华北冀中探区可控震源三维采集可行性研究

 冀中在华北油田已属勘探程度非常高的一个探区，其探区富油凹陷主体已全部完成三维勘探。但冀中探区的剩余资源量依然丰富，是华北油田下一步实现“上产稳产800万吨”的主战场。
目前，冀中探区的二维、三维地震勘探激发方式还是以炸药激发为主，同时辅以可控震源激发。近十余年来，随着国家京津冀一体化协同发展，冀中探区的地表90%以上已经被农作物、村庄、公路、工厂、管线、桥梁等地上、地下设施所覆盖，严重制约着高密度采集下地震勘探井炮激发炮点的布设，炸药震源激发实施难度愈发困难。
本文通过对冀中探区可控震源目标攻关区三维地震采集资料的详细分析，论证了可控震源三维地震采集在冀中探区的可行性。主要在以下两个方面进行了分析论证：可控震源激发覆盖次数优选、可控震源激发接收参数优选。并结合冀中探区地表以及气候特点综合论证分析冀中探区可控震源三维地震采集的可实施范围以及有效作业时间窗口。
以期通过本文对可控震源的分析论证，获得华北探区可控震源施工的可行性、地震观测系统参数等重要信息，来缓解华北冀中探区井炮激发日益面临的施工问题。

关键词：冀中探区；可控震源三维采集；可行性研究；覆盖次数；接收参数；有效作业时间；

The study on the feasibility of vibrator 3D acquisition
in Jizhong area of HuaBei

ABSTRACT[英文翻译中，很多单词都连在一起了，每个单词都要检查。]

Although, Huabei Oilfield Jizhong area at a highdegree on exploration, the main structure of richoil depression has been completed by 3D exploration. But, the amount of residual resources in Jizhong area is still abundant, Jizhong area is the main battlefield ofHuabei Oilfield in the next target that oilproduction reached 8mtonnes.
The major exploration of 2D and 3D seismic exploration is the main way of using explosives, supplemented by vibroseis. Over the last ten years, with the rapid development of the national collaborative integration of Beijing Tianjin and Hebei, Hebei area surface has been covered more than 90% of the aboveground and underground facilitiesof crops, villages,factories, roads, pipelines, bridges and so on, seriously restricting the layout of high density seismic exploration acquisition under point. The dynamite source implementation is more and more difficult.
In this paper,the 3D seismic data of the vibroseis target research area in the Jizhong area in detail to prove the feasibility about 3D seismic acquisition of vibroseis exploration area in Jizhong area. Mainly through the following several aspects of the analysis and demonstration: the optimization technology of vibroseis folds、the optimization technology of vibroseis receiving parameters，and according to the surface characteristics and climate characteristics of Jizhong exploration area , the enforceable area of 3D seismicacquisition have been analyzed, and effective production time.
Through this analysis of vibroseisto alleviate the serious construction problem of dynamite source in Ji zhong area,and got the feasibility of vibrator 3D acquisition, surveillance system and so on..

Key Words：Jizhong area; 3D exploration of vibrator; feasibility study; Fold; receiving parameters; effective production time;

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摘 要 II
ABSTRACT III
第1章绪论 7
1.1论文来源及选题意义 7
1.2国内外可控震源进展情况及勘探技术 8
1.3研究内容 12
第2章 冀中探区表层条件研究 13
2.1冀中探区地表条件特点 13
2.1.1地形条件 13
2.1.2水文条件 13
2.1.3交通条件 14
2.1.4植被条件 14
2.1.5农业情况 15
2.2 内蒙草原区、新疆沙漠区地表条件特点 15
2.2.1内蒙草原区地表条件特点 15
2.2.2新疆沙漠区地表条件特点 18
2.3可控震源冀中地区推广必要性分析 19
2.4 小结 21
第3章 冀中探区可控震源高效采集适用技术 22
3.1华北探区成熟的施工技术 22
3.2冀中探区可控震源采集技术 25
3.2.1均匀采样技术 25
3.2.2高密度采集技术 28
3.2.3低频激发技术 33
3.2.3源驱动技术 35
3.3小结 35
第4章 冀中探区可控震源覆盖次数优化技术 37
4.1有效覆盖次数分析 37
4.2不同覆盖次数剖面分析 39
4.3小结 45
第5章可控震源地震勘探接收参数优化技术 47
5.1不同检波器个数对比 47
5.2不同埋置方式对比 55
5.3小结 57
第6章 冀中探区可控震源有效作业时间窗口统计分析 58
6.1可控震源作业需要作业时间窗口 58
6.2冀中地区历史气温统计 59
6.3小结 62
第7章 适合可控震源施工区域分析 64
第8章 结 论 66
参 考 文 献 67
致 谢 70

个人简历 71

第1章 绪论
1.1论文来源及选题意义
目前，华北油田冀中探区已完成的三维地震采集工作满覆盖面积达到15000km2，主要富油凹陷主体的基本被不同期次三维地震覆盖。其中，二次三维覆盖率已达70%以上，覆盖面积达到约6500km2。尽管冀中探区勘探程度高，可是探区内的剩余资源量依然比较丰富，是华北油田下一步实现稳定产出的主力战场。通过近几年的综合研究分析认为，华北油田冀中探区的地震资料对于处理、解释人员来说，在复杂潜山、地层岩性、复杂断块、特殊岩性致密油四大领域尚不能达到精细、高效勘探开发的需求。所以，地震勘探人员还需求在上述四大领域开展持续攻关以及采集方法优化工作。
若要进行采集方法的攻关以及优化工作，第一步可以考虑通过优化、改进激发方式来提高地震资料品质。以往冀中探区三维采集的激发方式均是以井炮为主，可控震源为辅。但近二十年以来，随着华北地区经济的迅猛发展；地表条件也随之更为复杂，地表90%以上被农作物、村庄、城镇、公路、工厂、机井、管线、桥梁等地上、地下设施所覆盖。并且随着国家对于交通以及地区经济的促进发展，公路、工厂、桥梁等各种设施的密集度在不断的增加。禁爆区越来越多，禁爆范围越来越大，严重制约着地震勘探井炮炮点的布设。随着“两宽一高”地震勘探在冀中探区的应用，地震勘探中地震队对于施工钻机的数量需要提高4-5倍，同时随着近年冀中探区工业的不断发展，潜水面呈现逐年下降趋势，表层低降速带厚度越来越深（冀中探区井炮激发采用低降速带以下激发的方式），导致传统钻井施工效率越发低下的同时也带来了对钻井施工质量监控困难、工农工作难度加大、钻井费用逐年增高等一系列问题与挑战。
面对以上井炮激发问题越来复杂的状况，我们必须努力寻找并探索一种绿色、经济、技术并具有地质效果的勘探方法来解决或者弥补井炮勘探中已经面临的问题。目前来看，可控震源激发方式是在冀中探区推广、并能解决这些问题最可行也是最现实的一种方式，那么可控震源激发具有哪些优势呢？
首先，目前中国国内乃至全球可控震源地震激发技术已经非常的成熟，而且近几年随着可控震源制造技术突飞猛进的发展，其低频激发频率已经低至达到1.5Hz，试验过程高频部分也已经可以达到192Hz；稳定的生产频率可以达到160Hz，目前华北物探处在内蒙地区稳定生产频率用过1.5-84Hz。
其次，可控震源是一种无污染的激发方式，它可以实现“绿色勘探”的要求；
第三，按照中石油股份公司要求，可控震源激发为中石油转变发展方式的重点推广技术，要求“十二五”末国内应用率达到45%以上，“十三五”末国内应用率达到70%以上。
第四，受国内地表条件影响，可控震源技术在国内尤其在东部探区应用率相对较低。“十一五”期间，国外可控震源的利用率达到94%，而国内只有13%，尤其是在冀中探区只有0.24%。其推广前景巨大。
因此，本文将依《托霸县凹陷文66井区可控震源高密度采集项目》、《2014年冬-2015年春冀中坳陷保定凹陷同口西地区三维地震勘探项目》以及相关可控震源攻关资料，开展关于可控震源可行性、可控震源实施观测系统、激发、接收等采集方法的研究，以求可以形成基于可控震源经济技术一体化的“两宽一高”地震采集技术，为今后华北冀中探区开展可控震源三维地震采集生产提供技术保障。
1.2国内外可控震源进展情况及勘探技术
可控震源地震勘探从开始应用至今虽然只有短短的60余年的时间，却有如此迅猛的发展，是因为其具有“安全、环保”两大非常突出的特点，并且其出力大小、频率输出范围等相关的激发参数均可以根据具体的工区浅层以及深层地震地质条件的不同而进行适时的调整。
目前，国内在可控震源的使用相当的广泛，特别是在东方公司的大力推广应用下，可控震源在数量、质量以及技术方面均已经达到了世界先进行列。从东方公司2000年-2010年期间所承担的国内外地震勘探项目来分析，国内外项目可控震源应用比差别较大，国内地震勘探项目可控震源使用比例相对较低；国际项目使用比例超过半数；在地震采集面积超过500Km2的项目中，可控震源的国际使用率高出国内使用率四十个百分点（国内6.8%，国际47.5%）[2]；并且，国内可控震源的使用多在戈壁、等人烟稀少、地表障碍物较少的地区。其中，戈壁可以占68.2%左右；在沙漠以及戈壁区，国外震源使用率分别为的40%和34%[2]。由此可见，我国可控震源使用率在2008年以前尚处于初级阶段，目前随着可控震源采集技术的引进以及迅速发展，国内可控震源地震勘探得到了突飞猛击的发展。同时，国外项目大部分的可控震源项目使用于沙漠、戈壁地区。