专利名称：一种水域区近地表结构的测量方法
技术领域：
本发明属于地球物理勘探技术，是一种利用人工方法产生地震波在水域区近地表结构的测量方法。
背景技术：
石油地震勘探是利用人工方法产生地震波，通过研究地震波在地下岩层中的传播情况，勘察地下地质构造和岩层变化，寻找油气田的一种地球物理勘探方法。地震资料采集是石油勘探的第一环节，是保证资料质量的基础，该环节至关重要。由于在近地表存在一种速度很低的地层结构，对地震波能量有强烈的吸收作用和产生散射及噪音，并使地震波在通过它时花费更多的时间，因而导致反射波出射地面后其传播时间、形状和路径曲线产生畸变，从而影响地震波的准确记录，影响地震资料处理成像和正确解释。因此，必须消除近地表结构造成的地震波时差畸变影响，得到能反映地下真实情况的地震剖面，有效指导油气勘探。
目前确定陆地近地表结构的测量技术和方法有很多，如小折射、微测井、地质露头、探地雷达、面波勘探、电磁法等十多种地震和非地震方法，这些方法主要是通过建立表层厚度和速度模型来计算地震波穿过近地表的时间，从而消除表层结构对地震波的影响。
由于受到湖泊、河流等几米到几十米深的水面限制，陆地常用的近地表结构测量技术和方法往往无法实施，水下声纳技术仅能测量水深，不能测量出水底以下近地表的地层速度和厚度，还无法满足地震勘探对近地表结构的精度需求。目前还没有一种能准确确定水域区近地表结构的测量技术和方法，用于消除表层结构对地震波的畸变影响，以及对采集的地震资料质量进行有效监控。
发明内容
本发明目的在于提供一种准确、合理、可行的水域区近地表结构的测量方法。
本发明通过以下技术方案实现，具体步骤是 1、在船只或水上钻井平台钻井，录取不同深度的表层岩性资料； 2、将套管固定在水底井口位置； 步骤2所述的套管用PVC套管或钢管。
3、通过激发电缆向井中沉放雷管； 步骤3沉放雷管深度为水下20-40米，每个激发点2-3发雷管，间距1-3米。
4、在水底插置检波器，用折射仪器连接检波器，接收雷管激发的采集记录。
步骤4所述的折射仪器用R24或NZ-XP折射仪。
步骤4所述的检波器采用6-12个，距离井口1-6米，采用扇形或直角形按等间距摆放。
5、由深至浅顺序引爆雷管，接收地震波数据； 6、采用通常方法进行数据处理，选取井检距2-6米范围的接收道进行初至时间转换为垂直时间； 步骤6转换垂直时间的公式如下 式中T0i为i点的垂直时间，ti为i点的初至时间，Hi为激发点i的深度，d为井检距。
7、将垂直时间和对应的深度绘在时间-深度坐标系内，根据不同速度层对应的直线斜率划分出各层的位置，每一层用最小二乘法拟合直线，直线斜率的倒数为地层速度，两直线的交点为地层分界面，得到近地表结构的地层速度和厚度，处理后得到水域区近地表结构。
本发明可以准确测量水域区近地表速度和厚度，计算出地震波在表层中传播时间，有效消除地震波时差畸变影响，同时具有操作便利、数据准确、应用效果良好的特点，为合理设计激发参数、有效监控资料品质提供了科学依据，最大程度地保证地震采集资料质量。
图1为本发明微测井观测系统示意图； 图2微测井解释示意图； 图3微测井时深曲线图； 图4微测井采集记录； 图5为本发明实施例地震处理剖面图。
具体实施例方式 本发明具体实施方式
如下 1、在船只或水上钻井平台钻井，录取不同深度的表层岩性资料。
2、把套管固定在水底井口位置。
3、通过激发电缆按观测系统设计要求向井中沉放雷管。
4、在水底按观测系统设计要求插置检波器，把检波器连接到折射仪器。
5、由深至浅顺序引爆雷管，采集接收地震波数据。
观测系统如附图1所示，激发点间距为1-3米，每个激发点采用2-3发雷管，接收点间距为1-6米，每个接收点一道检波器。
6、采用通常方法进行数据处理，把初至时间按公式转换为井口垂直时间。
数据处理原理及方法如附图2所示，转换公式如下 式中T0i为i点的垂直时间，ti为i点的初至时间，Hi为激发点i的深度，d为井检距。
7.将垂直时间和对应的深度绘在时间-深度坐标系内，根据不同速度层对应的直线斜率划分出各层的位置，每一层用最小二乘法拟合直线，直线斜率的倒数为地层速度，两直线的交点为地层分界面，得到近地表结构的地层速度和厚度，处理后得到水域区近地表结构。
时间-深度曲线实例如附图3所示，可以得到近地表分为三层结构，地层速度分别为657m/s、1012m/s和1845m/s，低降速层厚度分别为9.7m和4.2m。
8、运用表层岩性动力学特征分析不同岩性激发的地震波形、振幅、频率及能量等特性，确定良好的激发岩性和井深。
附图4是一张近地表结构采集记录，横轴表示激发文件号，纵轴表示初至时间。从地震波形特征可以得知14-11文件号波形稳定、能量较强、频率较高，该段岩性为激发的良好地层。
附图5是某水域区地震处理剖面，根据近地表结构参数分析地层岩性动力学特征，合理设计激发岩性和井深，取得了优质的地震处理剖面。
权利要求
1、一种水域区近地表结构的测量方法，其特征在于通过以下具体步骤实现
1)在船只或水上钻井平台钻井，录取不同深度的表层岩性资料；
2)将套管固定在水底井口位置；
3)通过激发电缆向井中沉放雷管；
4)在水底插置检波器，用折射仪器连接检波器，接收雷管激发的采集记录；
5)由深至浅顺序引爆雷管，接收地震波数据；
6)采用通常方法进行数据处理，选取井检距2-6米范围的接收道进行初至时间转换为垂直时间；
7)将垂直时间和对应的深度绘在时间-深度坐标系内，根据不同速度层对应的直线斜率划分出各层的位置，每一层用最小二乘法拟合直线，直线斜率的倒数为地层速度，两直线的交点为地层分界面，得到近地表结构的地层速度和厚度，处理后得到水域区近地表结构。
2、根据权利要求1所述的水域区近地表结构的测量方法，其特征在于步骤2所述的套管用PVC套管或钢管。
3、根据权利要求1所述的水域区近地表结构的测量方法，其特征在于步骤3沉放雷管深度为水下20-40米，每个激发点2-3发雷管，间距1-3米。
4、根据权利要求1所述的水域区近地表结构的测量方法，其特征在于步骤4所述的折射仪器用R24或NZ-XP折射仪。
5、根据权利要求1所述的水域区近地表结构的测量方法，其特征在于步骤4所述的检波器采用6-12个，距离井口1-6米，采用扇形或直角形按等间距摆放。
6、根据权利要求1所述的水域区近地表结构的测量方法，其特征在于步骤6转换垂直时间的公式如下
式中T0i为i点的垂直时间，ti为i点的初至时间，Hi为激发点i的深度，d为井检距。
全文摘要
本发明是一种利用人工方法产生地震波在水域区近地表结构的测量方法。步骤是在船只或水上钻井平台钻井并录井，通过激发电缆向井中沉放雷管由深至浅顺序引爆雷管接收地震数据，选取井检距2-6米范围的接收道进行初至时间转换为垂直时间，将垂直时间和对应的深度绘在时间-深度坐标系内，根据不同速度层对应的直线斜率划分出各层的位置，每一层用最小二乘法拟合直线，直线斜率的倒数为地层速度，两直线的交点为地层分界面，得到近地表结构的地层速度和厚度。本发明可以准确测量水域区近地表速度和厚度，操作便利、数据准确。
文档编号G01V1/38GK101609166SQ20081011521
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月19日 优先权日2008年6月19日
发明者邓志文, 张宇生, 胡超俊, 范志芳, 郑书强 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司