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摘要

摘要：塔里木盆地庫車坳陷的地震資料受到復雜地表結構和地腹地質條件的影響，普遍存在著信噪比低、剖面品質不高的問題，制約了油氣勘探開發的進程。為此，在庫車坳陷DK二維地震攻關

摘要：塔里木盆地庫車坳陷的地震資料受到復雜地表結構和地腹地質條件的影響，普遍存在著信噪比低、剖面品質不高的問題，制約了油氣勘探開發的進程。為此，在庫車坳陷DK二維地震攻關測線施工中，以寬線觀測系統、大基距組合接收(巨厚黃土堆積帶采用9串檢波器面積組合接收，老巖層出露的復雜山體區采用3串檢波器“三”字形組合接收)為核心采集技術，開展詳細表層調查，利用地震工程遙感技術選擇合理的激發點和接收點，同時增加目的層的覆蓋次數，強化激發和接收條件，從而提高了單炮記錄的信噪比，改善了地震剖面的品質，為庫車坳陷構造形態的重新認識提供了良好的地震資料。攻關試驗的成功表明，該套技術方法在其他類似地區也具有很好的推廣應用價值。

關鍵詞：塔里木盆地；庫車坳陷；地震資料采集；信噪比；寬線觀測系統；大基距組合接收遙感技術；應用

庫車坳陷是塔里木盆地重要的油氣產區之一，KL2、KS3、DB1、DB3等油氣田(藏)的相繼發現，證實了該區具有豐富的油氣資源，勘探前景十分廣闊^[1]。但是，該區的地表條件和地腹構造都十分復雜，地震剖面上隨機干擾發育，地震資料信噪比低，構造形態不清晰，圈閉落實程度低，嚴重阻礙了油氣勘探開發的進程。

1 勘探難點

DK攻關測線位于庫車坳陷中部，工區的南部位于秋里塔格山脈南翼的山前堆積區，沉積了巨厚的黃土層和戈壁礫石層；中部橫跨秋里塔格山脈，山勢陡峭，斷崖發育；北部為風化剝蝕嚴重的雅丹地貌，地形總體上以復雜山體區和山前巨厚黃土礫石堆積區為主。本區地震資料的突出問題是信噪比低，剖面品質不高。地震勘探面臨如下難點：①地形復雜，起伏劇烈，施工難度大；②表層結構復雜，低降速帶厚度縱橫向非均質性強烈，尤其是山前黃土戈壁區，低降速度帶厚度介于60～110m，復雜的表層結構使得激發和接收條件較差，地震資料上面波和各種隨機干擾發育，信噪比低；③地腹構造復雜，逆掩推覆體對地震波有著很強的屏蔽效應，斷層下盤的反射能量弱，斷裂發育，地震波的傳播路徑復雜，繞射波難以準確地偏移歸位。

2 采用的技術方法

數值實驗結果和多年的山地勘探經驗表明：提高目的層的覆蓋次數、強化激發和接收條件，是增強單炮記錄的信噪比、改善地震剖面品質的有效方法。為此，采取以寬線觀測系統、大基距組合接收為核心，詳細表層調查和地震工程遙感技術為配套技術的一整套技術方法，壓制干擾波，提高地震資料信噪比，以解決復雜山體地區和山前巨厚黃土堆積區的地震資料信噪比低、剖面品質不高的問題。

2.1 寬線觀測系統

寬線觀測系統是二維觀測系統設計中的一種特殊的三維觀測系統。與常規的單線二維測線相比，寬線觀測系統在平行測線方向上布置多條激發線和接收線，其主要優點如下。

1) 在不改變道距、炮距和接收道數的情況下，有效提高目的層的覆蓋次數。只要相應的增加激發線和接收線的條數，目的層的覆蓋次數就可成倍提高。即

FN_w=FN_sn_sn_r

式中FN_w為寬線觀測系統的總覆蓋次數；FN_s為寬線觀測系統中的單線覆蓋次數；n_s為激發線的條數；n_r為接收線的條數。

2) 寬線觀測系統沿一定角度，將相鄰激發線和接收線上的激發點、接收點組合疊加，以達到壓制干擾，提高資料的信噪比的目的。

3) 橫向上增加了激發源，增大了接收組合，對橫向的噪聲具有一定的壓制作用。

4) 寬線觀測系統增加了激發點和接收點的優選機會，炮檢點布設更加靈活，適應于復雜山體區施工。

DK攻關測線采用寬線觀測系統，提高目的層的覆蓋次數。根據本工區的老資料分析，目的層的覆蓋次數在120次以上才能滿足目標勘探設計要求。DK測線的單線覆蓋次數為120次，測線南部山前巨厚黃土和礫石堆積帶，激發和接收條件較差，地勢較平坦，采用3炮2線觀測系統，將覆蓋次數增加到720次，以提高地震資料信噪比；測線中、北部老巖層出露的復雜山體區，激發和接收條件較好，地形復雜，采用2炮2線觀測系統，覆蓋次數亦可達到480次。

2.2 大基距組合接收

工區地表條件復雜，地表起伏劇烈，低降速帶厚度分布非均質性強烈。震源激發后，在復雜地表條件下產生大量不規則噪聲；同時巨厚黃土和礫石堆積區對地震波有著強烈的吸收衰減作用，造成地震記錄上干擾波發育。檢波器組合接收成為壓制干擾波，提高信噪比的有效手段之一。根據本工區的干擾波調查結果，當縱、橫向組合基距在126m×126m以上時，對干擾的壓制效果較好。

巨厚黃土堆積帶的接收線采用9串檢波器面積組合接收(圖1-a)，檢波器串連接方式為3串3并，組合基距L_x=132m、L_y=20m，組內距δ_x=4m、δ_y=10m。老巖層出露的復雜山體區的接收線采用3串檢波器“三”字形組合接收(圖1-b)，組合基距L_x=33m、L_y=10m，組內距δ_x=3m、δ_y=5m。

2.3 表層調查技術

為獲得良好的激發條件，要保證每個井位的震源能量在高速層內釋放。本工區的地表巖性變化復雜，低降速帶縱橫向非均質性強烈，表層模型難以建立。

針對上述難點，本工區的表層調查采用“循環迭代法”，詳細調查低降速帶的厚度和速度，以建立準確的表層模型。首先，在測線上布置一定數量的表層調查控制點，建立表層結構的初始模型；然后，針對低降速層厚度突變段、表層速度突變段以及地表巖性變化段加密控制點，生成新的表層模型，再對模型的合理性進行評估，如果不合理，再按照上述流程加密建模，以此類推，直至迭代出準確的表層模型^[2]。DK攻關測線上共完成46個微測井控制點，平均密度達到1口/km(圖2)。

通過小折射、微測井等多種表層調查方法，已基本搞清了本工區內表層結構的特點(表1)。準確的表層模型建立之后，逐點設計鉆井深度，保證震源在高速層中激發，增強激發效果。

2.4 地震工程遙感技術

根據多年攻關經驗，DK測線施工前，利用地震工程遙感技術從高精度遙感信息資料中提取高精度正射制圖、地表地質解釋、數字高程模型、坡度等參數。以這些參數為自變量，擬合評價函數來評估工區的表層地震地質條件，評價函數值越大，說明激發、接收條件越好。地震工程遙感技術幫助施工人員在室內選擇DK測線上合理的激發點和接收點^[3]，提高了施工效率。

運用地震工程遙感技術，以20m檢波器組合高差作為約束條件，DK攻關測線北部的雅丹地貌區有95%的接收點可以實現9串大組合接收；中部秋里塔格山體區有80%的接收點可以實現3串組合接收；南部的戈壁區有99%的接收點可以實現9串大組合接收。

3 應用效果

大基距組合接收技術有效地壓制了干擾，提高了單炮資料信噪比(圖3)。寬線觀測系統大幅提高了目的層的覆蓋次數，改善了構造主體的地震成像效果，剖面構造主體形態清晰，斷裂明顯。主要目的層的波組特征明顯，反射能量較強，中、深層同相軸都能連續追蹤，為該地區的構造形態的重新認識和圈閉的落實提供了良好的地震資料(圖4)。