用于确定山前带的激发井位的方法
用于确定山前带的激发井位的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油气地球物理勘探与开发领域，尤其涉及一种用于确定山前带的激发井位的方法。
【背景技术】
[0002]受多期构造运动的影响，山前带的地表起伏较大，且表层结构异常复杂。山前带的地表类型按高程从高至低可划分为山地、山前丘陵及戈壁平原等。山前带特殊的表层地震地质条件对地震勘探所会产生非常严重的影响。
[0003]山前带具有以下特点和问题:(1)地形起伏剧烈，山势陡峭，沟壑纵横，高差大，导致激发点位(也称激发井位)的选择困难；(2)近地表低、降速带的岩性、厚度和速度在三维空间上不连续，变化大而快，分布无规律，导致表层结构的调查困难；(3)潜水面埋藏太深，地面缺水，地表松散/致密无水结构，激发条件差；(4)岩石出露，地表破碎，导致地震波的吸收衰减严重，激发效果差。
[0004]地震波激发是地震勘探的关键环节，激发是地震勘探之源，直接关系到地震资料采集的质量。然而，山前带的近地表特征和结构的非均一性对地震波激发的接收会产生较大的影响，特别是对激发井位的选择带来很大的困难，目前来讲，还没有一套统一完善的针对山前带的激发井位选择方法。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种用于确定山前带的激发井位的方法，通过该方法得到的激发仅为能够来保证每一单炮的激发效果，从而达到提高山前带地震勘探质量的目的。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于确定山前带的激发井位的方法，该方法包括:确定当前区域为山前带；根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择；对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查。
[0007]在一个实施例中，在根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发点位选择的步骤中，利用卫星图片，根据不同的地表条件对山前带进行激发分区；在所述激发分区上，利用Google Earth平台，根据设定规则选择激发井位。
[0008]在一个实施例中，所述设定规则是避高就低和避陡就缓。
[0009]在一个实施例中，在对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查的步骤中，对于山前带的山地，采用地质露头调查法、微测井法、小排列层析反演法或初至波反演法；对于山前带的丘陵，采用大折射法、微测井法、超深微测井法或层析反演法；对于山前带的戈壁平原，采用小折射法，并采用微测井法控制表层结构和验证小折射法的精度。
[0010]在一个实施例中，所述激发井位的位置参数包括激发井位所处的地形、倾角和岩性。
[0011]在一个实施例中，对于激发井位的地形，采用避高就低的原则进行确定；对于激发井位的倾角，采用避陡就缓的原则进行确定；对于激发井位的岩性，采用避砾就岩的原则进行确定。
[0012]在一个实施例中，在基于地震波表层吸收衰减确定激发井位的井深的步骤中，利用激发井位的围岩的速度、激发能量和频率来确定激发井位的井深。
[0013]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
[0014]本发明实施例根据山前带的复杂地表、复杂近地表及复杂地下构造这三个复杂特性，在详细表层结构调查的基础上，根据地表类型和岩性，细化激发分区，从地球物理属性和地质属性多因素综合考虑、优选激发方法，逐点设计激发参数，来保证每一单炮的激发效果，从而达到提高山前带地震勘探质量的目的。
[0015]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0016]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0017]图1是根据本发明一实施例的用于确定山前带的激发井位的方法的流程示意图；
[0018]图2是对第一地区进行激发分区后的井震分布图；
[0019]图3是对第二地区进行激发分区后的井震分布图；
[0020]图4是采用“避高就低”原则选择激发点位的说明图；
[0021]图5是采用“避陡就缓”原则选择激发点位的说明图；
[0022]图6(a)、图6(b)和图6(c)是分别采用小折射、微测井、层析反演法对不同地区进行反演的解释成果图；
[0023]图7是某测线精细表层模型图；
[0024]图8是某一山前带的典型微测井解释结果图；
[0025]图9是与图8对应的微测井数据子波分析及能量分析图；
[0026]图10是与图8对应的微测井远道波形图；
[0027]图11是对激发井位的井深进行设计的厚度示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0029]另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0030]图1是根据本发明一实施例的用于确定山前带的激发井位的方法的流程示意图。下面参考图1来详细说明本实施的各个步骤。
[0031]步骤S110，确定当前区域为山前带。
[0032]需要说明的是，由于山前带一般具有地形起伏剧烈、浅表层激发岩性多变、高速介质裸露和构造形变复杂等特定的地震地质条件，因此可以通过这些特征来确定当前区域是否为山前带。而且，山前带通常在山脉山脚处和盆地边缘等位置的区域，在选择山前带时可以优选从这些区域中选择。
[0033]步骤S120，根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择。
[0034]需要说明的是，地表类型一般包括山地、丘陵和戈壁平原等范围。
[0035]对于本步骤来说，具体地，首先可以利用分辨率较高的卫星图片，将实际的地震施工工区按照地表的类型作划分，比如在图2中划分出了山地、高大丘陵、戈壁平原这三个区块。通过上述划分，能够为后续流程中确定表层结构调查方法(例如小折射、大折射、微测井等方法)提供基础。然后，利用Google Earth平台的3D地形勘察功能，根据“避高就低和避陡就缓”的原则优选激发点位，必要时采取适当变观(变观就是使激发点偏离原有设计的位置)，以达到优选激发井位、提高激发的效果。当然，上述采用的工具仅是本发明实施例的优选示例，本领域技术人员也可以采用其他的工具也能获取本步骤的结果。
[0036]需要说明的是，高精度卫星图片与Google Earth平台的不同在于:前者提供了高分辨率的地形俯视图，后者提供了局部的3D效果图。
[0037]在基于高精度卫星图片对山前带进行激发分区。具体地，利用卫星图片，通过踏勘来详细统计地形，根据不同的地表条件，例如山地、丘陵和戈壁平原等，进行区块划分，然后对于不同的分区采用与之相配套的激发方法分段设计激发参数。此处，对卫星图片的精度没有要求，只要该精度能够清楚地辨认地形分区即可，当然，分辨率越高越能更好地辨认地形分区。
[0038]在选择激发井位之前，通过对不同的分区采用与之相配套的激发方法分段设计激发参数，能够为激发井位的选择提供恰当的激发参数，比如精确的表层速度、厚度、潜水面厚度等参数。下面对激发参数的设计进行举例说明。以激发井深这一激发参数为例，在新疆准噶尔盆地中部第一工区的地震采集中，该区激发条件比较好，要求地震资料主频50Hz，因此，选择激发井深为药柱顶端在潜水面以下3m。在中部第二工区的地震采集中，同样要提高分辨率，但该区激发条件相对第一工区较差，要求地震资料主频40Hz，因此，选择激发井深为药柱顶端在潜水面以下5m。
[0039]图2表示采用高精度卫星图片的激发分区技术对第一地区进行激发分区后的井震分布图。在图2中，可以看到三种地表类型:山地、高大丘陵和隔壁平原。如图3所示，可以看到在陡峭扇区(黑色实线框部分)和相对平坦的农田区域(白色实线框部分)激发点位的布设情况。
[0040]然后，利用Google Earth平台根据“避高就低、避陡就缓”的原则优选激发点位。
[0041]需要说明的是，山地工区地形起伏剧烈，高差变化极大，炮井在高陡地段激发时所产生的面波较重，且极易产生地形声波。利用Google Earth平台提供的3D信息，根据“避高就低、避陡就缓”的原则优选激发点，必要时采取适当变观以达到优选激发井位、提高激发的效果。
[0042]图4是采用“避高就低”原则选择激发点位的示意图。从图4中可以看出，黑色圈中标有“斜坡”的地区相对较高，因此应当避开这个位置来选择激发点位，而在与其相邻的另一个黑色圈的地区处于相对较低位置，因此在这个区域内设置激发点位(如该区域内的白色钉状图案)。
[0043]图5是采用“避陡就缓”原则选择激发点位的示意图。从图5中可以看出，白色圈中标有“陡坡”的地区相对较陡，因此应当避开这个位置来选择激发点位，在相对较缓和的地区设置激发点位。
[0044]步骤S130，对应不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查。
[0045]需要说明的是，由于地壳的剧烈运动，山区或山前带的近地表介质空间上没有很好的连续性，速度变换很大，甚至缺失低速层或 降速层，成岩老地层出露地表。山区或山前带的近地表表层的厚度变化很大，有些地方老地层出露地表不存在低速介质，而有些地方又沉积很厚。通常，戈壁砾石区的低降速层较薄，相对厚薄变化不大。
[0046]因此，针对山区或山前带低降速带表层速度和厚度的变化情况，采用分区分段的表层调查和建模技术，多种表层调查方法相结合和不同方法的相互补充，通过多种表层结构调查方法的综合应用，获取更加齐全的近地表信息，建立更加精确的表层结构模型，为激发井位设计和静校正提供准确的近地表数据。
[0047]具体地，在山前带，针对低降速带厚度及地形高差情况进行分析，然后对表层调查方法进行适应用性分析。
[0048]对于山前带的山地，由于该地区地形剧烈起伏、多种岩性出露，优选地采用地质露头调查法、微测井法、折射微测井法、小排列层析反演法、初至波反演法等近地表调查方法。对于山前带的丘陵，由于该地区低降速层巨厚区，优选采用大折射法、微测井法、超深微测井法和层析反演法等近地表调查方法。对于山前带的戈壁砾石，该地区低降速层相对较薄，地表平坦，因此优选采用小折射法，并采用微测井法控制表层结构和验证小折射法的精度。
[0049]图6 (a)是表层调查-小折射方法解释示意图，图6(b)是表层调查-微测井方法解释示意图，图6(c)是表层调查-小层析方法解释示意图，其中，图6(c)中的横线表示速度分层线，横线区间表示相同的地层速度。从这三幅图中，可以看出地下浅层的厚度和速度。
[0050]图7是某测线精细表层模型。从图7中可以看出，中间是分界线，左边是山地地形，右边是丘陵地形，从此图可以看出地表的起伏变化明显，如果采用相同方式的表层调查方法，则得到的表层厚度和速度参数将会不准确，采用分段模式则会更符合实际地质情况。
[0051]另外，在对山前带的表层结构进行调查时，还优选以下观测原则，通过如下观测原贝1J，能够更精确地确定激发参数。
[0052](1)地形起伏剧烈、高差变化大以及岩性横向分布极不均匀，观测点要加密。
[0053](2)表层厚的地段，加大观测深度，观测到高速层速度。
[0054](3)地层陡的地段要加强微测井、折射微测井的观测。
[0055](4)岩性变化剧烈的地段，采用小层析法观测方法；岩性变化较小的地段，采用大层析法观测方法。
[0056]通过表层结构调查方法综合应用，一是为了做好静校正，二是为了更好地指导激发方法，逐点设计激发井深，确保每个点的激发效果。
[0057]步骤S140，基于近地表表层调查结果确定激发井位的位置参数。
[0058]具体地，基于每个分区的近地表表层调查结果中的地形信息、倾角信息和岩性信息来设计每个激发井位所处的地形、倾角和岩性。容易理解，本领域技术人员还可以根据具体需要，从近地表表层调查结果选取其它的地层特征来设计激发井位，因此，本申请不限于上述几个地层特征。
[0059]对于激发井位的地形，采用“避高就低”的原则进行设计。
[0060]通过采用“避高就低”的定井方法，避开山顶的高部位进行炮点选取，有利于激发能量的下传，确保激发能量。同时，山沟部位局部地方可能存在稳定的含水层，这将大大改善激发条件。
[0061]对于激发井位的倾角，采用“避陡就缓”的原则进行设计。
[0062]由于山体出露地层的倾角大，炮井在高陡地段激发时，造成地震射线路径非常复杂，面波较重且易产生地形声波的现象。因此，井位应选取在相对平缓、地层较为完整的地形上，必要时采取适当变观，尽量避免在高陡和悬崖边激发，进而在一定程度上减弱面波能量。
[0063]对于激发井位的岩性，采用“避砾就岩”的原则进行设计。
[0064]利用地面地质调查技术选择激发岩性，一般选取潮湿的可塑性岩层，如胶泥、粘土、湿沙等，这样的岩性可使大量的爆炸能量转化为弹性震动能量，使激发的地震波具有很强的初振幅。地面地质调查方法通过对地质露头的逐点描述，能够准确掌握近地表岩性的变化情况，为激发井位选择奠定了良好基础。由于表层岩性复杂的山地区、岩性破碎的地层，激发效果比较差，因此应尽量避开山前的胶结松散的砾石山区进行激发，而选择在砂、泥岩等致密岩石中进行激发。
[0065]另外，在确定了激发井位之后，还可以进行步骤S150。
[0066]S150，基于地震波表层吸收衰减确定激发井位的井深。
[0067]具体地，利用激发井位的围岩的速度、激发能量和频率等多元素确定最合理的激发井位的井深。
[0068]首先，建立工区速度、厚度模型，井深设计尽量在高速层中激发。如果无法实现在高速层埋藏深，那么就应选择在速度较高、激发能量较强、激发频率高的介质中激发，最后，在多因素的约束下进行井深设计。
[0069]图8所示为某一山前带的微测井解释结果。可以看出，微测井井深达到30m时，也无法追到高速层，井深从8.4m-14.8m时，速度最大为1167m/s ;井深从14.8m_30m时，速度最高为1889m/s，为典型的山前砾石层。而且，从该微测井数据子波(图9)可以看出，井深达到10m以后，激发的能量与频率有一定优势。
[0070]从该微测井远道波形图(图10)可以看出，当井深达到9m后，激发能量强，但由9-14m，出现了轻微的低频现象。因此，综合考虑速度、能量、频率因素，井深设计位于14.8m以下。
[0071 ] 如图11为井深设计厚度示意图，其中，标号1表示地表高程，标号2表示降速层顶面高程，标号3表示选定速度界面。此图为最终判断图示，表示激发井位就会定位在标号3以下。选定了激发速度及速度层分布曲线，就能在激发速度界面以下进行。
[0072]综上所述，本申请的实施例在对山前带进行激发井位选择时，通过利用卫星图片、Google Earth辅助设计工具，而且对山前带复杂的地形、地表条件进行综合表层结构调查，最后，根据表层结构特征，综合考虑山前带表层的地球物理属性和地质属性，精细优选激发分区和点位，实现多因素综合优选逐点确定激发井位，指导山前带的激发点位科学合理的选择。
[0073]本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0074]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
[0075]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括第一实施例的步骤，所述的存储介质，如:R0M/RAM、磁碟、光盘等。
【主权项】
1.一种用于确定山前带的激发井位的方法，其特征在于，包括: 确定当前区域为山前带； 根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择； 对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查； 基于近地表表层调查结果来确定激发井位的位置参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发点位选择的步骤中， 利用卫星图片，根据不同的地表条件对山前带进行激发分区； 在所述激发分区上，利用Google Earth平台，根据设定规则选择激发井位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述设定规则是避高就低和避陡就缓。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查的步骤中， 对于山前带的山地，采用地质露头调查法、微测井法、小排列层析反演法或初至波反演法; 对于山前带的丘陵，采用大折射法、微测井法、超深微测井法或层析反演法； 对于山前带的戈壁平原，采用小折射法，并采用微测井法控制表层结构和验证小折射法的精度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述激发井位的位置参数包括激发井位所处的地形、倾角和岩性。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于激发井位的地形，采用避高就低的原则进行确定；对于激发井位的倾角，采用避陡就缓的原则进行确定；对于激发井位的岩性，采用避砾就岩的原则进行确定。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于地震波表层吸收衰减确定激发井位的井深的步骤中， 利用激发井位的围岩的速度、激发能量和频率来确定激发井位的井深。
【专利摘要】本发明公开了一种用于确定山前带的激发井位的方法，该方法包括：确定当前区域为山前带；根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择；对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查。通过本方法得到的激发井位，能够有效保证每一单炮的激发效果，从而达到提高山前带地震勘探质量的目的。
【IPC分类】G01V1/40
【公开号】CN105487120
【申请号】CN201410480217
【发明人】陈楠, 岳承琪, 徐雷鸣, 孟黎歌
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
【技术领域】
[0001]本发明涉及油气地球物理勘探与开发领域，尤其涉及一种用于确定山前带的激发井位的方法。
【背景技术】
[0002]受多期构造运动的影响，山前带的地表起伏较大，且表层结构异常复杂。山前带的地表类型按高程从高至低可划分为山地、山前丘陵及戈壁平原等。山前带特殊的表层地震地质条件对地震勘探所会产生非常严重的影响。
[0003]山前带具有以下特点和问题:(1)地形起伏剧烈，山势陡峭，沟壑纵横，高差大，导致激发点位(也称激发井位)的选择困难；(2)近地表低、降速带的岩性、厚度和速度在三维空间上不连续，变化大而快，分布无规律，导致表层结构的调查困难；(3)潜水面埋藏太深，地面缺水，地表松散/致密无水结构，激发条件差；(4)岩石出露，地表破碎，导致地震波的吸收衰减严重，激发效果差。
[0004]地震波激发是地震勘探的关键环节，激发是地震勘探之源，直接关系到地震资料采集的质量。然而，山前带的近地表特征和结构的非均一性对地震波激发的接收会产生较大的影响，特别是对激发井位的选择带来很大的困难，目前来讲，还没有一套统一完善的针对山前带的激发井位选择方法。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种用于确定山前带的激发井位的方法，通过该方法得到的激发仅为能够来保证每一单炮的激发效果，从而达到提高山前带地震勘探质量的目的。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于确定山前带的激发井位的方法，该方法包括:确定当前区域为山前带；根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择；对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查。
[0007]在一个实施例中，在根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发点位选择的步骤中，利用卫星图片，根据不同的地表条件对山前带进行激发分区；在所述激发分区上，利用Google Earth平台，根据设定规则选择激发井位。
[0008]在一个实施例中，所述设定规则是避高就低和避陡就缓。
[0009]在一个实施例中，在对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查的步骤中，对于山前带的山地，采用地质露头调查法、微测井法、小排列层析反演法或初至波反演法；对于山前带的丘陵，采用大折射法、微测井法、超深微测井法或层析反演法；对于山前带的戈壁平原，采用小折射法，并采用微测井法控制表层结构和验证小折射法的精度。
[0010]在一个实施例中，所述激发井位的位置参数包括激发井位所处的地形、倾角和岩性。
[0011]在一个实施例中，对于激发井位的地形，采用避高就低的原则进行确定；对于激发井位的倾角，采用避陡就缓的原则进行确定；对于激发井位的岩性，采用避砾就岩的原则进行确定。
[0012]在一个实施例中，在基于地震波表层吸收衰减确定激发井位的井深的步骤中，利用激发井位的围岩的速度、激发能量和频率来确定激发井位的井深。
[0013]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
[0014]本发明实施例根据山前带的复杂地表、复杂近地表及复杂地下构造这三个复杂特性，在详细表层结构调查的基础上，根据地表类型和岩性，细化激发分区，从地球物理属性和地质属性多因素综合考虑、优选激发方法，逐点设计激发参数，来保证每一单炮的激发效果，从而达到提高山前带地震勘探质量的目的。
[0015]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0016]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0017]图1是根据本发明一实施例的用于确定山前带的激发井位的方法的流程示意图；
[0018]图2是对第一地区进行激发分区后的井震分布图；
[0019]图3是对第二地区进行激发分区后的井震分布图；
[0020]图4是采用“避高就低”原则选择激发点位的说明图；
[0021]图5是采用“避陡就缓”原则选择激发点位的说明图；
[0022]图6(a)、图6(b)和图6(c)是分别采用小折射、微测井、层析反演法对不同地区进行反演的解释成果图；
[0023]图7是某测线精细表层模型图；
[0024]图8是某一山前带的典型微测井解释结果图；
[0025]图9是与图8对应的微测井数据子波分析及能量分析图；
[0026]图10是与图8对应的微测井远道波形图；
[0027]图11是对激发井位的井深进行设计的厚度示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0029]另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0030]图1是根据本发明一实施例的用于确定山前带的激发井位的方法的流程示意图。下面参考图1来详细说明本实施的各个步骤。
[0031]步骤S110，确定当前区域为山前带。
[0032]需要说明的是，由于山前带一般具有地形起伏剧烈、浅表层激发岩性多变、高速介质裸露和构造形变复杂等特定的地震地质条件，因此可以通过这些特征来确定当前区域是否为山前带。而且，山前带通常在山脉山脚处和盆地边缘等位置的区域，在选择山前带时可以优选从这些区域中选择。
[0033]步骤S120，根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择。
[0034]需要说明的是，地表类型一般包括山地、丘陵和戈壁平原等范围。
[0035]对于本步骤来说，具体地，首先可以利用分辨率较高的卫星图片，将实际的地震施工工区按照地表的类型作划分，比如在图2中划分出了山地、高大丘陵、戈壁平原这三个区块。通过上述划分，能够为后续流程中确定表层结构调查方法(例如小折射、大折射、微测井等方法)提供基础。然后，利用Google Earth平台的3D地形勘察功能，根据“避高就低和避陡就缓”的原则优选激发点位，必要时采取适当变观(变观就是使激发点偏离原有设计的位置)，以达到优选激发井位、提高激发的效果。当然，上述采用的工具仅是本发明实施例的优选示例，本领域技术人员也可以采用其他的工具也能获取本步骤的结果。
[0036]需要说明的是，高精度卫星图片与Google Earth平台的不同在于:前者提供了高分辨率的地形俯视图，后者提供了局部的3D效果图。
[0037]在基于高精度卫星图片对山前带进行激发分区。具体地，利用卫星图片，通过踏勘来详细统计地形，根据不同的地表条件，例如山地、丘陵和戈壁平原等，进行区块划分，然后对于不同的分区采用与之相配套的激发方法分段设计激发参数。此处，对卫星图片的精度没有要求，只要该精度能够清楚地辨认地形分区即可，当然，分辨率越高越能更好地辨认地形分区。
[0038]在选择激发井位之前，通过对不同的分区采用与之相配套的激发方法分段设计激发参数，能够为激发井位的选择提供恰当的激发参数，比如精确的表层速度、厚度、潜水面厚度等参数。下面对激发参数的设计进行举例说明。以激发井深这一激发参数为例，在新疆准噶尔盆地中部第一工区的地震采集中，该区激发条件比较好，要求地震资料主频50Hz，因此，选择激发井深为药柱顶端在潜水面以下3m。在中部第二工区的地震采集中，同样要提高分辨率，但该区激发条件相对第一工区较差，要求地震资料主频40Hz，因此，选择激发井深为药柱顶端在潜水面以下5m。
[0039]图2表示采用高精度卫星图片的激发分区技术对第一地区进行激发分区后的井震分布图。在图2中，可以看到三种地表类型:山地、高大丘陵和隔壁平原。如图3所示，可以看到在陡峭扇区(黑色实线框部分)和相对平坦的农田区域(白色实线框部分)激发点位的布设情况。
[0040]然后，利用Google Earth平台根据“避高就低、避陡就缓”的原则优选激发点位。
[0041]需要说明的是，山地工区地形起伏剧烈，高差变化极大，炮井在高陡地段激发时所产生的面波较重，且极易产生地形声波。利用Google Earth平台提供的3D信息，根据“避高就低、避陡就缓”的原则优选激发点，必要时采取适当变观以达到优选激发井位、提高激发的效果。
[0042]图4是采用“避高就低”原则选择激发点位的示意图。从图4中可以看出，黑色圈中标有“斜坡”的地区相对较高，因此应当避开这个位置来选择激发点位，而在与其相邻的另一个黑色圈的地区处于相对较低位置，因此在这个区域内设置激发点位(如该区域内的白色钉状图案)。
[0043]图5是采用“避陡就缓”原则选择激发点位的示意图。从图5中可以看出，白色圈中标有“陡坡”的地区相对较陡，因此应当避开这个位置来选择激发点位，在相对较缓和的地区设置激发点位。
[0044]步骤S130，对应不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查。
[0045]需要说明的是，由于地壳的剧烈运动，山区或山前带的近地表介质空间上没有很好的连续性，速度变换很大，甚至缺失低速层或 降速层，成岩老地层出露地表。山区或山前带的近地表表层的厚度变化很大，有些地方老地层出露地表不存在低速介质，而有些地方又沉积很厚。通常，戈壁砾石区的低降速层较薄，相对厚薄变化不大。
[0046]因此，针对山区或山前带低降速带表层速度和厚度的变化情况，采用分区分段的表层调查和建模技术，多种表层调查方法相结合和不同方法的相互补充，通过多种表层结构调查方法的综合应用，获取更加齐全的近地表信息，建立更加精确的表层结构模型，为激发井位设计和静校正提供准确的近地表数据。
[0047]具体地，在山前带，针对低降速带厚度及地形高差情况进行分析，然后对表层调查方法进行适应用性分析。
[0048]对于山前带的山地，由于该地区地形剧烈起伏、多种岩性出露，优选地采用地质露头调查法、微测井法、折射微测井法、小排列层析反演法、初至波反演法等近地表调查方法。对于山前带的丘陵，由于该地区低降速层巨厚区，优选采用大折射法、微测井法、超深微测井法和层析反演法等近地表调查方法。对于山前带的戈壁砾石，该地区低降速层相对较薄，地表平坦，因此优选采用小折射法，并采用微测井法控制表层结构和验证小折射法的精度。
[0049]图6 (a)是表层调查-小折射方法解释示意图，图6(b)是表层调查-微测井方法解释示意图，图6(c)是表层调查-小层析方法解释示意图，其中，图6(c)中的横线表示速度分层线，横线区间表示相同的地层速度。从这三幅图中，可以看出地下浅层的厚度和速度。
[0050]图7是某测线精细表层模型。从图7中可以看出，中间是分界线，左边是山地地形，右边是丘陵地形，从此图可以看出地表的起伏变化明显，如果采用相同方式的表层调查方法，则得到的表层厚度和速度参数将会不准确，采用分段模式则会更符合实际地质情况。
[0051]另外，在对山前带的表层结构进行调查时，还优选以下观测原则，通过如下观测原贝1J，能够更精确地确定激发参数。
[0052](1)地形起伏剧烈、高差变化大以及岩性横向分布极不均匀，观测点要加密。
[0053](2)表层厚的地段，加大观测深度，观测到高速层速度。
[0054](3)地层陡的地段要加强微测井、折射微测井的观测。
[0055](4)岩性变化剧烈的地段，采用小层析法观测方法；岩性变化较小的地段，采用大层析法观测方法。
[0056]通过表层结构调查方法综合应用，一是为了做好静校正，二是为了更好地指导激发方法，逐点设计激发井深，确保每个点的激发效果。
[0057]步骤S140，基于近地表表层调查结果确定激发井位的位置参数。
[0058]具体地，基于每个分区的近地表表层调查结果中的地形信息、倾角信息和岩性信息来设计每个激发井位所处的地形、倾角和岩性。容易理解，本领域技术人员还可以根据具体需要，从近地表表层调查结果选取其它的地层特征来设计激发井位，因此，本申请不限于上述几个地层特征。
[0059]对于激发井位的地形，采用“避高就低”的原则进行设计。
[0060]通过采用“避高就低”的定井方法，避开山顶的高部位进行炮点选取，有利于激发能量的下传，确保激发能量。同时，山沟部位局部地方可能存在稳定的含水层，这将大大改善激发条件。
[0061]对于激发井位的倾角，采用“避陡就缓”的原则进行设计。
[0062]由于山体出露地层的倾角大，炮井在高陡地段激发时，造成地震射线路径非常复杂，面波较重且易产生地形声波的现象。因此，井位应选取在相对平缓、地层较为完整的地形上，必要时采取适当变观，尽量避免在高陡和悬崖边激发，进而在一定程度上减弱面波能量。
[0063]对于激发井位的岩性，采用“避砾就岩”的原则进行设计。
[0064]利用地面地质调查技术选择激发岩性，一般选取潮湿的可塑性岩层，如胶泥、粘土、湿沙等，这样的岩性可使大量的爆炸能量转化为弹性震动能量，使激发的地震波具有很强的初振幅。地面地质调查方法通过对地质露头的逐点描述，能够准确掌握近地表岩性的变化情况，为激发井位选择奠定了良好基础。由于表层岩性复杂的山地区、岩性破碎的地层，激发效果比较差，因此应尽量避开山前的胶结松散的砾石山区进行激发，而选择在砂、泥岩等致密岩石中进行激发。
[0065]另外，在确定了激发井位之后，还可以进行步骤S150。
[0066]S150，基于地震波表层吸收衰减确定激发井位的井深。
[0067]具体地，利用激发井位的围岩的速度、激发能量和频率等多元素确定最合理的激发井位的井深。
[0068]首先，建立工区速度、厚度模型，井深设计尽量在高速层中激发。如果无法实现在高速层埋藏深，那么就应选择在速度较高、激发能量较强、激发频率高的介质中激发，最后，在多因素的约束下进行井深设计。
[0069]图8所示为某一山前带的微测井解释结果。可以看出，微测井井深达到30m时，也无法追到高速层，井深从8.4m-14.8m时，速度最大为1167m/s ;井深从14.8m_30m时，速度最高为1889m/s，为典型的山前砾石层。而且，从该微测井数据子波(图9)可以看出，井深达到10m以后，激发的能量与频率有一定优势。
[0070]从该微测井远道波形图(图10)可以看出，当井深达到9m后，激发能量强，但由9-14m，出现了轻微的低频现象。因此，综合考虑速度、能量、频率因素，井深设计位于14.8m以下。
[0071 ] 如图11为井深设计厚度示意图，其中，标号1表示地表高程，标号2表示降速层顶面高程，标号3表示选定速度界面。此图为最终判断图示，表示激发井位就会定位在标号3以下。选定了激发速度及速度层分布曲线，就能在激发速度界面以下进行。
[0072]综上所述，本申请的实施例在对山前带进行激发井位选择时，通过利用卫星图片、Google Earth辅助设计工具，而且对山前带复杂的地形、地表条件进行综合表层结构调查，最后，根据表层结构特征，综合考虑山前带表层的地球物理属性和地质属性，精细优选激发分区和点位，实现多因素综合优选逐点确定激发井位，指导山前带的激发点位科学合理的选择。
[0073]本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0074]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
[0075]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括第一实施例的步骤，所述的存储介质，如:R0M/RAM、磁碟、光盘等。
【主权项】
1.一种用于确定山前带的激发井位的方法，其特征在于，包括: 确定当前区域为山前带； 根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择； 对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查； 基于近地表表层调查结果来确定激发井位的位置参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发点位选择的步骤中， 利用卫星图片，根据不同的地表条件对山前带进行激发分区； 在所述激发分区上，利用Google Earth平台，根据设定规则选择激发井位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述设定规则是避高就低和避陡就缓。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查的步骤中， 对于山前带的山地，采用地质露头调查法、微测井法、小排列层析反演法或初至波反演法; 对于山前带的丘陵，采用大折射法、微测井法、超深微测井法或层析反演法； 对于山前带的戈壁平原，采用小折射法，并采用微测井法控制表层结构和验证小折射法的精度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述激发井位的位置参数包括激发井位所处的地形、倾角和岩性。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于激发井位的地形，采用避高就低的原则进行确定；对于激发井位的倾角，采用避陡就缓的原则进行确定；对于激发井位的岩性，采用避砾就岩的原则进行确定。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于地震波表层吸收衰减确定激发井位的井深的步骤中， 利用激发井位的围岩的速度、激发能量和频率来确定激发井位的井深。
【专利摘要】本发明公开了一种用于确定山前带的激发井位的方法，该方法包括：确定当前区域为山前带；根据不同的地表类型对山前带进行激发分区和激发井位选择；对于不同的激发分区，选择相应的近地表调查方法来进行近地表表层调查。通过本方法得到的激发井位，能够有效保证每一单炮的激发效果，从而达到提高山前带地震勘探质量的目的。
【IPC分类】G01V1/40
【公开号】CN105487120
【申请号】CN201410480217
【发明人】陈楠, 岳承琪, 徐雷鸣, 孟黎歌
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
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