鄂东南地区逆冲推覆构造带地震采集方法及效果分析
针对四川盆地龙门山推覆构造复杂地质目标的地震采集技术
针对四川盆地龙门山推覆构造复杂地质目标的地震采集技术何宇霖【摘要】近年在四川盆地西北部龙门山山前隐伏带钻探的多口井在二叠系获得了高产工业气流,但是该区块的地表地形起伏剧烈,出露地层复杂,涉及石灰岩、砂泥岩、砾岩、河滩砾石等多种岩性,激发接收条件差,且地腹地质结构复杂,断裂发育、地层倾角大,甚至直立倒转,导致有效地震波能量极弱,地震波成像效果差,难以获得目的层的有效反射,无法满足油气勘探需求.为获得更好的地震采集资料,特别是推覆构造带的中、深层地震信息,针对该区块开展了地震采集攻关,采用高覆盖三维观测设计、激发及接收条件优选、过障碍动态观测系统设计等技术措施,保证了目的层有效波覆盖次数,提高了采集单炮的信噪比,改善了复杂构造成像效果,整体上剖面成像效果得到大幅提升.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】5页(P18-22)【关键词】四川盆地;龙门山;推覆构造带;地震采集;信噪比;成像效果【作者】何宇霖【作者单位】中国石油西南油气田分公司勘探事业部【正文语种】中文龙门山位于四川盆地西部边缘，为一条北东—南西向展布的大型构造带，北东端至广元，南西端达泸定，全长约500 km，宽度介于30～70 km。
该构造带位于东部扬子准地台边缘与特提斯海的交接部位，受造山运动影响，形成由西北向东南推覆、滑覆的规模宏大的构造带。
前人研究[1-6]认为，它经历了元古代板间碰撞造山、印支期板内（陆内）褶皱造山和喜山期推覆造山的3重作用，因而现今构造特征以冲断推覆为主，自东向西划分为山前带、前山带、后山带等3个次级构造带。
在山前带的推覆体下盘和前山带广大地区，由于长期处在构造活动带的边缘，构造圈闭发育，具有形成大中型油气田的良好地质条件，是油气勘探的重点区域[7]。
从上世纪 80 年代中期开始，西南油气田公司陆续在龙门山推覆构造带开展了地震勘探工作，但由于地震地质条件恶劣和地震勘探技术方法局限，获得的资料品质较差，构造成像未取得突破性的进展，油气勘探工作停滞不前。
3逆冲推覆构造
各推覆体的对比表明，自下而上变形趋于复杂，因为 上部的推覆体比下部的推覆体运动史更长，早期的变 形则不会被下部推覆体记录。要全面认识推覆构造发 育的过程垂向变化的研究是不可忽视的环节。
逆冲推覆构造的扩展方式(一) 前展式或背驮式 (piggy-back propagation): 在已存 逆冲断层的下盘依次 发育较新的逆冲断层， 下部逆冲断层运载着 上部逆冲断层进一步 位移。在逆冲系列中， 上部的断层反映早期 的位移，下部的断层 代表后期的位移。
逆冲推覆构造的分层：各推覆体或同一推覆体 的不同部位的变形强度、变形性状、应力状态 和围压状态在垂向上的变化规律。区域性逆冲 推覆构造往往是长期多次活动形成的，一次次 逆冲作用形成的推覆体互相叠臵形成推覆体堆 垛(nappe stack)或推覆体堆柱(nappe pile)。早期 形成的推覆体一般位于上部。
逆冲推覆构造的扩展方式(二) 后展式或上叠式 (overstep propagation): 在 已有逆冲断层的 上盘依次发育新 的逆冲断层，即 逆冲系统沿着与 推覆的反方向演 化。
Boyer和Elliott (1982), Woodward (1985)在分析了 世界上主要造山带后指出，自然界的逆冲系统一 般为背驮式演化模式。并强调，duplex只能由背 驮式产生，它是背驮式发展演化的特有产物。
重力滑动 质疑 基底冲断面的坡度能否足以引起重 力滑动。
观 点 M.K. Hubbert and W.W. Rubey (1959)提出用异常 空隙压力来解释推覆体的承受能力问题。异常 空隙压力的存在降低了围压，抵消了部分负荷 重力，起着浮力的作用，从而降低了断层面上 的压应力，降低了摩擦阻力。因此，较小的动 力可以将巨大的逆冲岩席推移前进而不破碎。
黄土地区地震采集技术研究及应用
黄土地区地震采集技术研究及应用摘要黄土地区的表层地质和地貌极为复杂，一般包括：巨厚黄土区、黄土——沙漠区和山前砾石——黄土区等地形地貌，黄土地区独特的地貌和地形给地震采集带来了较多的困难。
文章根据在黄土地区的地震采集工作经验，分析了当前黄土地区地震采集的相关技术，如：巨厚黄土地区表层地貌结构精细调查配套技术和相关的技术对策等，同时针对这些技术的应用效果进行了较为详细介绍。
通过具体的应用实践表明该项采集技术具有明显的效果。
关键词黄土地区；地震采集；勘探技术；采集技术1 当前黄土地区地震采集技术所面临的难题当期黄土地区地震勘探采集工作中所面临的主要技术难题主要包括这样几个方面：1）黄土地区的表层地貌和结构较为复杂，低降速层的厚度与速度的变化较为剧烈，这给静校正工作带来了困难。
2）复杂的地貌条件，尤其是在巨厚黄土山体地区，这些地貌导致激发与接收的能量衰减速度过快，在原始的单炮记录上除了面波、折射波以及其他的随机干扰之外，还出现了具有较强能量的侧面波以及其他的次生干扰，这几大的降低了所采集的资料的信噪比。
3）以塔西南地区为例，该地区由于受到西昆仑山的造山带长期运动的影响，地下构造断裂发育，同时由于逆冲推覆而导致的层白垩系地层具有断上盘埋藏浅且倾角大，而断下盘的构造过于复杂且埋藏深的特征，导致地震波场趋于复杂，地震剖面成像难度加大。
2 黄土地区表层结构调查技术对策黄土地区等地貌甚为复杂的地区，由于低降速层的厚度较厚，而且地形表现为山大沟深，交通极为不便，常规的方法难以进行信息采集工作。
2.1 宽线观测技术通常，人们可以通过减小道距、炮距以及增加排列长度的方式来达到提高覆盖次数的目的，这样能提高二维地震资料的信噪比。
但这种方式能力有限，而且随着道距与炮距的减小，其随机干扰相干性增加，叠加压制随机干扰的统计效果降低。
宽线观测技术属于一种比较特殊的三维观测技术，通过多炮多线观测系统，炮检点的相对单线采集技术呈现出纵横向离散形式，面元道集中传播路径的差异性弱化了干扰的相干性，能有效的增加对干扰的压制能力。
地震野外采集
地震野外采集是地震勘探中的重要环节，主要包括以下步骤：
试验工作：包括干扰波调查、地震地质条件的了解、激发条件的选择、记录条件的选择等。
数据采集：根据采集环境的不同，选择不同的采集方法。
但无论如何，数据采集都是最关键的一步，因为如果原始数据有严重缺陷，是没有任何办法可以修补的，因此高质量的野外工作是地震勘探成功的基础。
数据处理：将野外观测所得到的地震原始资料加工处理，将地震数据变成地质语言。
地震资料解释：地质学家通过对地震数据的分析解释，确定地下岩层结构，寻找地层信息，并进行描述和分析。
在野外采集过程中，需要注意以下几点：
遵循安全操作规程，确保工作人员的人身安全。
严格按照设计要求进行采集工作，确保数据的准确性和可靠性。
在采集过程中，及时发现和解决问题，避免数据出现严重缺陷。
采集完成后，及时整理和保存数据，确保数据的完整性和可用性。
总之，地震野外采集是地震勘探中非常重要的一环，需要认真对待每一个环节，确保采集到的数据准确可靠，为后续的地震资料解释和地质勘查工作提供有力支持。
鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造带特征与油气成藏
鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造带特征与油气成藏X王文才,喻景华,丁建辉,李 刚,张 戈(河南省濮阳市中原油田分公司采油一厂,河南濮阳 457172) 摘 要:鄂尔多斯盆地西缘构造运动复杂,构造类型多样,以青铜峡-马家滩地区的转换带为界,西缘形成了南北两个截然不同的逆冲体系。
前者控制着古生代沉积体系及岩相古地理展布特征,而前陆盆地构造运动强烈影响了古生界地层的埋藏演化史。
由于经历了多次构造运动,早期形成的断裂受到后期构造运动的影响而重新活动,从而使断裂活动具有继承性发育的特征,断裂活动对油藏的形成起了重要的控制作用。
关键词:鄂尔多斯盆地西缘;推覆构造;构造特征;前陆盆地 中图分类号:T E328 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0023—021 大地构造特征鄂尔多斯盆地西部处于不同性质构造单元的结合部分,故地质特征复杂。
盆地西缘总体上呈南北向展布,东邻鄂尔多斯地块,西北部、北部与弧形展布的阿拉善地块以新生代的断陷相隔,再向北与内蒙褶皱带遥遥相望,西部紧邻北北西一北西西向弧形分布的六盘山褶皱冲断带,西南部则与秦祁褶皱带相接,中部恰好处于阿拉善和六盘山及秦祁褶皱弧形构造相交处(图1)。
图1 鄂尔多斯盆地西缘大地位置图2 前陆盆地构造演化特征中国中西部逆冲断裂带都具有沿走向方向分段、沿倾向方向分带的特征。
鄂尔多斯盆地西缘逆冲断裂带最大的特点是在青铜峡-马家滩地区存在一个南北分区的转换带,以此为界分为南、北两个截然不同的逆冲体系。
鄂尔多斯盆地西部构造变形以西缘最为复杂。
在盆地西缘,北北东向大型断裂总体构筑了区内区域构造骨架,控制着盆、山的形成、展布、形态和结构。
2.1 北段构造特征北部逆冲体系大致呈南北-北东走向,长约300km,北段以贺兰山及其东部的铁克苏庙、横山堡地区为主体,与西侧阿拉善地块相邻。
北段的构造格架主要有(图2):千里山-桌子山-贺兰山冲断带;贺兰山北段阿拉善基底冲断席;岗德尔山下部盖层冲断席;千里山-桌子山华北基底冲断席;贺兰山上部盖层冲断席;贺兰山南段过渡带;六盘山弧形冲断带。
大冶铁矿
1. 湖北大冶铁山铁（铜）矿床位于鄂东南大冶县（图2-1）。
区域地质：鄂东南地区位于中下扬子陆块的西段，北与桐柏－大别造山带相接，南与九岭－幕阜隆起带毗邻，处于岳阳－九江前陆褶冲带的东端前缘部位。
本区北东以襄广断裂与桐柏－大别造山带相隔；西以鄂城－嘉鱼断裂与宝康－武汉前陆褶冲带及宜昌－武昌过渡褶皱带分割；南以坑口－排市断裂为界，构成一个三角形构造－岩浆岩区（图2－1）。
区内的构造变形主要由印支－燕山期构造运动所形成。
印支期形成一系列褶皱束和叠瓦式的逆冲滑覆构造带，主要表现为北西西至东西向的弧形褶皱及走向逆冲断裂，上覆以滑片；燕山期形成北北东向的隆坳带，叠加褶皱、断裂，并缀以箕式盆地。
在三角形区内，印支与燕山期构造直交叠加，又被铁山－四棵、毛铺－两剑桥断裂分割成三个梯形块体，形成铁山－黄金山、殷祖－筠山、大幕－枫林三个逆冲滑覆构造带。
燕山运动伸展导致的引张作用使岩浆活动强烈，形成区内鄂城、铁山、金山店、灵乡、殷祖、阳新等主要侵入体和众多的小岩体群（图2－1，图2－2），侵入岩出露面积达612平方千米，伴生铜、铁、金等多金属矿床。
图2－1 鄂东南地区区域地质略图（据杨明银等，1995）1.重力异常推断中间岩浆房；2.闪长岩；3.花岗岩；4.火山岩；5.磁法差值法推断岩浆上升通道；6.Ⅰ级断裂；7.推断Ⅰ级断裂；8.Ⅱ级断裂；Ⅳ1.铁山－黄金山逆冲滑覆构造带；Ⅳ2.殷祖－筠山逆冲滑覆构造带；Ⅳ3.大幕－枫林逆冲滑覆构造带矿区地质概况：矿区内出露的地层主要是三叠系下统大冶群。
其次为二叠系上统大隆组和龙潭煤系。
大冶群分为七个岩性段，均已接触变质。
本矿区经历了复杂的构造变动。
褶皱构造有NWW向秀山向斜、铁山背斜；近SN向尖山背斜、麻雀脑背斜。
重要的断裂构造亦有NWW向及近SN向两组。
前者以棺材山压扭性断裂带及F25断层为代表；后者以尖山压扭性断层为代表（图2-2）。
岩浆岩：铁山岩体东西长24km，南北宽5km，面积120km2。
地震采集基本技术及技巧
1、组合的方向特性
当n个检波器以间距为Δx沿直线等距串联排列时，其方向特性为
Φ (n, y ) =
sin( n ⋅ π ⋅ y ) n ⋅ sin( π ⋅ y ) Δt Δx Δx y = = = T v aT λa
式中， n为检波器个数，单位为个； Δx为检波器组合间距，单位为米 （m）； Δt为相邻两个检波器接收到同一地震波的时差，单位为秒（s）； T 为地震波的周期，单位为秒（s）； va为地震波沿组合基线的视速度，单位为 米/秒（m/s）； λa为地震波沿组合基线的视波长，单位为米（m）。 当y=0时，Φ(n，y)=1，是最大值。即振动到达相邻检波器的时差Δt=0时 ，组合后总振动的幅度得到最大加强，等于单个检波器接收到的振动的n倍， 因而通过检波器组合的作用能使这种反射得到加强。对于某些干扰，如面波 ，由于它沿水平方向传播，当它的传播方向与组合基线平行时，到达相邻检 波器的时差Δt较大，组合后其总振动的幅度没有最大增强，相对就受到了压 制。 在选择组合检波参数时，要使有效波落在通过带（0，1/2n）内，干扰波 落在压制带（1/n，n-1/n）内，其组合效果最好。
x≥v
t0 4 f dom k v
式中：kv为速度分析精度，一般取6%； x为最大炮检距，单位为米(m)； t0为反射目的层双程旅行时，单位为秒(s)； v为反射目的层之上覆地层均方根速度，单位为米/秒(m/s)； fdom为反射目的层的优势频率，单位为赫兹(Hz)。
5、不同的勘探对最大炮检距的要求
AVO特征－临界角
1 .0 0 .8
Rp p Rs p
P
S
P
Reflection Coefficients
0 .6
0 .4
0 .2
复杂山前带优化地震资料采集技术的研究与应用
复杂山前带优化地震资料采集技术的研究与应用作者：赵建坤来源：《中国科技博览》2015年第03期[摘要]随着油田内部探区地震勘探的几近饱和，南方和西部探区复杂山前带成为公司主要的勘探区块，具有良好的勘探前景，但是因复杂山前带的复杂近地表和复杂构造的“双复杂”特征，导致地震资料品质普遍较差，单炮记录信噪比低，剖面成像效果不理想。
针对针对南方和油田西部探区复杂山前带的地震地质条件、勘探难点，经过多年系统的地震采集技术攻关研究、实践，逐渐形成了一套适合复杂山前带地震资料采集的技术方法系列，在复杂山前带地区采用以上技术方法使地震资料品质得到明显改善，证明这套方法是切实可行和有效的。
[关键词]复杂山前带；地震地质条件；地震采集技术；观测系统设计；激发、接收技术中图分类号：P315.3+1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0400-01随着油气勘探程度的不断深入，寻找复杂中小油气田已经成为当前各个油田的主要勘探目标，这其中复杂山前带就是这其中重要的一种类型，它一般指山脉和盆地相连接的区域，是由盆地向山脉过渡的构造发生剧烈变化的区域，是油气资源富集的重要场所之一。
但由于复杂的地形、地质条件，地震勘探极其困难，许多山前带到目前为止还是地震勘探的空白区，勘探程度非常低，同样也是地球物理界面临的难题之一，因此如何提高地震资料采集品质就显得非常关键。
一、复杂山前带地震采集难点分析地震勘探技术是影响复杂山前构造带油气勘探的关键，山前复杂的表层及地下地质条件，给地震勘探带来了极大的困难和挑战。
当前山前复杂构造带地震资料采集存在的主要问题有：1.1复杂的表层地震地质条件由于风化切割严重和构造运动导致山体沟壑纵横、陡崖林立，出露岩性多变，山前构造带地表条件异常复杂，地形起伏剧烈，高差变化非常大，剧烈的地形高差和岩性变化导致近地表结构不均匀性严重，表层速度和厚度在纵向和横向上变化非常剧烈，以上条件给山前带地震采集观测系统设计及炮检点布设、地震波激发接收、噪声压制、静校正处理等带来了诸多问题。
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［ 收稿 日期］２ Ｏ ｌ ４ 一Ｏ ７ —１ ９ ［ 作者简介］尚洪猛 （ １ ９ ７ ６ 一） ， 男， 大学， 工程 师， 主要从事野外地震勘探 生产管理工作 。
６
江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报
假设地表条件是水平的， 尽管地 下为逆冲推覆形成 的 逆 断层和冲断构造上下叠置形成的复杂构造 ， 模型正演模 拟显示， 依旧可 以获得较好的叠加成像效果 （ 见图 ４ ａ） 。
获得更全面的深层地震反 射信息 ； 另一方面提 高覆盖次 数， 最终 达到提高地震 资料信噪 比的 目的。
南 冲断隆起带二者前缘 两大弧形构造的交汇处 。该区地 下为一系列的逆 冲推覆构 造 ， 构 造特征主要表现 在不 同 年代地层褶皱强烈 ， 断裂发育 ， 且 背斜构造 高陡 ， 产状变
露大面积的倾斜产状地层 ， 侧 面散射 波发育 ， 并且这种地
图 ５ 地下 为水 平构 造地 表 为起伏 地 形条件 静校正前（ ａ ） 后（ ｂ ） 对比
江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报
２ ０ １ ４ 年 Ｏ ９ 月 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｎ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｆ ｆ ａ ｎ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｅ ｒ ｓ 第２ ７卷 第 ５ 期
鄂 东南 地 区逆 冲 推 覆构 造 带 地 震 采 集 方 法 及 效 果 分 析
尚洪猛
（中国石化石油 工程 地球物理 有 限公 司江汉分公 司， 湖北 潜江 ４ ３ ３ １ １ ９）
［ 摘 要］ 鄂东南地 区属于逆 冲推覆地质构造 ， 地震勘探 资料信噪比低 ， 叠加成像效果差。针 对该地质构造 ， 提 高地
时， 叠加成像效果就大大降低。 究其原因 ， 主要是近地表引
起 的静校正问题造成的（见图 ４ ｂ） 。
系统优化设计工作是分不开的。因此 ， 野外采集施 工中 。
炮检点布设不应局 限于地 表上的均匀 ， 而应该 是基于地 下主要 目的层的有效反射点的均匀 。
ａ
ｂ
图 ４ 起伏地表对地下构造成像的影响程度分析
改 进观 测 系统设 计 。
图 １ 出露 地层 产 状 图
鄂东南地区重点 开展 了以提高推覆体下地震成像为 目的的模型研究（ 见图 ３） 。利用模型正演技术优化布设 炮检点 ， 以提高推覆体地震资料的成像效果。
复杂的地表地 质条件 给地震 资料 采集带 来 了极大 的难度 。一是地震炮井钻 井困难 、 灰岩裸露 区检波器耦 合条件差 ； 二是局部溶洞 、 溶缝发 育 区地震 波能量 衰减 、 散射严重 ， 产生复杂 的强干扰将有效波淹没 ； 三是石灰岩
化大 ， 局部地 区逆掩推覆后甚至形成地层倒转 ， 上下构造 往往呈现出明显的不协调 ， 波场特征相当复杂 。同时 ， 该 区地表地质条件复杂 ， 北部 以第 四系黄土覆盖为主 ， 下伏 白垩 、 侏 罗系一志 留系等不 同层系的地层 ， 纵 向上黄土与
基岩间有厚 度不等的泥砂 、 砾石等 ； 南部 山区 为岩石出露 区， 出露地层有前震旦 、 寒武 、 志留、 二叠 、 三叠等地层 ， 这
震 资料信噪比可从 两方 面入手： 一是优化激发点位设计 ， 应用地质模型炮检点布设模拟技 术及加强检 波器的耦合埋 置 工作 ， 以此提 高推覆体下伏地层 的成像效果； 二是采用宽线接 收方式， 拓 宽反射 面元 和获取 更全面的深层地震反射信 息， 以增加覆盖 次数 ， 提 高地震 资料信噪比， 从 而获得较 高质量的叠加 成像效果 。
［ 关键词］ 逆冲推覆构造 ； 采集方法； 地质模型 ； 宽线采集； 地震剖面 ［ 中图分类号］ Ｐ ６ ３ １ ． ４ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章 编号］ １ ０ ０ ９ －３ ０ １ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ － 一 ０ Ｏ Ｏ ５ —０ ３
鄂东南 地 区地 质构造 位于秦 岭 一大别造 山带 与江
些地层在地表交替 出现 ， 且 出露地层产状较 陡， 有些地方 甚至直立（见图 １） 。
图 ２ 野 外 典 型 单炮
ｌ 基于模型正演技术的炮检点布设技术应用及效果
模型正演分析技术是 以地质模型为基础 ， 借助射线追
踪等方法 ， 模拟特定条件下的地震波在地下地质体上的入 射、 反射情况， 分析地震成像效果的技术 。目前 ， 该技术 已 经广泛用于地震观测系统设计过程 中。其步骤如下 ： 建立 合理的地下地质模型一对特定观测系统进行照射模拟一 显示模拟结果一找 出覆盖次数不均匀或照射盲区一提 出
假设地下构造是水平 的， 地表 条件 为高低起伏 的。 模
拟显示叠加成像效果受静校正影响严重， 但是这种资料可
以通 过静 校正 处理来 有 效解决 （ 见 图 ５） 。
图 ６ 鄂 东南 地 区 某 测 线 新老 叠 加 剖 面 对 比
ａ
Ｄ
２ 宽线接收试验效果分析
鄂东南地区信噪 比低的原因有 ３个方 面： 一是地表出
层多以陡倾角出露 ， 并具有高速高阻特征 ， 引起许多复杂
的地震响应 ， 诸如屏蔽 、 折射、 干涉等问题 （见图 ２） 。
针对这种复杂 构造 区可采 取 以地 面地 质调 查为 基
础， 推演地下构造模式 ， 指导地质建模 。利用模型正演技 术优 化布设炮检点 ， 以此 来提高推覆体下伏地 层 的成像 效果。其次 ， 开展宽线接 收试验 ， 一方 面拓宽反射 面元 ，
同样的地下构造 ， 地表条件 由水平转换成高低起伏的地形
图 ６中， 新采集的叠加剖面真实地反 映 出地下构造 形态特征 ， 局部断点清晰 ， 绕射地质特征明显 ， 对于在“ 双 复杂” 地区能够获得如此具有较高信噪 比的地震资料 ， 与
野外采集 中采用基 于地