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囿戌依尔觉罗
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1 第 42 卷第 2 期物探与化探 Vol.42,No 年 4 月 GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATION Apr.,2018 doi: / wtyht 王飞, 裴金梅, 刘凤智, 等. 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析 [J]. 物探与化探,2018,42(2): http: / / doi.org / / wtyht Wang F,Pei J M,Liu F Z,et al.box wave analysis of Nima area in Qiangtang basin[ J].Geophysical and Geochemical Exploration,2018,42(2): http: / / doi.org / / wtyht 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析王飞, 裴金梅, 刘凤智, 刘志欢, 李国顺 ( 东方地球物理勘探有限责任公司青海物探处, 甘肃敦煌 ) 摘要 : 西藏地区羌塘盆地地表地质条件复杂, 资料信噪比极低, 地层褶皱严重, 地震成像差目前勘探程度低, 资料有限, 地震勘探施工参数选择困难, 对于地震资料处理参数选取难度大为了更加有效地认识该地区资料干扰波特点, 选择合适的地震勘探采集参数, 提出了合适的盒子波调查方法通过盒子波分析, 发现该区产生规律性很强的规则干扰波, 其速度振幅存在较大差异通过室内组合分析, 认为该地区接收组合方式对资料影响较大, 接收组合个数基距和组合图形等参数均影响着资料品质关键词 : 羌塘盆地 ; 盒子波 ; 施工参数 ; 组合 ; 基距中图分类号 : P631 文献标识码 : A 文章编号 : (2018) 引言西藏地区羌塘盆地位于世界屋脊的青藏高原, 具有高海拔高寒缺氧自然灾害多发自然特征由于印度板块的挤压欧亚板块, 导致羌塘盆地的抬升到达 m, 盆地内以压性和压扭性为主的断裂发育, 由于多次高原隆起构造运动, 该区地下断层和褶皱发育, 地表岩性复杂对于地震勘探而言, 面临 [1 的主要问题为构造复杂成像难度大 4] 地震勘探工作者自 1994 年开始在羌塘盆地进行勘探工作,2000 年以前, 受采集仪器的限制, 接收道数较少, 炮距及道距较大, 覆盖次数较低, 获得的资料绝大部分不能令人满意 2000 ~ 2010 年, 接收道数逐渐增加, 排列增长, 炮距及道距减小, 覆盖次数有少量提升, 激发因素以大药量为主, 资料品质有所提高 2010 年至今, 采用了宽线高密度高覆盖观测技术, 应用世界领先的低频可控震源及大吨位可 [5 控震源, 资料品质有了很大提高 7] 目前在该地区开展的地震采集试验较少, 使用已有资料论证采集参数还远远不足对于资料处理而言, 缺乏对干扰波的系统认识盒子波技术是一种干扰波调查方法, 在室内抽取共接收点道集, 从中可以见到相应的干扰波, 通过雷达图扫描等分析, 可得到干扰波的传播方向能量视速度视波长等信息, 为资料处理提供参数通过室内组合, 可以为采 [8 集施工提供可靠的参数 10] 1 盒子波野外施工方法及参数 2015 年在羌塘盆地尼玛地区布设一个个点的 3D 方形接收网, 即个点, 点距 dx = dy = 5 m, 纵向横向基距均为 200 m, 组成检波器方阵如图 1 左图, 每个点摆放 1 串检波器, 检波器埋置方式为点组合在检波器方阵中心点位置处即第 21 道位置平行和垂直测线方向各布设 61 炮, 总炮数为 122 炮炮点距离中心点检波器最小炮检距 15 m, 最大炮检距 m, 炮点距 120 m, 如图 1 右所示 2 干扰波分析抽取盒子波排列中和炮点线同一方向的连续 21 道, 按照盒子波炮点的偏移距顺序将其拼接在一起, 该地区规则干扰主要有面波折射波侧面波及收稿日期 : ; 修回日期 : 基金项目 : 十三五国家重大专项课题陆上宽频高密度地震勘探配套技术 (2017ZX ) 作者简介 : 王飞 (1975-), 男, 工程师,2001 年毕业于西南石油学院, 现主要从事地震资料处理工作 lwangfei@ sine.com

2 期王飞等 : 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析 353 图 1 盒子波调查观测系统示意多方向的环境干扰

可度变化大, 最小约 700 m / s, 最大约 2 400 m / s, 低速面以看出面波

16 Hz 360, 折射波集中在 0 ~ 45 倾斜地层反射 / 侧面左右 ; 折射波速度大约为 3

2 2 期王飞等 : 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析 353 图 1 盒子波调查观测系统示意多方向的环境干扰受表层不均匀性影响, 面波速 ~ 20 Hz 左右 ( 图 2) 根据盒子波雷达图 ( 图 3) 可度变化大, 最小约 700 m / s, 最大约 m / s, 低速面以看出面波折射波方向固定, 面波集中在 225 ~ 波频率在 7 ~ 12 Hz 左右, 高速面波频率在 12 ~ 16 Hz 360, 折射波集中在 0 ~ 45 倾斜地层反射 / 侧面左右 ; 折射波速度大约为 m / s 以上, 频率在 16 波等干扰各个方向均匀分布图 2 盒子波拼接图图 3 各种干扰的雷达波分析图

3 354 物探与化探 42 卷 3 室内组合分析 3.1 炮线选择本次盒子波试验设计了两条垂直炮线, 根据实际资料分析,B 线的共接收点道集资料明显优于 A 线, 有效信息丰富, 反射轴连续性好通过定量分析,B 线能量明显高于 A 线, 频带也宽于 A 线 ( 图 4) 故以下的各种分析均采用 B 线资料图 4 共接收点道集和能量频谱 3.2 检波器个数分析在检波器组合点距大于随机干扰相关半径时, 器个数增加而降低随机噪声利用方形排列室内组合, 选择就近的和 128 道, 从固 M 个检波器组合能够使随机噪声降低 M 倍, 当检定增益道集看, 初至前随机干扰随着道数增加, 得到波器组合点距小于相关半径时, 检波器组合能够使了很好的压制 ; 通过定量分析初至前背景干扰的能随机噪声降低 M / (1+β) ( β 为随机干扰半径 ) 量, 结论是一样的 ( 图 5) 倍 [11] 无论点距是否大于相关半径, 都会随着检波图 5 不同道数组合单炮及背景噪声能量

2 期王飞等 : 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析 355 检波器个数越多, 通放带越窄, 压制带越宽

有效信息能量弱, 只能把有效信息和规则干扰波一起分析通过定量分析, 随着组合道数的增加, 能量会有所提高, 但是组合数量达到 8 时,

( 图 7) 图 6 地震信号能量柱状图图 7 背景噪声与地震信号能量比值 3.

10 m 20 m 30 m 40 m 60 m 和 90 m 要想通过基距压制规则干扰, 沿垂直测线方向基距设置为一个最大干扰波波长,

30 m 时, 频宽变化不大, 当基距增加到 40 m 时, 频宽明显变窄 ( 图 9) 在地下反射点分布范围较大时, 还会出现平均效应,

4 2 期王飞等 : 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析 355 检波器个数越多, 通放带越窄, 压制带越宽当组内各检波器之间的距离大于该地区随机干扰相干半径时, 用 n 个检波器组合后, 信噪比可以提高 n 倍 [12] 由于资料信噪比低, 有效信息能量弱, 只能把有效信息和规则干扰波一起分析通过定量分析, 随着组合道数的增加, 能量会有所提高, 但是组合数量达到 8 时, 能量达到峰值, 再随着个数增加, 反而降低 ( 图 6) 将初至之前背景噪声能量与初至时间之后的地震信号能量对比, 组合道数为 32 时达到峰值 ( 图 7) 图 6 地震信号能量柱状图图 7 背景噪声与地震信号能量比值 3.3 组合基距分析利用方形排列进行了相同检波器个数不同组合基距的效果对比图 8 是相同个数检波器沿测线方向不同组合基距的共接收点记录, 分别为 10 m 20 m 30 m 40 m 60 m 和 90 m 要想通过基距压制规则干扰, 沿垂直测线方向基距设置为一个最大干扰波波长, 压制效果最佳, 但是根据检波器组合基距频率响应特征, 组合基距增 [13 加, 会削弱高频信息, 频宽变窄 14] 对比分析可知基距为 10 ~ 30 m 时, 频宽变化不大, 当基距增加到 40 m 时, 频宽明显变窄 ( 图 9) 在地下反射点分布范围较大时, 还会出现平均效应, 会降低有效信息能量 [15] 通过分析可知, 随着组合基距增大, 地震信号能量逐渐降低 ( 图 10), 初至前随机干扰能量和地震信号比值在基距为 20 m 时达到峰值 ( 图 11) 图 8 不同基距共接收点道集图 9 不同基距共接收点道集频谱图 10 不同基距地震信号能量

单向拉开的信噪比略高, 有效反射连续性好 ( 图 12) 在羌塘盆地某地区做了接收组合试验, 采集时同时采用横向拉开口字形组合和 X 形组合 3 种形式接收, 覆盖次数均为 720 次从叠加剖面看, 横向拉开效果最佳,

m,l y = 0 m 图 12 3 种不同图形共检波点道集 4 结论 a 检波器横向拉开 L x = 20 m,l y = 0 m;b 检波器面积组合 L x = 10 m;c 检波器 X 型拉开 L x = 20 m 图

5 356 物探与化探 42 卷图 11 随机干扰与地震信号比值 3.4 组合图形分析利用方形排列抽取 9 个检波器 X 型 L x =L y = 20 m 9 个检波器口字型 L x = 10 m 和 9 个检波器横向拉开 L x = 20 m L y = 0 m 三种因素进行对比分析单向拉开的信噪比略高, 有效反射连续性好 ( 图 12) 在羌塘盆地某地区做了接收组合试验, 采集时同时采用横向拉开口字形组合和 X 形组合 3 种形式接收, 覆盖次数均为 720 次从叠加剖面看, 横向拉开效果最佳, 口字形次之, X 形最差 ( 图 13) 这也与上述结论以一致, 足以说明该次盒子波试验结果是可靠的 a 检波器面积组合 L x = 10 m;b 检波器 X 型拉开 L x = 20 m;c 检波器横向拉开 L x = 20 m,l y = 0 m 图 12 3 种不同图形共检波点道集 4 结论 a 检波器横向拉开 L x = 20 m,l y = 0 m;b 检波器面积组合 L x = 10 m;c 检波器 X 型拉开 L x = 20 m 图 13 接收图形试验剖面观测系统设计提供依据, 优化地震采集参数设计通过分析, 该地区检波器组合个数不宜过多,10 ~ 20 为宜 ; 组合基距不宜过大, 组合基距 10 ~ 20 m 西藏羌塘盆地的地下地质构造复杂, 目前勘探效果最佳 ; 接收组合垂直测线效果好, 组合图形线性程度低, 以往可借鉴资料少做盒子波调查, 可以详拉开效果好细分析地震资料的各种干扰, 通过室内组合, 能够为

6 2 期王飞等 : 羌塘盆地尼玛地区盒子波分析 357 参考文献 : [1] 李亚林, 王成善, 黄继钧. 羌塘盆地褶皱变形特征定性时间及其与油气的关系 [ J]. 石油与天然气地质,2008,29( 3): [2] 钱辉, 李海兵, 刘栋梁, 等. 羌塘及南缘地区的地壳构造 [ J]. 地质学报,2016,90(8): [3] 吴庆举, 曾融生, 赵文津. 喜马拉雅青藏高原的上地幔倾斜构造与陆陆碰撞过程 [ J]. 中国科学 ( D 辑 : 地球科学 ),2004, 34(10): [4] 尹福光. 羌塘盆地中央隆起性质与成因 [ J]. 大地构造与成矿学,2003,37(3): [5] 付修根, 王剑, 谭富文, 等. 藏北羌塘盆地油气地质勘探新进展 [J]. 沉积于特提斯地质,2015,35(1): [6] 刘建勋, 徐明才, 王小江, 等. 高原东土区三分量地震探测方法试验 [J]. 物探与化探,2015,39(2): [7] 归平军, 吴永峰, 李新. 西藏羌塘盆地二维地震资料处理探讨 [J]. 工程地球物理学报,2016,13(4): [8] 王正军, 芦文生, 高建华. 盒子波技术在干扰波调查中的应用研究 [J]. 江汉石油学院学报,2002,24(2): [9] 郭建, 魏福吉, 吴长祥. 利用盒子波技术设计野外观测系统 [ J]. 石油物探,2005,44(5): [10] 卫东, 倪良建, 田雨东. 盒子波调查技术在塔中沙漠区的应用 [J]. 新疆石油地质,2005,26(5): [11] 曹武祥. 检波器组合问题分析 [J]. 石油物探, 2008,47(5): [12] 陆基孟. 地震勘探原理 [M]. 北京 : 石油工业出版社,1982. [13] 张智, 李飞, 黄志芳, 等. 地震勘探中检波器组合特性研究 [ J]. 地球物理学进展,2009,24(6): [14] 凌云, 张汝杰, 高军, 等. 方形排列干扰波调查方法研究 [ J]. 石油地球物理勘探,2000,35(2): [15] 魏继东, 丁伟. 检波器野外组合因素对地震资料品质的影响分析 [J]. 石油物探, 2010,49(3): Box wave analysis of Nima area in Qiangtang basin WANG Fei,PEI Jin Mei,LIU Feng Zhi,LIU Zhi Huan,LI Guo Shun ( Qinghai Geophysical Prospecting Division of BGP,Dunhuang ,China) Abstract: The surface and geological conditions of Qiangtang basin is complicated,the data signal to noise ratio is extremely low,the folding of strata is serious,and hence the seismic data processing is very difficult. In order to grasp the characteristics of interfering waves in the region more effectively, the authors selected the appropriate seismic exploration parameters and put forward the appropriate box wave investigation method.through the box wave analysis, it is found that the regular interference wave is well developed with obvi ous regularity,but the speed of energy and other aspects show evidentdifferences.through the combinational indoor analysis, the authors detected that the accepting combination form has a rather great impact on the data, and such parameters as the number of received com binations, the base distance and graphics also affect the data quality. Key words: Qiangtang basin;box wave;construction parameters;combination;base distance ( 本文编辑 : 叶佩 )

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第 40 卷第 3 期物探与化探 Vol.40,No.3 2016 年 6 月 GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATION Jun.,2016 doi: 10.11720 / wtyht.2016.3.27 林希仲. 井地直流电法在岩溶地基探测中的应用 [J]. 物探与化探,2016,40(3):619-623.http: