張亞斌，姚剛，楊明 （中海石油 （中國）有限公司上海分公司，上海200030）

東海盆地某凹陷曾有過多期巖漿活躍時期，形成各種巖漿巖，面積大小不一，大者可超過500km2，小者不足1km2①陳寬陸，胡代圣，林自強，等 ．麗水－椒江凹陷構(gòu)造演化特征研究 ．中海石油 （中國）有限公司上海分公司內(nèi)部資料，2003．［1］。由于巖漿巖具有很強的屏蔽作用，致使其下伏地層形成極弱反射或雜亂反射區(qū)，無法追蹤對比地層，給地震資料的解釋及勘探目標(biāo)的評價帶來很大的困難。為此，筆者對火成巖屏蔽機理進行了分析，提出了具體的解決方法，顯著改善了該區(qū)火成巖發(fā)育地區(qū)地震資料的品質(zhì)。

1 火成巖屏蔽機理分析

火成巖層與上覆和下伏地層及圍巖相比，通常具有高密度和高速度的特點。這一特點使上覆地層與火成巖層的接觸面形成較高波阻抗界面，對地震波形成較強反射，大大削弱入射進入火成巖地層的地震波能量；另一方面，地震波在高密、高速的火成巖中傳播，能量會加速損耗，最終導(dǎo)致火成巖侵入體下伏地層反射能量變得微弱，成像困難。當(dāng)火成巖侵入體形狀復(fù)雜時，地震波傳播路徑的復(fù)雜化更加加劇了火成巖侵入體下伏地層和圍巖地層成像的難度。為了深入探討火成巖影響下伏地層成像的機制，筆者結(jié)合工區(qū)內(nèi)測井?dāng)?shù)據(jù)，通過建模和正演，模擬分析了火成巖地層對地震能量的屏蔽作用。

圖1模擬在自激自收情況下，當(dāng)1150m深度處分別存在270m厚火成巖地層和砂巖地層時，1860m深度處地質(zhì)界面反射的子波頻譜的形態(tài)。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，地震波能量穿過火成巖地層后，衰減更嚴重，與初始能量的差異更大。模擬試驗證實了火成巖對地震波能量具有更強的吸收衰減作用。

圖2（a）為依據(jù)測線line－old的深度域模型；圖2（b）為根據(jù)Kirchhoff射線的追蹤模擬，可以看到，高密高速火成巖侵入體下伏地層射線稀疏；圖2（c）為模擬自激自收剖面，可以看到，火成巖侵入體下伏地層存在空白能量區(qū)域，而更深部則成像模糊。該模擬試驗結(jié)果證實，火成巖侵入體與上覆地層界面為強波阻抗界面，對相鄰下伏地層能量屏蔽嚴重；隨著深度增加及與火成巖侵入體距離的加大，其影響有所減小，有效反射能量逐漸出現(xiàn)。

2 采集參數(shù)研究

2．1 震源容量

震源容量是影響震源能量的關(guān)鍵因素之一，通常情況下，震源容量越大，能量和穿透力越強；同時，隨著有效波能量提高，噪聲水平相對下降，資料信噪比得以提高。所以，提高震源激發(fā)容量是改善火成巖屏蔽地層成像的重要手段。圖3為不同震源容量激發(fā)時圖1（a）模型界面5的輸出子波，可以看出，使用5460in3（1in3＝16．387cm3）震源時，輸出子波峰－峰值能量比4100in3震源高。

圖1 自激自收情況下的地震子波能量衰減對比

圖2 依據(jù)測線line－old的地質(zhì)建模及開展射線追蹤分析和模擬自激自收剖面

2．2 排列長度

適當(dāng)增加接收排列長度可以提高中深層的 “照明”，減少較小火成巖侵入體屏蔽作用的范圍。經(jīng)測算，對于剖面埋深1500m、分布長度1500m的火成巖侵入體，當(dāng)排列長度由3100m增加至6000m時，火成巖屏蔽范圍減少60%，并且，在室內(nèi)處理過程中，較長排列資料有利于壓制多次波和提高信噪比。但是，當(dāng)排列長度超過6000m后，隨著各反射層入射角增大至折射臨界角，無法繼續(xù)增加被屏蔽地層的 “照明度”，而且，室內(nèi)處理時 “外切”切除掉遠偏移距資料，無法用于改善中淺層資料品質(zhì)；對于深層，過多含大量低頻成分的遠偏移距資料的加入，會降低資料的分辨率。通過對比圖2（a）模型下的 “照明”分析結(jié)果 （圖3）可以看出：當(dāng)排列長度采用6000m時，火成巖侵入體下伏地層反射空白區(qū)比3100m排列長度時更小，下伏地層反射線更多。

據(jù)此可以推測，當(dāng)?shù)貙又谢鸪蓭r侵入體范圍較小或應(yīng)用能量足夠大的震源容量及較長的排列長度時，將有效降低火成巖屏蔽作用給地震資料品質(zhì)造成的影響。

2．3 槍纜沉放深度

近年相同海域勘探實踐對槍纜沉放深度的研究和實踐證實：無論是震源還是電纜，當(dāng)沉放深度加大時頻寬都向低頻端移動，頻寬減小，資料信噪比提高，分辨率降低；反之，則頻寬向高頻端移動，頻寬增加，資料信噪比降低，分辨率提高。且電纜深度對接收的頻寬能量影響很大［2～5］。當(dāng)震源容量不變而加大電纜深度時，峰－峰值是增加的；反之，峰－峰值變化是波動的，但波動范圍不大［2］。

圖3 不同震源容量激發(fā)時圖1（a）模型界面5的輸出子波對比

圖4 圖2（a）模型下采用不同排列長度時“照明”結(jié)果對比

2．4 采集參數(shù)確定

基于以上研究和分析，在充分考慮勘探任務(wù)和作業(yè)船性能的前提下，確定了震源容量、排列長度及槍纜沉放深度組合等關(guān)鍵參數(shù)和其他基本參數(shù)：電纜長度，6000m×1；接收道數(shù)，480道；記錄長度，6s；道間距，12．5m；采樣間隔，2ms；氣槍容量，6316in3×1（作業(yè)船最大震源）；氣槍壓力，2000psi（1psi≈6．895kPa）；炮間距，37．5m；偏移距，198m；覆蓋次數(shù)，80次；電纜沉放深度，8m；震源沉放深度，7m。

3 實施效果分析

該凹陷以往舊資料所采用的震源容量通常小于3100in3，排列長度通常不超過3200m，最新處理成果剖面品質(zhì)有很大提高。從新采集處理的成果資料line－new1（圖5）來看，火山噴發(fā)巖下伏地層成像清晰，同相軸連貫，證實在增大震源容量和排列長度后，接收到火山噴發(fā)巖下伏地層的有效能量明顯加強，從而改善下伏地層成像效果。從新成果剖面linenew與舊資料剖面line－old（圖6）對比來看，火成巖侵入體下伏地層成像效果明顯改善，空白和雜亂反射帶范圍大大較少，證實在增大震源和排列長度采集參數(shù)下，不僅火成巖侵入體下伏地層的反射能量得以加強，更長的排列接收到下伏地層更大范圍內(nèi)的反射能量，使得地震資料品質(zhì)顯著提高。line－new 和line－old火成巖侵入體部位炮集不同頻率段能量衰減對比 （圖7）也證實，新成果剖面有效能量更強，衰減更慢。另外，通過新資料line－new2和舊資料剖面line－old2（圖8）的對比可以看出，新資料的信噪比和分辨率明顯提高，特別是新資料深層的成像品質(zhì)取得了舊資料無法比擬的進步。

圖5 line－new1線采集處理成果剖面

圖6 舊資料剖面line－old（a）與新成果剖面line－new （b）對比圖

圖7 line－new和line－old火成巖部位炮集不同頻率段能量衰減對比

圖8 舊資料重處理剖面line－old2（a）與新成果處理剖面line－new2（b）對比圖

4 結(jié) 語

通過對東海盆地某凹陷火成巖影響地震資料品質(zhì)的機理及采集試驗結(jié)果的研究，得出如下結(jié)論：①加大震源容量和適當(dāng)增加排列長度是解決該地區(qū)火成巖廣泛區(qū)域地震資料品質(zhì)差問題的有效途徑，大震源對解決大范圍火成巖對下伏地層的屏蔽作用效果明顯，而適當(dāng)加大排列長度可以有效改善一定規(guī)模內(nèi)火成巖侵入體下伏地層的成像效果。②在采集過程中，對槍纜沉放深度、道間距等關(guān)鍵參數(shù)進行了進一步研究和分析，得到了較好的勘探效果。

該次采集試驗不能解決如埋藏深、范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的火山巖侵入體對下伏地層及圍巖成像的影響等問題，但是為下步勘探實踐打下了必要的基礎(chǔ)，做出了有益的啟示：在該區(qū)域開展基于大震源和較長排列采集參數(shù)下的多方位、寬方位和富方位采集試驗和深度偏移處理試驗是值得嘗試的方法和途徑。

［1］陳琳琳，王文強 ．東海陸架盆地西湖海域深層烴源巖探討 ［J］．海洋石油，1999，19（2）：1～8．

［2］陳華，張亞斌，徐翔之，等 ．中深層地震采集方法研究 ［J］．石油天然氣學(xué)報 （江漢石油學(xué)院學(xué)報），2010，32（10）：219～223．

［3］謝文勝，田海芹，陳世悅 ．西湖海域黃巖構(gòu)造三維地震采集參數(shù)設(shè)計與論證 ［J］．石油大學(xué)學(xué)報 （自然科學(xué)版），2002，26（1）：18～24．

［4］徐明才，高景華 ．關(guān)于深反射地震剖面采集參數(shù)的討論 ［J］．物探與化探，1994，18（2）：113～120．

［5］楊紅霞 ．地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)進展 ［J］．勘探地球物理進展，2003，26（1）：463～468．