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Arid
西部地区特殊地表地震激发方法研究
刘沛然
出版年2014
学位类型硕士
导师赵宪生
学位授予单位成都理工大学
中文摘要在中国的西部，含油面积多为复杂地表和复杂构造地区，黄土塬，沙漠，山脉为主要地貌。我国西部地区地表高程变化剧烈，表层地震地质情况非常复杂。地层岩性变化大，深部结构复杂，因此对地震勘探工作带来了很大的困难。尤其是表层的地震地质条件较差，导致地震波激发与地震波接收的难度加大；野外采集到的地震资料信噪比较低，成像困难，构造难以确定，资料处理难度随之增大。随着地震勘探的进程，由激发条件好的地区向这些激发条件差的地区转移，如何激发出高质量的地震信号越来越成为地震采集过程中的重点问题。 在地震波激发问题上，过去的研究更偏重于平原地区常规情况下的激发因素研究，而针对西部地区特殊地表因素和西部地区复杂的深层地质条件所作的激发因素研究相对较少，西部地区的激发理论体系仍存在不足，这大大地阻碍了西部地区地震勘探精度的提高。 本文在实际野外情况的基础上，针对黄土塬、沙漠、山地的地表干扰和吸收建立了详细的地表模型，其中包含的参数包括深度、密度、P波速度、S波速度、P波品质因数和S波品质因数。而对于深层地质模型，引入透镜体、正断层、逆断层、不整合面、凹界面和凸界面等复杂构造体，确保正演模型能够较全面地反映西部地区地震勘探所遇到的问题。利用粘弹性介质波动正演求取单炮记录，从中可以很明显地看到西部特殊地表因素对于野外地震采集的影响。 此后本文对野外地震采集时激发深度参数的选取进行了深入探讨，包括常见激发岩性的特征及其参数、地震波在粘弹性介质中的传播特性、地震波在传播过程中的吸收衰减特性分析以及虚反射原理的应用。针对黄土塬、沙漠的疏松地表情况，大药量激发已经明显不适用了，因此本文介绍了组合井激发技术的原理，并针对组合井的实际资料进行了分析。 地震波的激发中，炸药的选取也是非常重要的因素，因此本文对炸药震源的爆炸机理进行了探讨，其中细节包括，爆炸近区冲击波的形成、土中和硬岩中的冲击波参数、爆炸中区应力波以及爆炸远区弹性波的特性。并对药包的各项参数的影响作出了探讨。然后集中讨论了药型选择时面临的阻抗匹配和速度匹配的问题，针对速度匹配的问题，引入了比较有潜力的延迟爆破技术作为解决问题的思路之一。 本文使用了大量的野外实验资料来对西部地区野外地震采集参数进行探讨，得出以下结论。 1、由于西部特殊地表的复杂性、多变性，高质量的地表因素调查是必不可少的，并且在实际野外采集时，对于激发因素的选择不能一概而论，应当有针对性地进行逐点设计，这样才能保证地震采集的质量。 2、选择激发深度时，应当考虑到激发岩性的孔隙度和含水性，尽量选择P波速度较大、密度较大、致密、稳定的岩层作为激发岩性。 3、适当地利用虚反射可以明显提高激发能量，保证地震子波的主频和频宽。在沙漠地区和黄土塬的部分地区都存在可以利用的虚反射界面，具体要根据表层调查的结果进行针对性的设计。对于虚反射界面的利用，值得注意的一点是，使用大药量时要注意药柱长度的变化，避免击穿虚反射界面的情况发生。 4、在黄土塬和沙漠地区，由于激发岩性疏松、孔隙度大，大药量激发时会降低地震子波的主频和频宽，而使用小药量激发时地震子波能量强度明显不足。使用小药量多井组合可以有效地解决这一问题，但多井组合数量提升对地震资料质量的提升存在临界值，应当结合具体实验确定这一数值。 5、选择炸药震源时，由于产生地震子波能量的强弱受到传爆稳定性的影响，应当综合考虑炸药的多项性能，如引爆能量、炸药爆速、药包直径、药包外壳质量、药包密度、径向间隙效应、炸药粒度等。 6、炸药药型的选择主要考虑两方面因素：波阻抗匹配和速度匹配。这要根据整个工区的地表情况进行综合考量。
中文关键词西部 ; 地表因素 ; 正演模拟 ; 激发井深 ; 炸药参数
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1015522784.nh&DbName=CMFD2015
来源机构成都理工大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255371
推荐引用方式
GB/T 7714		 刘沛然. 西部地区特殊地表地震激发方法研究[D]. 成都理工大学,2014.
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