專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地球物理勘探技術(shù)，是一種利用人工方法產(chǎn)生地震波在水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法。

背景技術(shù)：
石油地震勘探是利用人工方法產(chǎn)生地震波，通過(guò)研究地震波在地下巖層中的傳播情況，勘察地下地質(zhì)構(gòu)造和巖層變化，尋找油氣田的一種地球物理勘探方法。地震資料采集是石油勘探的第一環(huán)節(jié)，是保證資料質(zhì)量的基礎(chǔ)，該環(huán)節(jié)至關(guān)重要。由于在近地表存在一種速度很低的地層結(jié)構(gòu)，對(duì)地震波能量有強(qiáng)烈的吸收作用和產(chǎn)生散射及噪音，并使地震波在通過(guò)它時(shí)花費(fèi)更多的時(shí)間，因而導(dǎo)致反射波出射地面后其傳播時(shí)間、形狀和路徑曲線產(chǎn)生畸變，從而影響地震波的準(zhǔn)確記錄，影響地震資料處理成像和正確解釋。因此，必須消除近地表結(jié)構(gòu)造成的地震波時(shí)差畸變影響，得到能反映地下真實(shí)情況的地震剖面，有效指導(dǎo)油氣勘探。
目前確定陸地近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量技術(shù)和方法有很多，如小折射、微測(cè)井、地質(zhì)露頭、探地雷達(dá)、面波勘探、電磁法等十多種地震和非地震方法，這些方法主要是通過(guò)建立表層厚度和速度模型來(lái)計(jì)算地震波穿過(guò)近地表的時(shí)間，從而消除表層結(jié)構(gòu)對(duì)地震波的影響。
由于受到湖泊、河流等幾米到幾十米深的水面限制，陸地常用的近地表結(jié)構(gòu)測(cè)量技術(shù)和方法往往無(wú)法實(shí)施，水下聲納技術(shù)僅能測(cè)量水深，不能測(cè)量出水底以下近地表的地層速度和厚度，還無(wú)法滿(mǎn)足地震勘探對(duì)近地表結(jié)構(gòu)的精度需求。目前還沒(méi)有一種能準(zhǔn)確確定水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量技術(shù)和方法，用于消除表層結(jié)構(gòu)對(duì)地震波的畸變影響，以及對(duì)采集的地震資料質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)控。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種準(zhǔn)確、合理、可行的水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，具體步驟是 1、在船只或水上鉆井平臺(tái)鉆井，錄取不同深度的表層巖性資料； 2、將套管固定在水底井口位置； 步驟2所述的套管用PVC套管或鋼管。
3、通過(guò)激發(fā)電纜向井中沉放雷管； 步驟3沉放雷管深度為水下20-40米，每個(gè)激發(fā)點(diǎn)2-3發(fā)雷管，間距1-3米。
4、在水底插置檢波器，用折射儀器連接檢波器，接收雷管激發(fā)的采集記錄。
步驟4所述的折射儀器用R24或NZ-XP折射儀。
步驟4所述的檢波器采用6-12個(gè)，距離井口1-6米，采用扇形或直角形按等間距擺放。
5、由深至淺順序引爆雷管，接收地震波數(shù)據(jù)； 6、采用通常方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，選取井檢距2-6米范圍的接收道進(jìn)行初至?xí)r間轉(zhuǎn)換為垂直時(shí)間； 步驟6轉(zhuǎn)換垂直時(shí)間的公式如下 式中T0i為i點(diǎn)的垂直時(shí)間，ti為i點(diǎn)的初至?xí)r間，Hi為激發(fā)點(diǎn)i的深度，d為井檢距。
7、將垂直時(shí)間和對(duì)應(yīng)的深度繪在時(shí)間-深度坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)不同速度層對(duì)應(yīng)的直線斜率劃分出各層的位置，每一層用最小二乘法擬合直線，直線斜率的倒數(shù)為地層速度，兩直線的交點(diǎn)為地層分界面，得到近地表結(jié)構(gòu)的地層速度和厚度，處理后得到水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以準(zhǔn)確測(cè)量水域區(qū)近地表速度和厚度，計(jì)算出地震波在表層中傳播時(shí)間，有效消除地震波時(shí)差畸變影響，同時(shí)具有操作便利、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、應(yīng)用效果良好的特點(diǎn)，為合理設(shè)計(jì)激發(fā)參數(shù)、有效監(jiān)控資料品質(zhì)提供了科學(xué)依據(jù)，最大程度地保證地震采集資料質(zhì)量。



圖1為本發(fā)明微測(cè)井觀測(cè)系統(tǒng)示意圖； 圖2微測(cè)井解釋示意圖； 圖3微測(cè)井時(shí)深曲線圖； 圖4微測(cè)井采集記錄； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例地震處理剖面圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明具體實(shí)施方式
如下 1、在船只或水上鉆井平臺(tái)鉆井，錄取不同深度的表層巖性資料。
2、把套管固定在水底井口位置。
3、通過(guò)激發(fā)電纜按觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求向井中沉放雷管。
4、在水底按觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求插置檢波器，把檢波器連接到折射儀器。
5、由深至淺順序引爆雷管，采集接收地震波數(shù)據(jù)。
觀測(cè)系統(tǒng)如附圖1所示，激發(fā)點(diǎn)間距為1-3米，每個(gè)激發(fā)點(diǎn)采用2-3發(fā)雷管，接收點(diǎn)間距為1-6米，每個(gè)接收點(diǎn)一道檢波器。
6、采用通常方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把初至?xí)r間按公式轉(zhuǎn)換為井口垂直時(shí)間。
數(shù)據(jù)處理原理及方法如附圖2所示，轉(zhuǎn)換公式如下 式中T0i為i點(diǎn)的垂直時(shí)間，ti為i點(diǎn)的初至?xí)r間，Hi為激發(fā)點(diǎn)i的深度，d為井檢距。
7.將垂直時(shí)間和對(duì)應(yīng)的深度繪在時(shí)間-深度坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)不同速度層對(duì)應(yīng)的直線斜率劃分出各層的位置，每一層用最小二乘法擬合直線，直線斜率的倒數(shù)為地層速度，兩直線的交點(diǎn)為地層分界面，得到近地表結(jié)構(gòu)的地層速度和厚度，處理后得到水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)。
時(shí)間-深度曲線實(shí)例如附圖3所示，可以得到近地表分為三層結(jié)構(gòu)，地層速度分別為657m/s、1012m/s和1845m/s，低降速層厚度分別為9.7m和4.2m。
8、運(yùn)用表層巖性動(dòng)力學(xué)特征分析不同巖性激發(fā)的地震波形、振幅、頻率及能量等特性，確定良好的激發(fā)巖性和井深。
附圖4是一張近地表結(jié)構(gòu)采集記錄，橫軸表示激發(fā)文件號(hào)，縱軸表示初至?xí)r間。從地震波形特征可以得知14-11文件號(hào)波形穩(wěn)定、能量較強(qiáng)、頻率較高，該段巖性為激發(fā)的良好地層。
附圖5是某水域區(qū)地震處理剖面，根據(jù)近地表結(jié)構(gòu)參數(shù)分析地層巖性動(dòng)力學(xué)特征，合理設(shè)計(jì)激發(fā)巖性和井深，取得了優(yōu)質(zhì)的地震處理剖面。
權(quán)利要求
1、一種水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其特征在于通過(guò)以下具體步驟實(shí)現(xiàn)
1)在船只或水上鉆井平臺(tái)鉆井，錄取不同深度的表層巖性資料；
2)將套管固定在水底井口位置；
3)通過(guò)激發(fā)電纜向井中沉放雷管；
4)在水底插置檢波器，用折射儀器連接檢波器，接收雷管激發(fā)的采集記錄；
5)由深至淺順序引爆雷管，接收地震波數(shù)據(jù)；
6)采用通常方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，選取井檢距2-6米范圍的接收道進(jìn)行初至?xí)r間轉(zhuǎn)換為垂直時(shí)間；
7)將垂直時(shí)間和對(duì)應(yīng)的深度繪在時(shí)間-深度坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)不同速度層對(duì)應(yīng)的直線斜率劃分出各層的位置，每一層用最小二乘法擬合直線，直線斜率的倒數(shù)為地層速度，兩直線的交點(diǎn)為地層分界面，得到近地表結(jié)構(gòu)的地層速度和厚度，處理后得到水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其特征在于步驟2所述的套管用PVC套管或鋼管。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其特征在于步驟3沉放雷管深度為水下20-40米，每個(gè)激發(fā)點(diǎn)2-3發(fā)雷管，間距1-3米。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其特征在于步驟4所述的折射儀器用R24或NZ-XP折射儀。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其特征在于步驟4所述的檢波器采用6-12個(gè)，距離井口1-6米，采用扇形或直角形按等間距擺放。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其特征在于步驟6轉(zhuǎn)換垂直時(shí)間的公式如下
式中T0i為i點(diǎn)的垂直時(shí)間，ti為i點(diǎn)的初至?xí)r間，Hi為激發(fā)點(diǎn)i的深度，d為井檢距。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用人工方法產(chǎn)生地震波在水域區(qū)近地表結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法。步驟是在船只或水上鉆井平臺(tái)鉆井并錄井，通過(guò)激發(fā)電纜向井中沉放雷管由深至淺順序引爆雷管接收地震數(shù)據(jù)，選取井檢距2-6米范圍的接收道進(jìn)行初至?xí)r間轉(zhuǎn)換為垂直時(shí)間，將垂直時(shí)間和對(duì)應(yīng)的深度繪在時(shí)間-深度坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)不同速度層對(duì)應(yīng)的直線斜率劃分出各層的位置，每一層用最小二乘法擬合直線，直線斜率的倒數(shù)為地層速度，兩直線的交點(diǎn)為地層分界面，得到近地表結(jié)構(gòu)的地層速度和厚度。本發(fā)明可以準(zhǔn)確測(cè)量水域區(qū)近地表速度和厚度，操作便利、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01V1/38GK101609166SQ20081011521
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者鄧志文, 張宇生, 胡超俊, 范志芳, 鄭書(shū)強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司