地震勘探施工设计培训教程.ppt

地震勘探施工设计,2 0 0 2 年,地震基本概念,1,波经过介质1到达界面后，发生反射、折射和透射。折射波法是利用折射波研究界面特征的方法；反射波法是利用反射波研究界面的方法。,地下地层实际是多种多样的，起伏不平、有一定倾角等。,经过简化以后，将地层近似为均匀水平层状介质。,地震波在地层中的传播,地震勘探方法,折射波法,反射波法,二维地震,三维地震,测线2,测线3,测线1,测线3,二维测线布置示意图,立体图,平面图,测线1,测线4,测线5,测线6,测线7,测线2,测线4,测线5,测线6,测线7,测网密度：工区内相邻二维测线之间的距离（或平均距离）。,D2=2.4km,D1=1.2km,右图所示测网密度为：D1D2=1.2 2.4,二维基本概念,二维地震勘探示意图,概念1（D1）：最小炮检距（即偏移距）：炮点与最近接收点的距离。,概念3（D3）：道间距：相邻两个接收点之间的距离。,概念2（D2）：最大炮检距：炮点与最远接收点的距离。,二维地震采集方法是指炮点和检波点在一平面上沿直线分布，接收沿测线地下地质体的信息。主要用于盆地调查、新区区域普查和简单构造的勘探，特点是投入少，勘探周期快。缺点是地下构造不能完全偏移归位，空间分辨率低。,二维地震勘探示意图,概念4（D4）：炮点距相邻炮点之间的距离。,概念5：覆盖次数对地下反射界面同一个点的追踪次数）,二维地震记录特征,初至,界面反射,面波,1.0,2.0,3.0,4.0,二维剖面特征,剖面1,剖面2,剖面5,剖面4,剖面3,三维地震采集方法是指炮点与接收点在一个平面上呈面积分布，接收来自于地下空间地质体的信息。三维地震勘探主要应用于油田地震详查、地震精查或油田开发阶段的勘探。特点是野外采集数据来源于地下空间地质体，数据采集量大且密集，能够准确地实现偏移归位，有利于提高反射波信噪比和空间分辨率。是目前勘探精度最高的一种采集方法。缺点是采集成本较大。,二维,三维,反射面元,三维基本概念,面元：地层在x，y方向上能够区分的最小单元,x,y,z,三维基本概念面元,D1,D2,面元大小：对于三维地震，地下反射点形成长方形网格，用D1D2表示面元大小。,如D1=25m，D2=50m面元表示为25 50,如D1=25m，D2=25m面元表示为25 25,如D1=12.5m，D2=25m面元表示为12.5 25,3D模型,炮点,三维基本概念,接收线（4线）,炮点线（有6个炮点）,线距,最小炮检距,最大炮检距,束线状4线6炮观测系统,炮点,检波点,排列滚动方向,纵向最高覆盖次数为3次,横向覆盖次数为2次,三维基本概念覆盖次数,排列,炮点,CMP点,2线5炮基本观测系统示意图,束线距,2线5炮观测系统施工方式示意图,CDP线,炮点,接收线,CDP线：共反射点纵向连线。,东营城区高精度三维施工采用6线8炮观测系统，1440道接收，每条排列240道，接收线距400m，道间距50m，炮间距50m，炮线距400m，束线距400m,覆盖次数45次（纵向15次横向3次），面元25 m(纵向)25m(横向)。,400m,纵向,横向,第一束,第二束,1、基本观测系统6线8炮指同时有6条接收线接收，放完图示一排8炮后，沿排列方向移动一个炮线间距（相邻炮线之间的距离），再放第二排炮。每炮同时有1440道接收（每条排列240道）。2、接收线距（400m）是指相邻接收线之间的距离，3、道间距（50m）是指一个排列中相邻接收点的距离。4、炮间距（50m）是指一条炮线中相邻炮点之间的距离。5、炮线间距（400m）是指炮线沿纵向移动的距离。6、束线距（400m）是指相邻两束之间的距离。7、覆盖次数45次是指对地下同一面元追踪的次数，也是纵向覆盖次数（15次）与横向覆盖次数（3次）的乘积。8、纵向覆盖次数（15次）是指炮点与某一接收线沿纵向变化产生的覆盖次数。9、横向覆盖次数（3次）是指炮点与接收线沿横向变化产生的覆盖次数。10、面元25 m(纵向)25m(横向)：实际地质构造不是简单水平界面，或因炮点和检波点的偏移，形成不了真正的“共反射点”，其反射点一般分散在一个范围内，因此，处理上采用“面元”，其大小在纵向为道间距的一半，在横向有观测系统所确定。,2,施工设计,施工设计是根据勘探目标区目的层和表层的地质情况、地表环境、采集设备的能力、存在的地质和地球物理问题，针对地质任务，定量计算在不同约束条件下的采集参数，得出一系列不同的施工方案，通过正演分析其对地质目标勘探的有效性，选择初步的采集方法。并有针对性地制定野外试验方案和质量保证措施等，通过试验进行二次采集参数论证，选择最佳采集方法。,三维地震采集施工设计,施工设计内容和程序-,资料收集,踏勘情况 a）工区地形图、三角点和GPS控制网成果；b）表层岩性、潜水面深度及其变化规律；c）地下管线、电缆、工农业设施分布；d）滩海地区高潮和低潮线、水深和潮汐表等。地质模型资料（参数表）各目的层的平均速度、层速度，各目的层反射波频率、特征、埋藏深度、t0时间、倾角、倾向等。,工区西部地球物理参数（Z01XY106测线西端）,工区南部地球物理参数（Z01ZH01测线南段）,施工设计内容和程序-,资料收集,老资料分析（单炮、十字剖面、地质简况、勘探简史、勘探潜力等）a)以往有代表性的地震试验资料；b)以往工区主干测线时间剖面和资料解释成果报告、测线位置图、主要目的层构造图、地面地质图；c)以往表层调查资料、主要探井的综合测井及其VSP资料；d)探区或邻区以往二维和三维地震采集方法、施工总结报告等有关资料；e)收集工区表层结构类型及速度、厚度；干扰波类型及速度、频率、波长；,工区基本参数（干扰波参数）,戈壁砾石区规则干扰波记录,戈壁砾石区规则干扰波特征参数表,工区基本参数（干扰波参数）,平原农田区规则干扰波特征参数表,施工设计内容和程序-,参数论证,地质任务分析 主要目的层 分辨率要求,方法论证（分辨率）,纵向分辨率：Rv=Vrms/4SinfmaxVrms:均方根速度：地层倾角,方法论证（分辨率）,横向分辨率：Rh=Vi/2fpVi：层速度2fp：反射波优势频率,方法论证（最大炮检距）,近似等于深反射层的深度主要目的层应避开直达波的干扰主要目的层应避开初至折射波的干扰应小于深层临界折射炮检距满足速度分析精度的要求满足动校正拉伸率的要求反射系数的变化,最大炮检距的选择主要考虑：,方法论证（最大炮检距）,速度分析精度对各目的层最大炮检距的要求 Xmax=式中：P 速度鉴别精度误差 V 均方根速度 Xmax 排列长度 fp 反射波主频 T0 目的层双程反射时间 速度精度误差(V/V)按3%4%计算,方法论证（最大炮检距）,方法论证（最大炮检距）,动校拉伸对各目的层最大炮检距的要求d=(Xmax2/2V2T02)100%式中：d 动校拉伸率 V 层速度 Xmax最大炮检距 T0 目的层双程反射时间 动校正拉伸率按12.5%计算,方法论证（最大炮检距）,方法论证（最大炮检距）,工区西部目的层埋藏浅部位,方法论证（道距）,满足横向分辨率的要求：为了保证目的层具有足够的横向分辨率，道距应为：Vi:层速度Fp：反射波的优势频率,方法论证（道距）,剖面上不出现空间假频 考虑最大倾角反射波在剖面上不出现假频：,方法论证（道距）,叠前二维滤波不产生空间假频 叠前二维滤波要求野外原始记录不出现空间假频，这就要求道距小于反射波中最小视波长的一半，既要求道距x应为：,方法论证（覆盖次数）,三维覆盖次数选择二维覆盖次数的1/22/3。,规则束线观测系统的覆盖次数：N=NxNy,方法论证（覆盖次数）,纵向覆盖次数：Nx=M/（2dx）横向覆盖次数：Ny=PR/（2dy）,Nx：纵向覆盖次数Ny：横向覆盖次数M：一条接收线的道数dx：纵向上炮点距相当的道距数dy：束线距相当的炮点距数。不均匀时取最小炮点距。P：单束单排横向炮点数R：单束接收线数,方法论证（偏移孔径）,偏移孔径主要考虑：应大于第一菲涅尔带半径 应大于倾斜层偏移的横向移动距离：M=Ztan：目的层倾角 M：偏移孔径 Z：目的层深度,方法论证（偏移距）,偏移距的选择应考虑：保证最浅目的层有足够的覆盖次数 避开近道的强干扰,方法论证（确定观测系统）,观测系统设计的一般原则：地下共中心点网格和覆盖次数分布均匀。面元道集内的炮检距分布均匀。静校正耦合较好。复杂断裂构造、陡倾角及速度横向变化大的地区，应采用窄方位角观测系统。在得好地质资料的前提下尽量方便施工，降低成本。,拟订观测系统,5线16炮,8线14炮,8线12炮,6线60炮,方法论证（模型验证）,MESA：对观测系统的覆盖次数、方位角、炮检距等参数进行分析。GRIP：通过剖面建立地质模型，对射线进行追踪，分析CRP覆盖次数，分析目的层的炮检距等。,模型分析可以采用GREEN MAINTAN或KELANG软件,8线14炮,6线60炮,8线12炮,5线16炮,覆盖次数,414次,414次,511次,320次,覆盖次数在55-60之间,8线14炮,6线60炮,8线12炮,5线16炮,炮检距分布,8线14炮炮检距分布均匀，优于其它,8线14炮,6线60炮,8线12炮,5线16炮,炮检距统计,8线14炮炮检距分布均匀,8线14炮,6线60炮,8线12炮,5线16炮,方位角分布,四种观测系统方位角不宽，差异不明显,道集横向炮检距分布,8线14炮CrossLine方向炮检距分布均匀,6线60炮,5线16炮,8线12炮,8线14炮,8线14炮,6线60炮,8线12炮,5线16炮,1500-3000ms覆盖次数,四种观测系统覆盖次数大于20次,模型正演,8线14炮,6线60炮,8线14炮面元细分、6线60炮对于构造顶部TP2h、TP2l的射线追踪效果以及射线的出露。,模型正演,8线14炮面元细分、6线60炮对于TP2h的地下CRP覆盖次数对比分析：,8线14炮,6线60炮,3,多媒体汇报,多媒体汇报,采集方法论证后，由施工设计领导小组进行评审，工艺研究所负责多媒体汇报，提供至少20份的文字材料。多媒体要求图文并茂，将需要评审设计放在同一个多媒体文件中，最好由同一人进行汇报，每个区块的汇报时间控制在30分钟以内。,多媒体汇报,在多媒体展示时，标题为“XX年度地震采集方法论证”，下方为单位（胜利油田地球物理勘探开发公司）及年、月，一级目录为汇报的区块名称，二级目录分为五个部分：工区简况：要简要介绍汇报内容的a、b、c三个方面的情况，并引出汇报内容的d地质任务；采集参数论证：汇报的重点部分；推荐的施工方法：包括汇报内容的f、g的情况；试验方案：只介绍针对性的试验内容及目的；施工保证措施：只介绍针对工区特点的质量和HSE保证措施。,多媒体汇报,文字汇报材料要求装订美观，统一格式：A4版面；标题为“XX年度地震采集方法论证”，采用2号黑体字；下方为单位（胜利油田地球物理勘探开发公司）及年、月，采用3号宋体字；内封要有编写人、审核人、负责人；一级目录为汇报的区块名称；二级目录包括汇报的9项内容；正文采用4号宋体字。,多媒体汇报,汇报包括以下内容：a）工区概况b）地震地质条件c）勘探现状及存在问题要重点剖析以往施工方法及地震资料中所存在的问题，并提出解决问题的新思路、新观点。d）地质任务e）采集参数论证f）推荐的采集方法及仪器型号g）各种采集方法的特点、设计工作量及成本预算h）试验方案i）针对性的质量保证措施和HSE防范措施,4,设计书的编写,设计书的内容,设计书包括两大部分：施工设计方案 试验方案,设计书的内容,A1 工区概况 工区所在地理位置、工区范围、影响地震正常施工和采集资料质量的地表环境及分布情况。,设计书的内容,A2工区地震地质条件 含油、气层或预测含油气层地震反射特征、区域地质构造特征；各目的层的埋深及反射特征；表层结构、潜水面深度等激发条件变化情况；存在的面波、折射波、多次波等干扰波特征。,设计书的内容,A3 工区勘探现状 工区以往勘探方法、采用的仪器等情况；目前达到的勘探程度；资料处理方法、效果和剖面存在的问题等。,设计书的内容,A4 地质任务,设计书的内容,A5 基础数据 将地质任务要求转化到对地球物理参数的要求。列出目的层埋深、反射时间、有效波频率范围、地层倾角、平均速度、层速度等参数。,设计书的内容,A6 采集方法论证 执行标准Q/SL07692001第3章和4.1、4.2、4.3、4.4的规定，并列出以下内容：,B1二维施工参数 B1.1观测系统。B1.2道间距。B1.3炮间距。B1.4 CMP点距。B1.5 覆盖次数。B1.6 偏移距。B1.7 最大炮检距。,B2三维施工参数 B2.1 观测系统形式。B2.2道间距。B2.3炮间距。B2.4炮线距。B2.5接收线距。B2.6 CMP点网格。B2.7纵向、横向和总覆盖次数。B2.8最小、最大炮检距。B2.9束线距。B2.10束线数。B2.11接收线条数。B2.12炮线数。B2.13总炮数。B2.14炮线编号。B2.15炮点编号。B2.16接收线编号。B2.17接收点编号。B2.18束线编号。B2.19满次覆盖面积。B2.20资料覆盖面积。B2.21施工面积。B2.22第一条炮线、接收线、CMP点线的起止桩号,仪器型号磁带机型号检波器型号组合形式组合基距组内距记录格式记录密度记录长度采样间隔前放增益录制增益方式前放滤波滤波陡度,井炮：井深 药量可控震源：震源台次 扫描长度 频率范围 斜坡 震点组合方式 组合基距 驱动幅度,仪器参数,激发参数,设计书的内容,A7 表层结构调查 以小折射为主，微测井验证和补充。小折射一般一平方公里至少一个点，复杂地区相应加密。,设计书的内容,A8 试验方案设计 执行本标准4.5的规定。,设计书的内容,A9 施工进度按排 根据设计和工区概况以月为单位分析和制定施工进度按排，预测施工工期。,设计书的内容,A10 技术要求和管理措施 执行的技术标准。特殊施工方法 质量保证措施 HSE保证措施,设计书的内容,Al1 附图、附表工区位置图观测系统示意图表层结构调查方法示意图二维地震测线设计及工作量统计表，内容包括：测线号、勘探起止座标和长度、观测系统、设计炮点起止座标和长度、工作量（炮数）；三维地震设计资料覆盖范围、满次覆盖范围、施工范围示意图，并标出座标和面积；三维设计工作量统计表，内容包括：束线号、观测系统形式（线炮）、接收线起止编号、炮线起止编号、炮线条数、工作量（炮数）；每条测线或接收线设计的捡波点起止座标复杂地表区三维施工设计，要附工区或局部覆盖次数、方位角、最大炮检距、最小炮检距分布图。,施工设计图,a）以主要目的层最新等t0图或构造图为背景，标出工区主要探井井位和主要障碍物；b）三维施工设计图要标出工区所有接收线、炮点范围、资料范围、满次范围和座标及接收线号；c）二维施工设计图标出工区以往二维地震测线和设计测线及测线号；d)比例尺1：2.5万或1：5万。,施工草图,a）标出工区内交通路线、铁路、高压线、地下管道、三角点、高低海潮线、潮沟、淤泥区、河流、湖泊、水库、城镇、村庄、树林、盐田、虾池、丘陵、山地、砾石区、岩石露头区等影响正常施工的障碍物位置；b）标出二维设计测线或三维设计接收线和炮点分布范围；c）标出二维束线号、测线号或三维接收线号、束线号。,三维施工平面图,a）标出工区内交通路线、铁路、高压线、地下管道、三角点、高低海潮线、潮沟、淤泥区、河流、湖泊、水库、城镇、村庄、树林、盐田、虾池、丘陵、山地、砾石区、岩石露头区等影响正常施工的障碍物位置;b)和设计的炮点、检波点位置；c）标出束线号、炮线号、接收线号、炮点号、检波点号、资料范围、满次范围及其座标。d)比例尺：1：10000,试验方案,D1 工区概况 同施工设计。D2 工区地震地质条件 同施工设计。D3 地质任务 同施工设计。D4 试验点和段的选择按Q/SL0229、Q/SL0165标准及有关规定选择试验点、段。D5 试验内容和目的 按Q/SL0229、Q/SL0165标准及有关规定要求。D6 试验方法 根据要求设计试验方法，必须具有可操作性，写明采用方法、道数等。D7 试验要求和措施D8 附图和附表 a）干扰波调查观测系统图；b）激发井组合形式图；c）检波器组合形式图；d）试验方案和工作量统计表。,施工设计书和试验方案封面、字体的规格,幅面 19cm27cm，正文每页25行，四号宋体字（数字和字母为新罗马字体）封面 设计书按照封面、内封、甲方审批意见、公司审核意见、大队审查意见、目录、正文、附图和附表、试验方案、测量技术设计的顺序装订。公司、大队的评审意见要有评审人、技术负责人签字，单位盖章，评审日期。试验方案和测量技术设计的封面同施工设计、内封的责任表只填“编写、审查、审核”三项内容。,施工设计书和试验方案封面、字体的规格,封面 施工设计书标题 二维：地区二维地震勘探野外采集施工设计，用2号宋体字。三维：地区三维地震勘探野外采集施工设计，用2号宋体字。试验方案标题 二维：地区二维地震勘探野外采集试验方案，用2号宋体字。三维：地区三维地震勘探野外采集试验方案，用2号宋体字。责任表 编写、审核、负责、审批采用小三号宋体字。日期和编写单位 编写单位、编写日期和施工年采用小三号宋体字。施工设计和试验方案内容 施工设计书和试验方案的内容采用4号宋体字打印，字体间距采用标准间距，每页打印25行，顶、底边距为3cm，左边距为2.5cm，右边距为2.2cm，且各段标题采用4号黑体字打印，装订要整齐。,地区三维地震勘探野外采集施工设计胜利石油管理局地球物理勘探开发公司 年月,地区三维地震勘探野外采集施工设计（年度）编写：参与设计的主要人员审查：大队技术负责审核：生产技术科负责：公司主管生产副经理审批：甲方项目管理部批准：甲方项目主管领导胜利石油管理局地球物理勘探开发公司 年月,审批意见审批人：年月日,审核意见审核人：年月日,审查意见审查人：年月日,目 录,正 文,施工要求,5,施工要求,一个三维工区的文件号一般按单束线进行编排。一个三维工区的磁带编号要按施工的顺序统一编排，不得重复。同一盘磁带不能录制一束以上的地震信息施工中避免同束测线出现一点两炮的现象炮点、检波点位置要准确，它们的实际位置与测量标志误差在平行或垂直接收线方向上均小于m。确保药包下到设计深度，误差小于.5m。施工中，单束横向炮排不得出现连续相临的两炮以上的空炮、废炮和不正常炮。同一道内检波器高差不得大于一米，过复杂地形要在仪器班报上备注清楚。施工完整的每束三维地震原始资料上交时，必须同时上交该束施工说明书，内容包括施工起止日期、数量、质量、变观和恢复炮的具体情况。,记录评价,每放完一炮，必须对监视记录进行认真评价：仪器工作是否正常。井口道时间。初至时间是否正确。道工作情况，对坏道（）和反道（N）作出标记。激发能量情况。记录品质、目的层的变化、分析质量变化的原因。,低降速带调查与试验,试验工作小结：各小队要在正式投入生产的一个星期内，把试验工作小结上交生产技术科。试验工作小结的主要内容包括：试验点的地表情况、环境噪音（有噪音记录分析）、试验内容、分析方法（包括对面波的分析）、结论。小结应附相应的野外监视记录、解编记录、滤波结果等图件。小折射、微测井原则上要在正式生产前完成，最迟也要在放大炮前完成，以指导井深的控制；归档时应将原始资料、解释资料、软盘上交档案室。凡属于三维勘探二次采集的工区，低速带调查要把小折射、取芯、双井微测井结合起来，用以指导井深和激发岩性的选取；要结合干扰波调查，并对干扰波进行分析。生产过程中的试验必须按要求整理，施工结束后交档案室。,变观与更改设计,小队在生产前提前作出变观或更改设计方案。小队在提出变观或更改设计前应认真踏勘工区，分析障碍物的特征、落实不能放炮、放线的具体桩号，绘制详细草图。提出变观或更改设计方案，并用绿山软件或现场处理软件分析覆盖次数、炮检距等参数。变观或更改设计方案和分析图件由大队技术组交生产技术科审核，并报勘探事业部审批。关于恢复炮（加密炮）：恢复炮采用保持观测系统不变进行放炮，即改变炮点位置则排列随着移动进行施工，恢复炮数量前后平均分配，仪器班报上填写实际桩号（以“2”开头），观测系统、平面图上标注在实际位置。恢复炮前后相邻两炮最大距离一般应小于500m，不应使最浅目的层受到损失。,仪器班报,磁带上有记录的文件号在仪器班报上必须体现，并备注清楚。如：噪音、废文件号等。仪器班报上必须将地形备注清楚，并与草图、炮点恢复、监视记录进行对口，地形高差不再备注。压电检波器与速度检波器混用时必须备注清楚。,现场处理,处理员在野外及时进行资料分析，有针对性地进行现场处理，保证目的层齐全。如与老剖面对比存在明显差异，必须重新处理。在处理过程中发现的问题要及时反馈到小队施工组，并有反馈记录。同一工区剖面、新老剖面显示参数必须一致现场处理最终剖面数据进行备份，与剖面一起提交小队施工组保存。,