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三维地震勘探技术

2017-3-3 15:59:04 来源:中国矿业报 作者:胡勇

三维勘探地震技术是在二维地震勘探技术的基础上发展起来的,是当前地球物理勘探中最重要的方法之一。三维地震勘探技术是一项集地质学、物理学、数学、计算机学等于一体的综合性应用技术,其目的是使地下目标的图像更加清晰,位置更加可靠,形态更加真实,细节更加突出,可大大提高对地下目标体的认识和勘探的成功率。

三维数据体形成三维可视图

三维立体层面可视图

该技术在20世纪70年代开始用于石油勘探领域。由于其成本较高,尚不可能大面积铺开,现阶段主要用于预探获得油气发现的地质体及地质评价较高的地下目标,如构造、不整合面、砂体、生物礁、潜山等;也可用于油气田的扩边、挖潜、增效方面。近年来,三维地震勘探技术也开始在煤田勘探中使用。

独具优势

与重、磁、电、化及二维地震勘探相比,三维地震勘探有着无与伦比的优越性。 三维地震与二维地震虽然勘探原理相似,但采集方法却有很大差别:二维地震一般是单线采集,有时也采用双线采集,测线密度最高为1千米×1千米;三维地震是面线采集,测线密度可达12.5米×12.5米,地下多种信息均隐含在数据体内。三维地震勘探获得信息量丰富,地震剖面分辨率高,地下勘探目标(如埋深、范围、厚度、顶底界面、延展趋势等)及地下的古河流、古湖泊、古潜山、古地形地貌、断层等等均可直接或间接反映出来。近年来,地质勘探人员利用高品质的三维地震资料找油找气,获得了重大突破,如我国近期发现的渤海湾南堡油田、四川普光气田、塔里木盆地塔中Ⅰ号气田、柴达木盆地英东油田等,均与高精度的三维地震勘探技术密不可分。

基本原理

三维地震勘探方法是在地面上按照设计要求布置条测线(两组测线相互垂直),沿测线进行地震勘探施工,依靠震源(井炮或可控震源),采用面线接受方式采集地下地层(地质体)反射回地面的地震波信息,经过计算机处理后得到三维数据体。之后,地质工作者可根据工作需要提取地质信息,获得相关平面图、剖面图、三维可视图、构造图、断裂分布图、沉积相图等。平面上可以层层下切,得到不同深度的平面构造图,纵向上可以任意方向切片,获得不同方向的剖面图,通过相干切片可以清楚地反映断裂分布图,由此发现可能储有油气的构造或圈闭,则可确定其为油气钻探井位。

工作流程

三维地震勘探主要由野外地震数据资料采集、室内地震数据处理、地震资料解释三大步骤组成,这是一项系统工程。实际上它们既相互独立,又相互影响,既相互制约,又相互依赖。为了获得高质量的勘探目标图件,现在大力提倡采集、处理、解释一体化,其中采集是基础、是关键,采集质量不过关,会极大地影响处理效果,进而影响解释结果的可靠性。

1.野外地震数据采集:包括测量、钻孔掩埋炸药(在使用炸药震源时)、埋检波器、布置电缆线至仪器车等几道工序。测量的任务是定好测线、爆炸点和接收点的位置。钻孔的任务是准备好填埋炸药的浅井,将炸药放入井中并填埋,使爆炸后产生的能量形成地震波。地震波遇岩层界面反射回来时,被检波器接收并传到仪器车,并由仪器车将信号记录下来,这就获得了人工地震产生的用以研究地下的电子信息记录。

2.室内地震数据处理:就是把采集到的地震信息数据输入专用电子计算机,按不同要求,用一系列功能不同的程序进行处理运算,把数据进行归类编排,突出有效波信号,压抑或除去无效和干扰信号,最后把经过各种处理的数据进行叠加和偏移,得到三维数据体,进而获得地震平面、剖面及其它相关图件。

3.地震资料解释:是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程,包括运用波动理论和地质知识,综合地质、钻井、测井等各项资料,发现构造或圈闭,并对构造、圈闭、地层、岩性做出解释,必要时做烃类检测,在此基础上进行综合解释及综合研究,绘制出有关成果图件,对工作区域做出含油气评价,提出钻探部署意见等。□

编辑:宫莉

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