页岩气地震勘探技术的难点与解决

我国目前重点开展的南方海相页岩气勘探区域主要位于四川盆地南部、滇黔北、安徽及塔里木等地区。这些地区大多以山地地形为主。由于山区的构造复杂，采集常常存在以下难点：地表起伏大，山地植被发育，表层结构复杂，大面积出露奥陶系、二叠系、三叠系等老地层灰岩；地震地质条件十分复杂，灰岩区地震激发、接收条件普遍较差，原始弹炮记录上多次折射干扰、面波干扰、随机干扰和高频干扰等干扰波非常发育，而且复杂多变，有效反射能量相对较弱，资料信噪比低；地下构造复杂，逆掩推覆作用使高角度老地层出露，造成速度拾取中的多解性和在时间方向上的反转，因而难以确定准确的叠加速度场，增加了处理难度；横向速度变化大，难以准确地叠加成像和偏移归位；当地层倾角较大时还会使地层产生层间滑动，引起厚度差异，造成目的层反射波能量不稳定、连续性差。

对于沙漠地形，沙层厚度大、沙丘高差大、地形复杂、河流域河床淤积流沙，这些都给野外地震数据采集造成很大的困难。沙丘厚度直接影响干扰波的发育程度，是导致大沙漠区地震资料信噪比低的主要原因。疏松沙丘对地震能量波能量及频率吸收衰减强烈。近地表3 ～5 m的沙层可使主频为45 Hz的地震波衰减成35 Hz；疏松沙丘引起的噪声干扰强，严重影响资料信噪比。地震波传播过程中，浅层的疏松沙丘是以相互空间较大、黏附力很小的沙粒为振动点，阻尼系数非常小，因此，振动延续时间非常长，造成尾振干扰；同时，在地震波激发过程中，也极易产生较强的散射干扰。这些干扰的存在严重影响了中、深层地震资料信噪比。剧烈起伏的沙丘引起的静校正问题突出，潜水面以上的低速层的连续介质特性在不同区域、不同沙丘性质均存在着较大差异。另外，沙漠区交通极为不便，生产及生活物资运输困难；沙丘起伏大、低速层巨厚导致推路、钻井、放线等工序施工难度大。

山地及沙漠地区激发存在的问题有：表层对地震波的吸收衰减严重，黄土层对地震波的吸收约为深层的100倍；激发的地震波能量和频率低，激发岩性松散速度较低，导致激发频率较低；沙漠地区激发岩性为流沙，激发时井壁易坍塌，增加换井频率，下炸药深度不一致。

山地、沙漠地区干扰波的主要类型有以下几种。

（1）短程多次波：其能量、速度和频率与一次有效波接近，不容易区分，滤除困难。(www.xing528.com)

（2）面波：频率低，一般在15 Hz以内；速度低，面波的速度随频率变化而变化。振动延续时间随传播距离的增大而增长，能量强，衰减慢，时距曲线是直线。

（3）随机干扰波：地面的微震，如风吹草动及人为噪声，它来自地表的各个方向，振幅大小变化无规律，既没有一定的频率，也没有一定的速度。

在页岩气低成本勘探战略下，如何设计观测系统，选择对勘探成本影响最大的道距、覆盖次数、最大炮检距、激发参数等多种地球物理参数成为地震采集工作的关键。