。在其它高频段上，差别不明显。从定量分析看，采用1.5Hz和2Hz能量和信噪比总体都比较高。因此，起始扫描频率用1.5Hz和2Hz比较合适，最多用3Hz。即采用低频激发，提高低频地震波的穿透能力，提高中深层信噪比。

3.2 现场处理剖面分析

从现场处理剖面来看，浅、中、深各目的层同相轴连续，构造形态清晰，层间信息丰富，断裂体系特征明显，可以较好的完成地质任务。

4 认识

对于干扰强度大，中深层信噪比较低的地区，在采集技术上，可以通过加长排列长度，增加深层覆盖次数来提高信噪比，但是，在激发上，采用可控震源低频激发是一个非常有效的手段，并且效果也非常好。

参考文献：

[1] Zhan G， Pestana R C， and Stoffa P L. Decoupled equations for reverse time migration in tilted transversely isotropic media[J]. Geophysics， 2012， 77（2）： T37-T45.

[2] 胡江涛， 王华忠， 王兆磊. 利用可控震源谐波提高地震数据分辨率[J]. 石油地球物理勘探， 2013， 48（6）： 876-881.Hu Jiangtao， Wang Huazhong， Wang Zhaolei. Using controllable source harmonics to improve the resolution of seismic data[J]. Petroleum Geophysical Prospecting， 2013， 48（6）： 876-881.

[3] 张怿平， 夏洪瑞， 董江伟. 循环中值滤波在消除可控震源地震资料噪声中的应用[J]. 江汉石油职工大学学报. 2009， 22（2）： 93-96.

Zhang Duoping， Xia Hongrui， Dong Jiangwei. Application of Cyclic Median Filtering in Eliminating Noise of Seismic Data from Vibrator[J]. 2009， 22（2）： 93-96.

[4] 曹务祥， 张慕刚. 滑动扫描谐波分析[J]. 石油地球物理勘探， 2005， 40（5）： 499-510.

Cao Wuxiang， Zhang Wugang， Harmonic analysis of sliding scanning[J]. Petroleum geophysical exploration， 2005， 40（5）： 499-510.

[5] 张宏乐. 可控震源信号中的谐波畸变影响及消除[J]. 物探装备， 2003， 13（4）： 223-230.

Zhang Hongle. Influence and Elimination of Harmonic Distortion in Controllable Vibrator Signal[J]. Geophysical equipment， 2003， 13（4）： 223-230.

作者简介：杨同杰（1983-），男，山东寿光人，学士，中石化地球物理公司胜利分公司 从事地震勘探采集工作。