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提高深层地震勘探分辨率方法理论及应用研究

汪恩华  
【摘要】: 由于地震勘探分辨率的限制,深层(4000m以下)油气勘探开发的效果并不十分理想。 因而,如何提高深层地震勘探的分辨率便成为目前普遍关注的问题(尤其是陆相沉积盆地), 也是目前勘探攻关的难点。实际上,地震勘探的分辨率包含两个方面:地震波的分辨率与地 层的识别能力。 针对陆上提高深层地震勘探分辨率的难点,即(1)受陆上激发条件的限制,激发的初始地 震子波频带、主频不理想;(2)由于深部地层埋藏深度大,地震波的吸收衰减严重,造成深层 地震反射波分辨率偏低,本文确立了两种不同的研究思路: (1)以现有的高分辨率地震勘探理论为基础,从爆炸的理论及震源机理的研究出发,通过对实 际激发的初始地震子波进行观测与分析,寻找提高深层地震资料分辨率的方法。 (2)由于深部地层埋藏深度大,上覆层对地震波的吸收衰减严重,使深层有效反射波的频带窄、 主频低,很难达到理想的效果。本文提出并采用直接将地震波与其包含的地层信息分离的方 法—基于相似背景的预测方法,检测出薄储集层的空间展布、结构特征以及相互间细微的组 合关系。通过提高识别薄(互)地层的能力,达到提高深层地震勘探分辨率的目的。 通过本文的研究取得了以下主要成果: (1)从成熟的高分辨率理论出发,综合分析了垂向分辨率、横向分辨率及相互关系、影响空间 分辨率的主要因素,并对基于薄层的反射系数谱理论进行了探讨。 (2)系统地研究了炸药爆炸的震源机理理论及子波观测方法,包括炸药的成分与结构、炸药 分类、爆轰理论,炸药爆炸的分区以及在各分区中对应的冲击波、应力波、初始地震波的传 播规律与理论;通过创新性地采用深井观测方法,对在爆炸远区形成的初始地震子波的实际 信号进行了定性、定量研究。 (3)基于上述理论研究结果,在塔里木盆地轮南地区、黄骅坳陷的乌马营地区进行了实际应 用,取得了明显的效果。 (4)提出了新的研究思路:基于相似背景研究方法。对深部薄(互)层的识别起到了关键作用。 (5)通过建立薄(互)层反射系数谱理论,得到了薄层反射系数谱的简化表达式,进一步详细分析 了地层的速度、厚度等参数对反射系数谱的影响规律,并以此为基础分析了基于相似背景研 究方法的计算结果的物理意义、实用价值。 (6)在完整地对地层的速度、厚度等参数对薄层反射系数谱的影响规律进行深入研究后,实现 了方法的应用。 (7)以各种模型合成记录为输入数据,完成了大量的计算,对计算结果的物理意义充分地做了 阐明与分析;并总结出了较好地实现该方法的分析、研究步骤。 (8)通过分析实际资料计算结果的合理性及地质可解释性,证明方法具有实用价值。


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