可控震源在塔里木盆地地震勘探中可行性應用及效果

塔里木盆地地表條件多為戈壁和沙漠，生態環境脆弱，地震勘探采集成本高，資料信噪比低，安全環保要求嚴，傳統的炸藥震源采集方法較為成熟，然其生產效率已達極限。皮山三維地震勘探資料采集項目，是中國石化集團首次在高流動性沙漠區，大規模采用可控的震源采集技術，該項目經歷了激發參數試驗、寬線試驗、高效采集三個階段，項目的成功實施填補了可控震源高效激發的技術空白，對推動塔里木盆地油氣勘探開發進程具有重大意義。

　　1 工區勘探難點分析

　　工區位于新疆皮山縣境內，該區域地震勘探具有以下四個方面難點：

　　第一，部分區域地表起伏較為劇烈，靜校正問題突出。第二，地質構造復雜，地層不整合面多，目的層埋深大，成像效果差。第三，激發、接收條件差，信號衰減嚴重，資料信噪比低。第四，首次實施規模高效采集，無成熟經驗借鑒。

　　2 可控震源施工優點

　　與炸藥震源相比，可控震源具有以下優勢：

　　第一，輸出信息人為可控，可適時根據地質條件調整，有利于提高資料品質。第二，生產投入成本低、安全風險低，對環境影響小。

　　3 激發參數優選

　　可控震源采集作業是一個涉及生產效率、采集質量、經濟效益、設備性能、安全環保等多方面的綜合性工程，其激發參數的選擇是多方平衡、優化的結果?？煽卣鹪吹募ぐl參數主要包含：臺次、掃描頻率、掃描長度、出力、掃描方式等等參數。

　　3.1 臺次

　　使用多臺震源多次振動是加強向地下發射掃描信號能量的重要手段，統計效益分析表明，振動次數相當于垂直疊加次數，N次振動對隨機干擾的壓制能力提高倍。盡管如此震源臺數和振動次數并不是越高越好，隨著震源臺數的增加，激發能量和資料信噪比逐漸增強，當震源臺數增加到一定數量時，主要目的層能量增速減緩，信噪比的提升有限，諧波成分增多;隨著振動次數的增加，在壓制資料隨機干擾信號、提升目的層信噪比的同時，會使得反射波的主頻降低，影響了資料的分辨率;振動臺次的增加也會發生降低生產效率和增加經營成本的問題。

　　3.2 出力

　　出力通常以靜載荷壓重的百分比表示，出力的增加可以有效提升資料信噪比，壓制隨機干擾，然而隨著出力的增大也會造成子波畸變、震源驅動振幅的穩定性下降。

　　3.3 掃描頻率

　　掃描頻率直接影響著地震信號的分辨率和信噪比，起始頻率的選擇應充分考慮有效波和干擾波特點，塔里木盆地目的層埋深較深，深層反射波充滿低頻分量，所以應該降低信號頻率，然而當起始頻率小于檢波器自然頻率時，低頻段的振幅急劇衰減，震源花費在這一頻段的掃描時間太長，無形中浪費了部分能量，當震源能產生的最低頻率，低于性能頻率時，振動對震源自身損害也較大。終止頻率的選擇在保護目的層高頻信息的同時，還要考慮高頻畸變、頻寬對分辨率的影響，掃描頻率寬度應不小于兩個倍頻程。

　　4 可控震源應用效果分析

　　通過論證及野外試驗效果分析，確定了適用本工區具體激發參數，如下表所示：

　　從工區新老剖面對比情況來看：新老剖面構造形態基本一致，可控震源采集的剖面目的層反射波組相位強弱分明，連續性較好，波組特征明顯，層間信息豐富，其信噪比和分辨率有了一定提高。

　　5 結束語

　　可控震源采集生產通過提前設計、嚴格管理、科學試驗、精細施工是能夠獲得較為理想的資料的，其獨具的優點對于在新疆塔里木盆地推動高密度、高品質、高效率、安全、環保、經濟的采集技術具有重要意義。