# 杭锦旗地区多信息约束下激发井深设计Design of Shot Depth with Multiple Information Constraints in Hangjinqi Area

DOI: 10.12677/JOGT.2020.421004, PDF, HTML, XML, 下载: 76  浏览: 104  科研立项经费支持

Abstract: Good explosion effect is one of the important conditions for obtaining high-quality seismic data in desert-grassland area. Because of the thickness and velocity change dramatically in the low-velocity zone, the burial depth of the favorable excitation layer is unstable. The velocity and thickness of near-surface stratification can be obtained from near-surface data, but due to the limited distribution of control points and the limitation of surface survey methods, it is difficult to ensure that the location outside the control points is designed in the favorable excitation layer. In this paper, a design method of shot depth under multi-information constraints is proposed. The near-surface velocity model is determined by multi-information constraints, then the excitation layer velocity of surface area is determined according to the parameters of experimental, and then the optimum shot depth of each point is obtained according to the coordinates of the design shot points. This method can better solve the influence of the inadequate of interpolation accuracy and topographic to the design of shot depth, and improve the condition of seismic and the quality of data.

1. 引言

2. 多信息融合约束反演

2.1. 层析反演原理

$t\left(S,R\right)=\int s\left(x,y,z\right)\text{d}l$ (1)

${t}_{i}={\sum }_{j=1}^{N}{a}_{ij}{s}_{j}$ (2)

${a}_{ij}$ 是第i条射线穿过第j个网格单元的长度。当有大量射线(如M条射线)穿过反演区域时，根据(2)式就可以得到关于未知量 ${S}_{j}\left(j=1,2,\cdots ,N\right)$ 的M个方程 $\left(i=1,2,\cdots ,M\right)$ ，M个方程组合成一线性方程组为：

$AS=T$ (3)

n = 0，假设一个初始的慢度分布为 $S\left(n\right)$ 的模型；对 $S\left(n\right)$ 模型射线追踪，获得 $S\left(n\right)$ 模型的旅行时T(n)和Jacob矩阵A(n)；求解，获得慢度修正量 $\Delta {S}^{\left(n\right)}$

${A}^{\left(n\right)}\Delta {S}^{\left(n\right)}=\Delta {T}^{\left(n\right)}$ (4)

${S}^{\left(n+1\right)}={S}^{\left(n\right)}+\Delta {S}^{\left(n\right)},n=n+1$ (5)

2.2. 多信息约束反演

Figure 1. First arrival travel time and near-surface data

(a) 常规反演模型 (b) 多信息约束反演模型 (c) 常规迭代误差 (d) 多信息约束迭代误差

Figure 2. Comparison of the inversion for conventional and multi-information constrained

3. 激发井深设计

3.1. 最佳激发速度确定

Figure 3. The 50~100 Hz scanning records of different depth at test point S

3.2. 激发井深设计

Figure 4. Output text of shot depth

4. 应用效果及误差分析

4.1. 应用效果

(a) 常规井深设计单炮记录 (b) 多信息约束井深设计单炮记录

Figure 5. Comparison of the shot recording for conventional and multi-information constrained

4.2. 误差分析

Figure 6. Error analysis of shot depth design with multi-information constraints

5. 结论

1) 本方法充分利用精度更高的近地表模型的速度趋势指导激发井深设计，可以较好地解决常规井深设计方法出现内插精度不足和随地形起伏变化的问题。

2) 本方法针对不同地表类型的井深设计具有很强的适用性，误差分析评价为等效模型与真实地质模型转换研究提供依据，设计井深总和为估算钻井施工成本提供测算参考依据，对其他复杂地表研究区的激发井深设计具有借鉴意义。

3) 本方法获得的激发井深更加合理、可靠，方法经济、科学，在杭锦旗地区中取得良好的效果，明显改善了地震资料品质，对优化激发参数、改善激发条件、提高地震资料品质具有重要意义。

NOTES

*通信作者。

 [1] 傅朝奎. 关于地震采集中的井深和药量的研究[J]. 石油地球物理勘探, 1998, 33(S1): 31-35. [2] 高银波, 张研. 关于井炮激发参数优化设计的思考[J]. 地球物理学进展, 2006, 21(3): 938-943. [3] 葛利华, 姜弢, 徐学纯, 等. 辽西葫芦岛东部表层调查方法比对实验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(2): 616-625. [4] 张剑, 刘梦花, 苏腾飞. 山前带砾石区激发技术优化[J]. 物探与化探, 2014, 38(6): 1228-1234. [5] 刘杰烈, 李崇灿, 周志才. 实时动态激发井深设计[J]. 石油天然气学报(江汉石油学院学报), 2005, 27(2): 327-329. [6] 罗春波, 卢殿龙, 于水, 等. 大情字井地区基于薄激发层的井深设计技术[C]//物探技术研讨会. 中国石油学会2015年物探技术研讨会论文集, 2015: 5-9. [7] 王昀, 王福宝, 岳承琪, 等. 低信噪比地区地震采集激发技术探讨[J]. 石油物探, 2013, 52(3): 259-264. [8] 张光德, 刘斌, 张志林, 等. 柴达木盆地三湖地区盐岩区表层调查方法研究[J]. 石油物探, 2013, 52(2): 195-200. [9] 黄棱, 杨光大, 韩立国. 深层地震勘探激发井深探讨[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2006, 36(S2): 113-116. [10] 魏明阳. 巴楚地区基于多重条件下约束下激发参数设计[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(6): 2774-2778. [11] 杨战军, 江汶波, 雷栋, 等. 表层火山岩区最佳激发面综合调查与井深设计[C]//物探技术研讨会. 中国石油学会2015年物探技术研讨会论文集, 2015: 403-406. [12] 陈楠. 三维空间内近地表激发井深设计插件的开发与应用[J]. 地球物理学进展, 2015, 30(2): 940-946. [13] 张剑, 江锋, 刘梦花, 等. 逐点激发井深设计网格化方法的选取[J]. 物探化探计算技术, 2012, 34(2): 204-212. [14] 杨城增, 金东民, 梁殿文, 等. 长波长静校正问题的识别与解决方法——以鄂尔多斯黄土塬地震资料为例[J]. 地球物理学进展, 2016, 31(5): 2212-2218. [15] 杨城增, 蒋红志, 杜春江. 人机交互和全自动层析静校正技术的应用效果对比分析[J]. 物探与化探, 2018, 42(4): 745-752.