复杂山地（共5篇）
复杂山地 篇1
0 引言
崇礼·密苑生态旅游度假产业示范区梧桐山庄项目位于河北省张家口市崇礼县太子村以北二道沟至三道沟一带,项目为滑雪旅游度假村。
项目规划指导思想为:以良好的生态环境为基底,充分利用各项旅游资源,开展科学保育,合理布局建设,为旅客提供观光度假、体育运动、文化教育等活动场所,开展四季旅游,逐步提高当地的生态、社会和经济效益。
项目规划原则为:科学发展,城乡统筹;保护优先,合理利用;打造精品,突显特色;市场导向,区域协作。
本项目场地位于山谷内,地形较复杂,高差较大(见图1)。项目总用地范围约41 hm2,海拔1 640 m～1 740 m,南北长约1 710 m,高差约70 m;东西宽约160 m～370 m,高差约30 m。如果用平地思维进行总平面方案设计必然会对后期实施带来巨大麻烦。合理的进行竖向场地设计在此项目中有着非常重要的意义,将直接影响工程的可实施性及工程造价。
总图设计的重要性:总图设计是民用建筑设计中的重要组成部分,不可或缺,对建设项目起着非常关键的综合控制作用,没有总图设计的项目会出现许多问题,例如加长建设周期,增加建设投资,影响建成后的使用,甚至出现影响和谐造成生命财产的损失(滑坡、水涝、火灾、疏散、交通等)。了解总图设计的技术要求可以更好的帮助建筑师控制总体方案设计,使其同总图设计师一起合作,共同完成设计任务。
目前很多项目设计中存在诸如此类的问题:在山地进行项目总平面设计时,将高山当作平地做;设计时将精力放在总图构图的美观上,不看地形等高线和标高值,使项目内的道路垂直等高线布置;忽视山地布置房屋时尽量采用天然基础的经济性,不看地形图的标高值就进行总图布置,待方案确定后再由结构专业去处理标高,或者把大片挖方区域布置为高层建筑的地下车库;因建筑单体进深太大占据了多条等高线,造成挖方工程量太大,却误以为地形图不准确等等。
产生这些问题的原因纠其根本是忽视了总图的设计作用,忽视了场地的竖向设计。如何更好的进行场地的竖向设计,总结为以下几步。
1 读懂地形图
竖向设计的第一步就是读懂地形图。地形图上的等高线、陡坎、边坡、冲沟、挡墙、现状管线都是重要的信息,合理利用将极大的节省工程成本。
崇礼密苑项目地处未经开发的山区,由林地、荒地等构成,无任何市政管线接入条件,建设条件较为艰苦。但用地内有自然冲沟及现状土路。现状场地整体自然坡度约为4%,较适宜建设。该项目地块狭长,东西方向中间低,两边高,不利于场地排水;南北方向北高南低,南北高差巨大,初步考虑应做台地处理。场地内规划城市道路位于中心平缓地带偏东侧,因此考虑整体排水坡向由北向南,由西向东,场地内应考虑防洪排洪设计。
场地设计的控制要点:
竖向防排洪设计、道路设计、管线设计、绿化景观设计、不良地质条件及平面布局设计。
其中重要的一点是道路设计,如何使道路能平顺的连接各个地块,如何进行道路选型达到经济合理目的同时又不占用地块内可建设用地面积,对整个工程的设计及实施都起着至关重要的决定性作用。
道路设计有几个关键的参数:
1)最大坡度——在场地内能消化多少高差与城市及建筑的品质有关;2)大坡度段的长度——与道路舒适度的要求有关;3)最小平曲线半径——受消防要求限制;4)是否设置竖曲线——受山地急坡段限制,与道路舒适度有关,宜将道路坡度增减值控制在3%～5%之间。
经过以上考虑,将本项目道路设置在地块东侧,标高略高于中心地带的平缓区,北高南低,平均坡度控制在4%左右,局部建筑入口处可稍作调整。
2 场地竖向初平设计
场地竖向的初平设计应结合总体平面方案的功能分区进行综合考虑(见图2)。
依据项目最初构想,用地最南端由南至北分为:1)高尔夫配套活动中心(地块南侧为高尔夫球场);2)区域停车场;3)中医药养生中心;4)滑雪主题公园区;5)主村中心区酒店;6)上村度假公寓区六个区域。由此功能分区可确定整个用地分为6个台地进行竖向设计,即可满足消耗竖向高差的需求,也符合项目的分期建设要求。各个地块场地标高初定为沿地块外侧的道路路段两端标高的平均值,各地块可在北侧高点和南侧低点开出入口,通过短距离的较大坡度坡道衔接至场地标高。例如2号区块停车场,道路两端标高为1 659.10 m和1 666.16 m,取其平均值,场地内部标高可粗略定为1 662.60 m。地块中部可平顺接入城市道路,也不至于两端出入口出现过大坡度,且满足土方平衡优化需求。
3 场地竖向精平设计
要做好场地的竖向精平设计,必须要先了解场地的平面设计原则:
1)因地制宜利用地形;2)在挖方区域利用地形布置建筑物使其更经济合理;3)在填方区利用地形布置建筑物使其更经济合理;4)巧妙利用地形布置地下室、地下停车场;5)根据各地的日照要求合理地布置建筑间距。
本项目仅有用地东侧一条城市道路经过,因此建筑的主要立面均朝向东侧,南北向横跨多条等高线,高差较大,可利用此特点布置地下室,地下停车场。地下室采取错层及逐层跌落的形式,有效的消耗竖向标高上的高差;在建筑不同层面设置建筑出入口,既解决了高差过大问题,也丰富了建筑的立面形式,使建筑物变得生动活泼(见图3)。
还应了解竖向设计的五要素即最低标高点,最高标高点,地面形态,场地安全及土方量。
近年来由于防灾设计不当造成的人民生命财产损失时有发生。地下车库被水淹,泥石流、滑坡等灾害屡见不鲜,这些问题都是可以在早期的竖向设计中尽量避免或减少的。
在山地项目中,场地安全显得尤为重要。通过对现状地形的分析,找出场地内最高点,最低点位置,结合现有冲沟的走向,可初步判定场地的整体排水走向。
针对本项目,整体排水走向为由北向南、由西向东。通过人为的设计整合,在城市道路西侧(地块的东侧)设置一条排洪干管。
还要结合项目特征即项目经济合理的原则对项目的竖向精平进行以下设计原则:1)建筑布局以顺等高线设计为主;2)如建筑布局垂直等高线设计时,可采用底层顺应地势做减层设置,局部空间采用架空设计,随着地势的变化设置不同标高的出入口,不同层面的交通通过廊道连接,建筑内部空间逐层跌落等处理手法;3)找准市政雨污水衔接点的坐标、标高及管径,与市政雨污水的衔接点的标高为场地竖向设计的控制依据;4)顺应地形尊重自然地貌,尽量不破坏自然排水系统做竖向台地设计;5)划分建设区域内的山体分水界限,算足场地汇水面积,做好排洪及排水冲沟及场地排雨水流向的竖向设计;6)有条件时将道路竖向设计成顺坡方向,为排水专业提供良好的场地排水条件。
本项目充分考虑了以上竖向精平设计的原则,对场地的建筑、道路、景观、管线、排水、防洪以及环境结合等进行了较为详细的论证和探讨。从项目建设初期就将这些作为项目的控制重点,再结合经济合理原则对项目的复杂地形进行合理分析,合理布置,合理利用,对项目的设计和推进起到了积极的作用。
通过对崇礼密苑项目的竖向设计,总结复杂地形山地项目的设计应因地制宜,对项目的原始等高线及坐标进行合理化分析,制定整体的竖向定位和走向,局部进行细化控制和合理布置,以达到项目的整体规划目标。
复杂山地微测井方法研究 篇2
山地表层结构复杂多变,表层结构造成的浅层折射、反射、多次反射和深部的复杂构造所产生的各种异常波,在记录上成了强大的干扰背景,这些干扰背景比深层有效反射能量要大得多。另外,当山地地表存在不均匀的凹凸不平的风化剥蚀面、裂隙额和溶洞时,地震波在入射或投射这种复杂界面时,除能量的散射、吸收和衰减都很强外,反射波的传播路径还发生畸变,即使在深层反射界面没有错断和扭曲的地方,由于浅层界面的影响,也会造成深层反射同相轴变得异常复杂和破碎,难以辨认,信噪比降低。因此,加强表层结构的调查与研究非常重要。为了获得准确的表层结构调查资料,做好复杂山地地震勘探激发井深的设计和静校正工作,探讨微测井及其方法的施工难点与对策是很有必要的。
1问题与难点
CDN二维地震勘探工区地表为山地,岩性多变,地形起伏较大,相对高差最大达800余米。构造轴部地质倾角变化较大,局部地区出现倒转现象,地表表层为第四系覆盖0-3m,出露地层主要为侏罗系的泥岩、砂岩及三叠系灰岩。侏罗系泥岩、砂岩岩层含水性好,激发、接收条件相对较好,但植被茂密;三叠系灰岩含水性差,激发条件差,且多裸露区,浮土与基岩的藕合性差。地表条件的复杂、山高缺水以及交通不变等因素,影响到传统表层结构施工方法的施工效率和资料采集质量,使得表层资料的采集相当困难,局部地区表层太薄,很多情况下表层结构资料失真,难以在工区中建立准确的表层结构模型,计算和确定静校正量。
2主要措施
基于以上原因,在工区内采用微测井控制点密度1个控制点/2km,在近地表结构变化剧烈的区域,增加微测井点的密度;为找到适合山地采集的方法,对井中微测井、地面微测井和双井微测井三种方法进行了对比。井中微测井采用井中雷管激发地表检波器呈十字排列方式;地面微测井中地表震源采用了雷管和重锤两种激发方式,检波器采用了弹簧压紧、下套管充气和结辫三种方式。
在井中雷管激发中在有水情况下所得资料初至起跳干脆,解释成果与野外信息吻合;在无水的地方出现了初至突变、时间不准等问题。但是在山地大多数地方供水困难,交通不便;使得井中微测井方法施工成本过高,在山地不适宜推广使用。
在地表重锤激发过程中,铁板的面积较大,在着地时能量不太集中,而且由于CDN地区地表条件复杂,铁板与地表无法做到很好的藕合;因此重锤激发情况下所得资料均出现了初至起跳混乱,拾取困难,基本上无法得到正确的解释成果。地表雷管激发检波器采用结辫方式中由于检波器无法贴近井壁,不能与介质紧密藕合,所得资料也产生了初至起跳混乱,数据不太准确,解释成果均不理想,可见普通结辫方式也不适合山地的资料采集。地表雷管激发检波器采用普通弹簧压紧方式中由于检波器虽然贴近井壁但是与介质藕合性较差,所得资料严重失真,解释成果与野外信息不吻合。地表雷管激发检波器采用下套管充气方式中由于检波器与介质耦合性较好,雷管激发瞬间爆发力较强,能量集中,使所得资料初至起跳比较干脆,解释成果与野外钻井信息吻合(如图1、图2所示)。
双井微测井:井中雷管激发在有水的地方所得资料初至起跳干脆,解释成果与野外信息吻合;但是在没有水的地方井中激发,所得资料初至有干扰,解释成果与野外信息不吻合。
根据对CDN地区各种微测井施工方法的对比,以地表雷管激发井下检波器下套管充气方式接收最适宜在山地施工,因此本次在CDN地区表层结构资料采集采用地表雷管激发井下检波器下套管充气方式接收。
3资料解释
对于微测井的解释首先选取接收时所有的正常工作道,拾取每一深度的初至时间,把投射波的初至时间转化为垂直时间的t0时间,在根据其分布规律得到近地表结构。由于CDN地区为山地,地形起伏多变,所得的初至时间是从井中深度到离井口一个特定距离的时间,井口的地表高程与激发点的高程有差异,因此需要对初至时间进行高程变化校正和炮井距校正来模拟初至时间。微测井的垂直时间和实测时间之间的关系可用公式表示为
式中:t0i=i点的垂直时间;ti=i点的实测微测井时间;
Hi=接收点i的深度;
ΔE=激发点高程和井口高程之差;
d=炮井距。
(A为井口,B为激发点,C为检波点)
将转换校正后的垂直时间和对应的深度绘在时间-深度坐标系内,当不同深度的t0时点位同一速度层内时,点的分布为一直线,不同速度层对应的直线斜率不同。根据其分布规律,划分出各层的位置,每一层用最小二乘法拟合直线,直线的斜率的倒数为介质的层速度,两直线的交点为介质的分界面(如图4所示)。但一组数据通常可以得到几种不同的解释成果,而且在山地不是所有地质上的变化都产生速度的变化,在同一个地质单元中速度也可以发生变化。由于岩性与速度之间没有必然的关系,常有深度误差产生,因此在微测井的解释过程中,要经常对测线上相邻的微测井点位的深度和速度或者其它信息来源的深度和速度进行分析。
结束语
复杂山地表层结构的调查和研究是非常重要的。是复杂山地地震勘探激发井深的设计和静校正工作的基础,复杂山地表层结构的调查方法还有小折射、工程地震(小反射)、地质雷达、高密度电法等。另外还有在陡峭山地的陡峭壁下露头微测井、深井微测井、施工炮井进行的微测井和大炮初至法等。在今后的工作中,把重点放在地表重锤激发的研究上,地表重锤激发是经济、安全、环保的好方法。
摘要：近年来随着西南部、西部勘探工作的重大突破,在山地等复杂地区的勘探前景日益引起了人们的重视。但是,由于山地地震地质条件复杂,勘探施工难度大。要想搞清地下地震地质特征,必须首先搞清表层结构特征,针对复杂地区地表特点,地形起伏剧烈,岩性多变,本文阐述了在复杂山地的表层结构调查方法,确保了山地表层结构调查资料采集的高质量。
关键词：复杂山地,表层结构,微测井
参考文献
[1]阎世信.山地地球物理勘探技术[M].北京:石油工业出版社,2006.
[2]崔树果,刘怀山,魏继东.山地地震勘探采集方法研究[J].西北地质,2004,37(4):71-78.
库车复杂山地静校正技术应用探索 篇3
塔里木盆地库车前陆盆地油气资源丰富, 是塔里木天然气勘探的主战场和西气东输的主力气源区。该区的地震地质条件复杂, 地震资料面临低信噪比、低成像精度等勘探难题。多年的地震勘探技术攻关有效改善了该区的资料品质, 先后发现了一系列油气田。
随着勘探的深入, 库车复杂山地的静校正问题已经成为制约该区油气勘探进程的瓶颈。针对复杂山地和巨厚戈壁砾石区, 选用何种表层调查方法取准近地表参数, 如何构造准确的近地表模型, 如何提供满足处理要求的高精度静校正量, 这些都是迫切需要解决的问题。
二、方法及应用效果
库车山地以往多采用小折射、微测井进行表层调查, 并利用相似系数法建立近地表模型计算校正量, 但校正量精度受调查点密度、精度及建模方法的影响致使精度较低, 因此需要新的静校正方法来解决库车山体的静校正问题。
(一) 微测井约束的浅层层析表层调查方法。层析反演是一种非线性模型反演技术, 其反演结果不受地表及近地表结构纵、横向变化的约束。在巨厚戈壁砾石区采用层析反演结合微测井成果标定的方式进行表层调查 (浅层层析表层调查方法) , 既能节约生产成本, 又能满足该区表层调查精度的要求, 具体如下:道距:20m, 炮距:60m, 排列长度:940m, 接收道数:48道, 炮数:9炮, 滚动放炮。排列中心位置布设一口超深微测井对浅层层析的反演结果进行标定。微测井成果 (图1a) 与浅层层析反演结果 (图1b) 非常吻合, 微测井2200m/s与浅层层析的2000m/s速度界面相对应, 厚度误差2.36m (1.76%) , 次高速层以上的厚度吻合程度更高。因此浅层层析表层调查方法在巨厚戈壁砾石区的反演精度可以满足勘探精度需求。
(二) 表层数据库技术。库车山地的表层调查成果、静校正量、时距曲线、地质露头、卫片、DEM等数字化后数据相当丰富, 表层数据库是在对以上信息分类汇总的基础上, 衍生出低降速层厚度 (速度) 、高速层界面 (速度) 、不同岩性的近地表参数、布点密度等满足表层建模和校正量计算的表层数据, 进而可以提取目标区的近地表模型参数、校正量等数据, 用于指导和验证勘探区域的表层调查, 既可减少表层调查的重复工作量, 同时又可确保新建近地表模型精度。
(三) 综合静校正技术。库车山地常用的静校正方法有模型法 (相似系数法、线性内插法、层间关系系数法等) 、高程法、初至折射法、初至层析法等。模型法和高程法校正量的长波长优势明显, 但初至折射和层析校正量更有利于改善剖面的成像效果。若能将不同静校正方法计算在不同区域效果明显的校正量融合并形成一套新的综合校正量, 是否可以较好地解决库车山地的静校正问题?
1.不同静校正方法适用范围分析。库车山地近年来的静校正攻关经验表明, 不同静校正方法因原理不同, 其适用范围也不同。高程法校正量在老地层出露区效果明显, 模型法校正量可较好地控制不同区域的长波长静校正问题, 折射波校正量在有明显分层的山体区特别是老地层区解决短波长静校正问题明显, 层析校正量在不是层状介质的山前巨厚戈壁砾石区可以较好地解决长波长静校正问题, 但折射和层析校正量在工区边界存在一定的边界效应。不同静校正方法提供的校正量的应用效果及范围根据采用相同处理流程的剖面品质进行确定和圈定。
2.构建合理的综合静校正模型。在确定了不同方法校正量的适用范围后, 二维测线由于数据量相对较少, 可以在校正量或近地表模型直接拼接后的数据上手动编辑即可提供拼接好的综合静校正量。而三维工区的综合校正量计算, 并非直接将按范围截取的校正量或模型拼接后即可综合静校正量, 由于不同的静校正方法原理不一样, 不同的静校正方法所计算的校正量有时彼此之间存在一定的时差, 若直接将不同静校正方法计算的校正量直接拼接进行资料处理会在剖面上形成假构造, 综合静校正量应是以某优势校正量的低频分量融合相应拼接区内的高频分量而成, 为此需在对不同静校正方法的校正量计算模型 (低降速带厚度和低降速带速度模型) 按照一定方法进行拼接构建合理的综合静校正量模型来完成综合静校正量的计算。首先去掉不同静校正方法计算的静校正量中的基准面校正量值, 其次利用移动平均插值法 (Moving Average) 结合拼接区域附近的高程变化情况确定不同的搜索半径对去除基准面校正量后的校正量进行高低频分量分离, 然后将分离出的高频分量与优势校正量的低频分量融合后形成低降速带校正量, 随后将校正量借助选定的某种静校正方法反演的近地表速度反算出低降速厚度值并建立相应的近地表模型, 但是此近地表厚度模型是在借助反演精度并不高的近地表速度的基础上构建的, 因此需对所构建的厚度和速度模型分别进行保低频和高频处理, 相应的方法是利用局部多项式法 (Local Polynomial) 对模型的高速顶界面和利用最小曲率插值法 (Minimum Curvature) 对低降速速度进行编辑, 在利用局部多项式法对模型的高速顶界面进行编辑时, 所选用的函数在搜索半径 (此值与利用移动平均插值法的值相同) 相同的情况下视编辑效果最后确定, 经过上述处理即将不同静校正方法在不同区域的优势校正量完成了低降速带厚度和低降速带速度模型的转化, 在保持不同地表的静校正量的优势高频分量的原则上, 实现了综合静校正模型的建立, 并最终完成综合静校正量的计算和提供。
3.非处理系统剩余静校正技术。在最终综合静校正量的基础上, 针对复杂的库车山地, 为进一步提高校正量中的高频分量精度, 提高近地表条件复杂区的地震资料的成像效果, 为此我们利用初至信息对综合校正量进行非处理系统的静校正高频分量计算, 进一步解决短波长静校正问题。上述静校正技术在库车复杂山地应用后效果明显, 较好解决了该区域的静校正的低频假构造和高频成像精度低的静校正难题。图2为综合静校正 (图2b) 与模型静校正 (图2a) 的剖面成像效果对比, 综合校正量在浅、中、深区域对剖面品质改善明显, 地震波的同相轴连续性更好、层间关系刻画得更加清晰, 满足了该区域的校正量精度要求。
三、结语
复杂山地和巨厚戈壁区的静校正方法取得以下认识:一是微测井约束的浅层层析表层调查方法可以准确剖析库车山前巨厚砾石区的表层结构;二是表层数据库技术能够准确指导野外布点及预测建模, 可以提高勘探效率和节略成本;三是库车复杂山地的综合静校正技术, 是解决复杂区域静校正问题的有效途径。
参考文献
复杂山地 篇4
1 勘探区概况
白塔子地区在区域构造上位于华北地块东北部燕山造山带辽西坳陷。北临朝阳---北票盆地,南至要路沟---锦西断裂,西与叨尔登隆起为邻,东以南天门断裂为界与金岭寺---羊山盆地为邻。盆地内部又发育有四官营子倒转背斜隆起区、建昌鼻状隆起区、喀左平缓褶皱区和太阳山平卧褶皱沉降区四个构造单元。本区正处于喀左平缓褶皱区和太阳山平卧褶皱沉降区的交接复合部位,属大的构造单元中的一个残留形构造盆地,并伴有断层,构造十分复杂。(见图1)。本区地形地貌及其复杂,主要表现为地表山峦叠嶂,沟壑冲横,且山高谷深,地形相对高差最大达600米左右(见图2)。区内地层主要有元古界、古生界寒武系、奥陶系、二叠系、中生界侏罗系,以侏罗系兰旗组和土城子组分布最广,次之为古生界及其以前地层的出露多数是推覆体构造的外来系统或逆冲断层的上盘。第四系以坡积物和现代河流沉积为主,除主要河流河谷堤坝上沉积厚度大于3米外,山坡上坡积厚度只有0-0.5米。本区构造类型主要为断层相关的褶曲、倒转构造。
2 影响因素分析
通过已有地震资料分析研究,笔者认为,造成本区地震成像质量差的原因主要表现在以下几个方面。
2.1 地下构造的复杂性
地下地质构造的复杂性是造成地震成像质量差的根本原因。本区受多期构造运动的作用地下构造破碎、断裂严重、断层发育、地层产状变化万千,特别是本区褶皱现象尤为严重(见图3)。这是造成地震成像质量变差的根本原因。
1)地层断裂破碎难以形成连续的反射。2)高陡一直立、陡倾界面以及背斜顶部难以形成有效反射波,出现空白带(见图4)。3)大型逆断层的屏蔽作用出现空白带(见图5)。
2.2 原始单炮记录信噪比低
原始单炮记录信噪比低是造成地震成像质量差的关键原因。本区山上部分的原始单炮记录的信噪比普遍偏低,微弱的反射信号几乎全部淹没在噪声中。在这种情况下,要想获得理想的成像效果就变得更加困难。
2.3 静校正问题
取得良好的地震成像的另一个重要条件是静校正精度问题。由于本区表层结构十分复杂,很难建立准确地表层结构模型,这使静校正精度偏低,造成反射波难以准确同相叠加,信噪比降低,影响成像质量。
2.4 地震道的差异
本区地表岩性、高差等变化较大,地表一致性较差,因此而引起的地震波激发和接收的差异也很大,激发子波的一致性也差,能量差异明显。同一个CDP道集中,可能包含了来自不同的岩性、不同高程的激发和接收地震道,各道的能量、信噪比等可能各自不同,参与叠加的低信噪比地震道太多,必然使得成像质量变差。
2.5 处理方法流程以及参数选择不恰当
地震资料处理中,处理流程各环节的合理性和有效性,包括静校正、滤波、动校正、叠加及偏移成像处理中偏移方法的选择、偏移速度、偏移孔径等是否合适都会对最终的成像质量造成影响。由于本区复杂的构造特征致使地震反射波传播路径异常复杂,速度场变化剧烈,进而影响速度分析精度和动校正效果,造成成像质量下降。
3 对策
从前面的分析可见,地震成像处理的研究重点是:1)如何有效去除噪声,提高信噪比;2)如何准确做好静校正;3)如何做好高陡构造的偏移成像,提高地震成像的精度;4)如何拾取和保护高速屏蔽层下弱反射信息并准确成像。笔者认为,在资料处理中应重视并做好以下工作--
(1)强化干扰波特征分析和去噪方法研究,提高资料信噪比。
合理选择有效的干扰波压制方法应建立在充分了解干扰波变化特点的基础上。因此,结合野外干扰波调查的结果,借助于静校正、分频处理、频谱分析、信噪分析等多种手段,认真分析干扰波的特点(包括频率范围、视速度大小、视波长以及能量强弱、剖面形态、频谱特征等),合理选择去噪处理方法。对于折射波,可通过F-K滤波可以很干净的去除掉;对于面波,如果野外集中采用小道距,则应通过道组合的方式增大组合基距,可以使面波得到很好的压制。
(2)强化表层结构调查,提高静校正精度。
白塔子地区由于地表高程、低降速带速度、厚度的剧烈变化,使得采集记录中初至以及反射波严重扭曲,反射波时距曲线发生变化,折射波、面波等干扰波的相干性变差。在这种情况下,地震资料处理的前提是首先解决静校正问题。通常采用小折射、微测井以及层析反演等技术可以帮助建立较为准确的表层结构模型。
(3)利用叠前深度偏移提高成像质量。
目前为了提高地震成像的精度,国内外都把叠前深度偏移作为解决发展构造成像精度问题的主要手段。其中速度模型精度和走时计算是影响叠前偏移精度的两个最主要的因素。于此同时解决好野外静校正、振幅补偿、叠前去噪、叠前速度分析等工作是做好叠前深度偏移的基础。已有的研究成果表明,叠前深度偏移技术是逆推覆构造成像的最佳手段,这就为解决白塔子地区的偏移成像提供了一个很好的途径。
(4)广角地震技术是高速屏蔽层下目的层成像的一种有效手段。在山地地震勘探中,上覆逆掩推覆和火成岩覆盖等多种原因所造成的高速屏蔽现象已成为影响地震勘探的一个重要因素。近几年广角地震技术发展较快,在国外,广角地震技术主要应用于海洋油气勘探,在国内则主要集中在理论分析阶段,实际工作开展较少。因此,应当重视和加强广角地震采集和处理技术的研究和应用。
4 结论
综上所述,笔者认为本区地表和地下地质条件的双重复杂性是造成地震成像差的根本原因,原始地震采集资料信噪比低、质量差以及地震资料处理中静校正、叠加与偏移等各个环节所用模型、参数及方法等方面存在不足也严重影响地震成像质量。针对复杂山地地震勘探的特点,在认真分析干扰波的特点、表层速度结构以及地震波传播规律的基础上,开发有针对性的地震数据处理方法和技术研究是非常必要的,具体包括有针对性的去噪技术、精确的近地表速度模型建立技术、符合地震波传播规律的速度分析和成像技术等。叠前深度偏移成像技术以及广角地震技术是实现复杂山地地震成像的最有效手段。
摘要：本文针对白塔子地区地震资料成像质量差的问题,在分析其产生原因的基础上,就如何提高本区地震成像质量提出了一些对策和建议。
关键词：地震成像质量,影响因素,复杂山地地震勘探,地震资料处理
参考文献
[1]禹凤林编制.《辽宁省朝阳市喀喇沁左翼蒙古族自治县白塔子地区煤炭普查报告》.2010年5月.
[2]阎世信等.《山地地球物理勘探技术》[M].北京,石油工业出版社,2000.213-221
[3]王志等.《高速屏蔽层下弱反射层地震勘探-广角反射[J]》.勘探地球物理进展,2002.25(5); 407-414.
复杂山地 篇5
关键词：山地环境,三维地震,技术研究
1 前言
由于技术原因, 在过去很长的一段时间里, 采用地震方法进行油田勘探一直无法在地形较为复杂的山地环境下开展, 因此山地环境下探采工作的进展也受到一定的阻碍。近几年, 平原地区的油田资源在遭受到过度的开采后, 于目前可继续开采的油田资源面积越来越小, 因此山地复杂地区的油田探采工作又重新被纳入油田开发的考虑范围中。其中, 西南地区的油田开采技术已从二维地震勘探技术突破至三维, 并且获得的很好的勘探效果。
2 山地地震勘探数据采集的特性
复杂山地环境下的地表类型一般可分为以下的种类:
(1) 岩石裸露较多的地形环境;
(2) 黄土覆盖较多的地形环境;
(3) 黄土和砂砾的混合、砂岩与砾岩的混合、胶结的河床和山前的破碎地带。
由于砂砾和黄土的地表覆盖厚度不一, 山地环境下的表层结构都比较复杂, 被覆盖的下地表地层性质也复杂多变, 因此在进行地震勘探过程中施工难度非常大, 难以采用常规勘探技术进行数据采集工作[1]。
2.1 山地地区的干扰波
山地地区的干扰波一般有:声波、折射波、面波和侧面波等几种类型, 对于这些干扰波, 一般采用潜水面以下闷井激发的手段进行预防或减弱, 主要是在降速效果较低的地层中进行激发, 并采取偏移距离较大的激发方式, 这样获取的数据会比较准确。
2.2 山地地区的激发方式
根据山地环境下不同的地质表面结构, 空气液压冲钻和山地钻是常用的钻井手段, 还可以用人工钻井和凿眼机来进行[2]。在黄土覆盖的区域中, 钻井到潜水面的地下时, 较强能量的反射波就不能被激发出;在岩石裸露的地区通过风化地层钻井到原生基层内的1米后, 由坚固系数来牵制岩石的激发结果。如果将炸药直径调成和岩层介质一样的钻井直径, 使其较好的贴合, 就能将较强的地震波激发出来, 所以应尽量使炸药形状与岩层介质孔径达到最佳的契合度。采用扁状和点状的炸药震源来引爆, 会比柱状的更加合适。
2.3 山地地区的接收方式
山地地区的地质环境都是复杂多变的, 因此检波器的精确安置和测线的实际部署通常会面临很多困难, 检测出的反射波其相应频率宽度也不一致。面对这种复杂情况, 经常采用谐振频率相对高的检波器来接收反射波, 其中块状矩阵检测系统, 是三维地震勘探技术在高差变化较大的山地中进行反射波接收的一项技术, 而管束状规则检测系统则是用来接收高差变化不大的山地反射波[3]。
3 采集方法设计及采集参数选定
(1) 观测系统的设计。山地环境下的地质地貌较为复杂, 在对野外观测系统进行相应的数据采集设计时, 一些地质条件相对特殊的地段可以采取一些特殊施工方式来进行, 比如蜘蛛网型观测方法、“L”型观测方法等。采用这些观测手段进行数据的采集工作, 其设计是依据激发效果以及反射波接收情况来开展的, 如此一来, 我们不仅可以很清楚的对检波点和炮点做实时观测, 还能根据反射波接收的实际情况, 及时的确定和修正检波点和炮点的准确分布。
(2) 采集参数的选择。采用三维地震勘探技术, 时常会面临一些参数的选定和, 比如:炮点距、道距、最小炮检距、最大炮检距、最大非纵距、空间采样间隔等, 每一项都需要提前设定好, 以便施工过程的有效实施。
一般情况, 我们根据噪音和多次波的生长状况及在数据采集时选用的压制方法来选定叠加次数;最小炮检距的选择, 不仅要思考炮点激发因素和检波点受到的干扰因素, 还要考虑最浅目的层的掩埋深度;最大炮检距的选择, 需要思考反射系数、动校正拉伸、共面元内弥撒半径等方面的因素;最大非纵距的选择, 则需要考虑目的层的掩埋深度、地层倾向角度、地层的速度等因素。
(3) 检波器类型和检波器组合方式的选取。在加速度检波器分别和频率为100Hz、60Hz、40Hz自然频率的检波器做相互比较观察后, 可以得出结论:频率为60Hz的检波器较合适山区环境的地震方法数据开采。
在山地环境中, 地表分布情况复杂, 接收点的可埋置面积大小、横纵向的分布范围, 很可能都不能满足检波器标准图形摆放的要求, 致使其埋置的组合图形很难达到最佳的契合度。针对检波器埋置位置必须保证已经获取测量数据的要求, 灵活的依据实际地形因素调整图形摆放和组合形式是需要认真研究和面对的, 如此才能保证复杂山地环境下的地震数据的采集质量[3]。
4 施工方法
针对复杂山地地区特殊地质地貌环境, 在采用三维地震勘探方法开展数据采集工作时, 应注意到以下内容, 以保证采集数据的准确性:
(1) 山地环境下的数据采集工作, 应将特殊观测方法和规则观测方法相互结合一起使用, 以确保叠加次数能够满足数据采集的需求。同时, 保证反射点都能够分布在所需观测的范围中。
(2) 岩层掩埋程度较浅的地区可以应用空压机在进行钻井, 确保岩层内激发的效果;在岩层裸露的地方, 可以应用凿岩机来钻井, 以保证有效的激发深度;如激发井位井深较浅, 则可以使用组合井的方法, 保证激发强度。
(3) 如果是面波干扰较大的山区, 应该选择合理的最小、最大炮检距来开展数据采集。如:在砾石较多的山区, 为避免砾石对施工人员的伤害, 在选取最小、最大炮检距时, 应该结合激发点附近的地形倾向来组织安全的施工方案。
5 结束语
目前, 在山地环境下的勘探和开采工作正步入正轨, 三维地震勘探技术在此方面的应用也将越来越广泛和普遍, 但在实际探采的施工过程中, 还是会面对很多复杂问题。本文对复杂山地环境下的三维地震勘探方法做了简要的分析研究, 希望为山地环境下的油田勘探和开采工作的顺利开展有所帮助。
参考文献
[1]陈国忠, 王金泉, 何黄生.山地复杂地形条件下的三维地震勘探方法[J].能源技术管理, 2009, 19 (10) :76-77
[2]盛帮春, 袁海廷.山地复杂地形三维地震勘探方法[J].黑龙江科技信息, 2009, 41 (7) :317-318