超淺層三維地震反射波勘探方法
2023-07-01 05:59:51 1
專利名稱：超淺層三維地震反射波勘探方法
技術領域：
本發明涉及地震勘探領域，尤其涉及一種超淺層三維地震反射波勘探方法。
背景技術：
超淺層地震勘探是工程地質勘察的一種有效方法，能夠探測到地表以下50m範圍內地質結構情況，為建築工程施工、城市工程設計等提供必要的基礎地質資料，是工程地質勘察不可或缺的技術手段。目前，超淺層二維地震勘探方法通常被用於工程地質勘察中，該方法能給出地表以下50m範圍內地層剖面的分層情況，但是無法了解到探測目標的平面分布情況和三維形態，嚴重製約了地震勘探方法的應用效果。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種超淺層三維地震反射波勘探方法。超淺層三維地震反射波勘探方法的步驟如下
1)超淺層三維地震採集排列片的設計
超淺層三維地震採集排列片的設計參數包括接收參數和激發參數，接收參數為6條檢波線、每條檢波線上對個檢波點、點距0. 5m、相鄰檢波線的間距lm，激發參數為12條炮線、 每條炮線上5個炮點、炮點距lm、相鄰炮線的間距lm，檢波線與炮線垂直正交，檢波線方向稱為縱向，炮線方向稱為橫向；
2)超淺層三維地震數據的採集
按照超淺層三維地震採集排列片設計參數布置檢波器，利用錘擊震源激發地震波，完成一個排列片範圍的地震數據採集；然後，把排列片沿縱向和橫向滾動，滾動距細，每滾動一次，重新布置檢波器，利用錘擊震源激發，直至把整個勘探區域覆蓋，完成整個勘探區域的地震數據採集；
3)超淺層三維地震數據處理
採用版本號為1. 8. 3的歐米茄地震數據處理軟體，利用帶通濾波壓制面波，帶通濾波頻率參數為30-150HZ，利用頻率空間域二維濾波壓制線性幹擾，頻率空間域二維濾波視速度參數為200-800m/s，對去噪後的地震數據進行疊加處理，即可獲得超淺層三維地震反射波疊加數據體，利用超淺層三維地震反射波疊加數據體顯示出地下探測目標的平面分布範圍和三維形態。本發明解決了工程地質勘察領域超淺層探測目標的三維探測問題，利用探測結果能清晰看到探測目標平面分布情況和三維形態，提高了地震勘探在工程勘察領域的探測能力。
圖1是超淺層三維地震勘探採集排列片示意圖；圖2是超淺層三維地震勘探採集的地震記錄； 圖3是帶通濾波後的地震記錄； 圖4是FX 二維濾波後的地震記錄； 圖5是超淺層三維地震反射波數據體； 圖6是目的層的三維透視圖； 圖7是探測目標的三維體雕刻顯示結果。
具體實施例方式超淺層三維地震反射波勘探方法的步驟如下
1)超淺層三維地震採集排列片的設計
超淺層三維地震採集排列片的設計參數包括接收參數和激發參數，接收參數為6條檢波線、每條檢波線上對個檢波點、點距0. 5m、相鄰檢波線的間距lm，激發參數為12條炮線、 每條炮線上5個炮點、炮點距lm、相鄰炮線的間距lm，檢波線與炮線垂直正交，檢波線方向稱為縱向，炮線方向稱為橫向；
2)超淺層三維地震數據的採集
按照超淺層三維地震採集排列片設計參數布置檢波器，利用錘擊震源激發地震波，完成一個排列片範圍的地震數據採集；然後，把排列片沿縱向和橫向滾動，滾動距細，每滾動一次，重新布置檢波器，利用錘擊震源激發，直至把整個勘探區域覆蓋，完成整個勘探區域的地震數據採集；
3)超淺層三維地震數據處理
採用版本號為1. 8. 3的歐米茄地震數據處理軟體，利用帶通濾波壓制面波，帶通濾波頻率參數為30-150HZ，利用頻率空間域二維濾波壓制線性幹擾，頻率空間域二維濾波視速度參數為200-800m/s，對去噪後的地震數據進行疊加處理，即可獲得超淺層三維地震反射波疊加數據體，利用超淺層三維地震反射波疊加數據體顯示出地下探測目標的平面分布範圍和三維形態。實施例
超淺層三維地震採集排列片的設計
超淺層三維地震採集排列片的設計是指對地震採集檢波點、炮點的位置進行設計，圖1 為設計的超淺層三維地震採集排列片，其中，小方形表示檢波點，小圓圈表示炮點；檢波點的設計參數稱為接收參數，炮點的設計參數稱為激發參數；圖1所示的接收參數包括6條相互平行的檢波線，相鄰檢波線的距離為lm，每條檢波線上有M個檢波點，相鄰檢波點的距離為0. 5m ；激發參數包括12條相互平行的炮線，炮線與檢波線垂直，相鄰炮線的距離為lm， 每條炮線上5個炮點，相鄰炮點的距離為Im ； 超淺層三維地震數據的採集
從勘探工區的一端開始，按照超淺層三維地震採集排列片的設計，在6條檢波線144 個檢波點上布置檢波器，每個檢波點上1個檢波器，檢波器的自然頻率為60Hz，型號為 DZ-⑶J一Z/P60，將檢波器插置在表土裡，如果地表為水泥一類的硬路面，則利用石膏將檢波器與地表粘連；然後，按照圖1所示的炮點位置，利用錘擊震源進行地震波的激發，在每個炮點激發1次，錘擊震源為6Kg的鐵錘，完成一個排列片所有炮點位置地震波的激發後，將排列片沿著檢波線方向(縱向)向前滾動細，按照相同的方式布置檢波器和激發地震波； 之後，再把排列片繼續沿檢波線方向向前滾動採集，直到勘探工區的另一端，這樣就完成了一束線的採集工作；
完成一束線的採集工作後，將排列片沿炮線方向(橫向)滾動細，以同樣的方式進行另一束線的採集工作，直至覆蓋整個勘探工區，即完成整個工區的超淺層三維地震數據採集；
超淺層三維地震數據處理
採用版本號為1. 8. 3的歐米茄地震數據處理軟體對超淺層三維地震勘探數據進行處理；圖2是在上海金鐘路上採集的超淺層三維地震數據，探測目標是地下隧道，從採集的原始地震記錄來看，地震記錄的信噪比很低，反射波淹沒在強幹擾中，噪聲主要是面波和一些線性幹擾，需要對數據進行壓噪處理；
首先利用帶通濾波壓制面波，面波的頻率範圍在30Hz以下，而地震反射波的頻率最高達到150Hz，所以帶通濾波頻率範圍為30-150HZ，帶通濾波後的地震記錄如圖3所示，可以看出，面波幹擾得到了較大程度的壓制，一些反射波能清晰地顯示出來；
從圖3還可以看到一些線性幹擾，與超淺層地震反射波交織在一起，利用頻率空間域二維濾波壓制線性幹擾，頻率空間域二維濾波視速度參數為200-800m/s，通過頻率空間域二維濾波即可對線性幹擾進行壓制，壓制了線性幹擾以後的地震記錄如圖4所示，從圖4可以看出，一些被線性幹擾掩蓋的反射(IOms附近)已經能比較清晰的顯示出來，而且20ms處的反射波更加清晰；
最後，對屬於同一個地下反射點的地震記錄疊加在一起，即可得到超淺層三維地震反射波數據體，如圖5所示，從中可以看出，在20ms附近有一比較強的反射，對應地下淤泥質粘土地層和粉砂質粘土層之間的界面，由於地下隧道的影響，反射波發生了錯斷；圖6為圖 5所示數據的均方根振幅形式，從均方根振幅數據體上可以看出，20ms附近的反射在平面上有一處白色異常區，為地下隧道的平面位置；圖7是利用超淺層三維地震數據體對地下隧道的體雕刻結果，從中可以看出地下隧道的三維形態；
綜上來看，超淺層三維地震反射波勘探方法能清晰探測到超淺層地下目標體的平面分布情況和三維形態，提高了地震勘探在工程勘察領域的探測能力，解決了工程地質勘察領域超淺層探測目標的三維探測問題。
權利要求
1. 一種超淺層三維地震反射波勘探方法，其特徵在於它的步驟如下1)超淺層三維地震採集排列片的設計超淺層三維地震採集排列片的設計參數包括接收參數和激發參數，接收參數為6條檢波線、每條檢波線上對個檢波點、點距0. 5m、相鄰檢波線的間距lm，激發參數為12條炮線、 每條炮線上5個炮點、炮點距lm、相鄰炮線的間距lm，檢波線與炮線垂直正交，檢波線方向稱為縱向，炮線方向稱為橫向；2)超淺層三維地震數據的採集按照超淺層三維地震採集排列片設計參數布置檢波器，利用錘擊震源激發地震波，完成一個排列片範圍的地震數據採集；然後，把排列片沿縱向和橫向滾動，滾動距細，每滾動一次，重新布置檢波器，利用錘擊震源激發，直至把整個勘探區域覆蓋，完成整個勘探區域的地震數據採集；3)超淺層三維地震數據處理採用版本號為1. 8. 3的歐米茄地震數據處理軟體，利用帶通濾波壓制面波，帶通濾波頻率參數為30-150HZ，利用頻率空間域二維濾波壓制線性幹擾，頻率空間域二維濾波視速度參數為200-800m/s，對去噪後的地震數據進行疊加處理，即可獲得超淺層三維地震反射波疊加數據體，利用超淺層三維地震反射波疊加數據體顯示出地下探測目標的平面分布範圍和三維形態。
全文摘要
本發明公開了一種超淺層三維地震反射波勘探方法。它是考慮首先進行超淺層三維地震採集排列片的設計，並按照設計布置檢波器，利用錘擊震源激發地震波；然後，將三維地震排列片以4m間隔沿著縱向和橫向依次滾動，完成三維地震數據採集；最後，對採集的地震數據進行帶通濾波、頻率空間域二維濾波、疊加處理，即可獲得地震超淺層三維地震反射波疊加數據體，利用超淺層三維地震反射波數據體可顯示出地下探測目標的平面分布範圍和三維形態。本發明解決了工程地質勘察領域超淺層探測目標的三維探測問題，利用探測結果能清晰看到探測目標平面分布情況和三維形態，提高了地震勘探在工程勘察領域的探測能力。
文檔編號G01V1/20GK102288990SQ20111022034
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月3日 優先權日2011年8月3日
發明者田鋼, 石戰結 申請人:浙江大學