复杂地区范文

复杂地区范文（精选9篇）

复杂地区 第1篇

一、地震去噪基本原理

地震噪声可能是相干噪声, 也可能是非相干噪声。相干噪声至少可以在一些地震道上追踪出来, 而非相干噪声在所有的地震道上是不会有相似之处的, 因此根据相邻地震道的特征不能预测出某一道究竟有什么。相干噪声与非相干噪声之间的区别通常与地震记录有关, 如果检波器之间的距离变小, 非相干噪声可能看起来像相干噪声, 不过在地震记录中讨论非相干噪声时, 并不考虑检波器之间的距离。

相干噪声可以分为2类:一类是能量基本上是沿水平方向传播的相干噪声, 另一类是能量基本上以垂直方向到达测线的相干噪声。这两种噪声之间的区别在于前者具有可重复性, 而后者却没有。也就是说, 其区别在于当震源重复放炮时, 在同一地震道的同一时刻观测到的是否为同一种噪声。非相干噪声通常是指随机噪声 (空间的随机性) , 随机噪声并不只是具有不可预测性, 还具有确定的统计性, 而且在大多数情况下, 地震噪声并不是完全随机的。除了多次波外, 根据每一道前面的地震记录一般不会知道后面的反射波是什么样的, 因此通常认为在时间轴上地震噪声是趋向于随机的。这些噪声的相干性、传播的方向性与可重复性, 构成了改善地震记录质量的大多数方法的基础。现借用Tadeusz等所用的一个简单的表达式来描述地震记录。

式中, D表示地震记录, S表示记录中的有效成分, Nc与Nr分别表示规则干扰和不规则干扰。那么, 地震资料的信噪比S/N可以表示为:

也可以写作:

式中, N=Nc+Nr。式 (2) 表明, 提高信噪比应减小分母项, 即通常说的压制干扰, 式 (3) 表明, 提高信噪比还可以从加强有效波的能量来实现, 即有效波识别加强, 叠前去噪处理技术就从这两方面着手来设计的。

二、叠前去噪方法的应用

1. 相干噪声压制。

相干噪声的能量通常相对较强, 它的存在直接影响反褶积效果, 降低速度分析精度, 并最终降低叠加剖面的信噪比。相干噪声的共同特点是它的空间分布具有规律性, 多数情况下比研究人员需要的有效信号还更有规律。相干噪声的存在严重破坏了原始记录的面貌。它的视速度较低, 但频率与有效反射波的差异不是很明显, 因而不能用带通滤波的方法去压制它。

目前对于相干噪声的消除, 主要方法有F-X域相干噪声压制、F-K域滤波、多道倾角滤波和τ-P域去噪等。这些方法主要利用相干噪声与有效信号的视速度差异, 有的也兼顾频率的差异。

(1) F-X (频率-空间) 域相干噪声压制 (FXCNS) 。F-X域相干噪声压制用于压制炮点产生的规则干扰, 常见的声波、面波都是它压制的对象。F-X域相干噪声压制的基本思想是在F-X域用最小平方法估算出指定速度和频率范围内的相干噪声, 然后从原来的记录中将其减去。由于该方法是在F-X域实现, 对空间采样的规则性没有特别的要求, 它是先估算相干噪声然后在将其减去, 所以对有效信号的损害较小, 利于保持记录的波形特征。

FXCNS的主要参数是速度和频率范围, 它们要确定压制哪些相干噪声。视速度范围可从记录上估量, 频率范围可通过频谱分析确定。

(2) F-K域滤波。F-K域滤波也叫二维滤波。它的出现旨在克服由于仅在频域切除而对有效波的损失过多的缺点, 而另外增加一个波数域 (K域) 加以限制, 以减小切除过程中有效波的损失。对于一炮地震记录而言, 当按道沿T方向做一维傅氏变换时得到各道的频率谱, 当按时间沿X方向做一维傅氏变换时得到各时刻的波数谱。频率是波在单位时间内振动的次数, 与此相同, 波数就是波在单位距离内振动的次数。由此可见, 在波长不变的情况下, 波的速度越小, 波数也越小。所以, 当将一炮T-X域的地震数据通过二维傅氏变换转换到F-K域后, 有效波和相干噪声由于视速度的差别, 它们的能量将分布在不同的扇形区域, 因而很容易分离开来。F-K域滤波的实现就是在F-K域将相干噪声能量分布区域的数据切除后再反变换回T-X域 (时-空域) , 从而达到压制相干噪声的目的。

(3) 多道倾角滤波。多道倾角滤波的滤波器在F-K域设计。与F-K域滤波的原理相同, 相干噪声与有效波由于视速度的差异在F-K域将分布在不同的区域, 设计滤波器也是在F-K平面上指定要去除或保留的区域, 要去除的区域置为0, 要保留的区域置为1, 交界处附近有一斜坡渐变带。这个区域可以是扇形也可以是多边形, 它是多道倾角滤波器的F-K域响应。将其反变换到T-X域即得T-X域的滤波函数。

多道倾角滤波的实现则既可以在F-K域也可在F-X域或T-X域进行。如果在F-K域进行, 只需将输入记录变换到F-K域后再乘以滤波器的F-K域响应即可变换到T-X域即可。如果在F-X域进行, 则要将T-X域的滤波函数和输入记录都变换到F-X域, 二者相乘后再变换到T-X域。如果在T-X域进行, 则简单地将T-X域的滤波函数与输入记录褶积即可。这三种方式没有本质的区别, 由于计算方法不同, 处理效果略有差异, 花费时间也不一样。F-K域费时较少, 但它的假频效应也较明显。

(4) τ-P域去噪。τ-P域去噪技术是又一个去除相干噪声的手段, 它所用的主要数学工具是拉冬变换。拉冬变换将T-X域的数据转换到τ-P域。在τ-P域中, 一个视速度的同相轴能量集中在一个小的局部范围, 不同视速度的同相轴能量集中在不同的位置。τ-P域去噪的做法是将那些不需要的同相轴能量从τ-P域中分离出来, 并用反拉冬变换将其反变换到T-X域, 然后从原来的输入记录将其减去。

2. 随机噪声衰减。

在地震记录中, 随机噪声的存在是不可避免的。人们甚至不接受那些完全没有随机噪声的记录, 认为它不真实。在资料处理中, 完全没有随机噪声的记录相当于理论合成记录, 由于某些处理手段和计算方法的近似性, 理论合成记录的处理结果将那些近似误差显露无遗, 所以适量随机噪声的存在并没有坏处。但过于严重的随机噪声也会影响处理效果, 甚至使有的处理无法下手, 因此必须衰减。

现在处理软件中所用的随机噪声衰减模块均是基于预测原理:在F-X域 (对于三维是F-X-Y域) 中, 地震数据将分为沿X方向可预测和不可预测两部分, 相干同相轴 (包括信号和规则噪声) 是可预测的, 而随机噪声是不可预测的。于是随机噪声衰减的做法是对输入的T-X域数据的各道做傅氏变换, 得到F-X域数据;对每个频率成分沿X方向做预测滤波;变换回T-X域即得随机噪声衰减后的结果。

三、结论

复杂地区 第2篇

辽河盆地复杂地区(荣胜堡-前进)二次三维地震勘探

工区位于在大民屯凹陷荣胜堡-前进地区工业繁华地带,地表水系发育,表层岩性复杂,深层各种油气藏圈闭类型众多,勘探难度大,以往采集资料质量差.本文详细介绍了为改进资料质量所采取的一系列措施,其中包括科学的观测系统设计、认真细致的`表层调查、高精度的测量,选择最佳岩性组合激发、低噪声接收、大型障碍区特观施工、定量化质量控制等工作.成功地进行了二次三维采集,实现了二次采集资料质量的飞跃,减少浅层资料缺失,保证了深层资料品质,保证了资料解释的准确性.文中展示了了实际效果.

作 者：田清波 Tian Qingbo  作者单位：辽河石油勘探局地球物理勘探公司,盘锦,12400 刊 名：应用地球物理（英文版）  SCI英文刊名：APPLIED GEOPHYSICS 年，卷(期)： 2(3) 分类号：P3 关键词：大民屯凹陷   三维   二次地震勘探   复杂地区   Damintun Sag   3D   seismic   secondary exploration   and complex area  

复杂地区 第3篇

【关键词】地质；桥梁基础；施工；地质勘探

我国幅员辽阔，工程、水文地质情况复杂多变，尤其灰岩地区地质极其复杂，如溶洞、断层、裂隙、地下水等。如对其认识不足可能严重影响设计阶段桥梁基础形式选型，施工阶段桥梁基础安全隐患以及施工质量，乃至通车后的运营安全，造成严重的质量、安全、隐患和经济损失。对于地质条件复杂区域，桥梁基础施工阶段很难全面、深入的进行地质勘探，所以施工阶段对桥址区的补充勘探，甚至逐桩钻探是很有必要的。

一、工程概况

山西省太原至古交高速公路全长23.404km，主线双向四车道，设计速度采用80km/h，整体路基宽24.5m，分离式路基宽2×12.25m，建有目前全国第二长的公路隧道西山隧道一座（13.63km）。太古高速公路全线地质复杂多变，安全风险大。路线东端位于汾河冲积平原，中部属吕梁山余脉石千峰山中低山区，西端为汾河河谷。最大相对高差达546米，路线自东向西均位于吕梁～太行断块之次级地质构造单元，五台山块隆中的古交倾斜地块。

桥址区位于五台山块隆古交倾斜地块的中部，出露岩性以奥陶系峰峰组（O2f）地层为主，主要为强～中风化灰岩。物探解释、钻孔揭露及地质调查得知，奥陶系峰峰组（O2f）岩溶发育，陷落体较多，断裂构造发育较多，对该桥的桥梁基础施工影响很大。

三岔口汾河大桥是太古高速公路古交连接线为跨越汾河而设，上部结构采用13-30米装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构桥台采用U型台、柱式台；桥墩采用等截面柱式墩，基础采用扩大基础和钻孔灌注桩基础。

二、存在问题

在三岔口汾河大桥桩基础施工初期，通过钻渣的取样分析，发现与设计文件中的地质说明差别较大，7-1#桩孔在钻至桩顶标高下5米时入岩，岩质为弱风化灰岩，该桩在施工过程中出现泥浆流失现象，而原设计该桩为摩擦桩，应在13米左右入岩，就此情况设计单位又在该桥2#、4#、7#、8#墩进行了补充钻探，在钻探过程中多次出现漏浆现象，各孔相同深度的芯样差别很大，且均为泥灰岩、灰岩互层交错。根据补充钻探结果分析，该桥桥址区可能存在多次溶洞与裂隙、甚至断层。为了探明桥梁基础地质情况，准确确定桩基长度，嵌岩深度，决定对该桥进行逐桩钻探。

三、勘察方法与工作量

1、勘察工作布置原则

a、本次勘探钻孔为逐桩钻孔

b、在地层岩性、地质构造复杂、不良地质现象发育地段延伸勘探范围，加布原位测试点

2、勘察方法

本次勘探采用工程地质调绘，钻探现场原位测试和室内试验相结合的综合方法。勘探手段以钻探为主，原位测试手段主要为动力触探试验。

勘探点坐标由设计文件提供，使用索佳SET510全站仪进行放样，使用黄海高程系统。钻孔定位测差，陆地小于0.1m，地面孔口高程陆地不超过0.01m。

3、室内试验

a、室内土工试验按《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）

b、岩芯代表性试样进行天然饱和单轴抗压强度试验

c、采取地下水进行对建筑材料的腐蚀性试验

按照设计桥位图并结合国家现行有关规范、规程及场地地形地貌特点，勘探共完成了勘探点29个，其中：取土试样钻孔8个，深度均为33.0m，取土标贯钻孔21个，深度为33.0～35.0m。

四、勘探结果

1、桥基岩土体工程地质分层

桥址区地层在这次勘探深度范围内，根据岩土体的分布特征、成因类型及区域地质资料，这次勘探深度内所揭露的地层有如下几个工程地质层：

第一层：填土（Q42ml），第二层：卵石（Q4al+pl），第三层：卵石（Q3al+pl）

冲洪积层下为本区域奥陶系中统峰峰组（O2f）地层

该组地层为勘察深度范围内主要地层（角砾状白云质泥灰岩、泥灰岩灰岩互层）

2、不良地质现象

根据勘察，揭露地层情况结合区域地质资料，桥址区钻孔5#-1（18.0～21.0m）、6#-1（15.5～22.0m）、8#-1北侧5米（10.5～13m）、8#-1南侧5米（19.0～22.2m）、12#-1（27.0m～）、13#-2（30.0m～）、2#-0（24.0～29.0m）、9#-0（15.5～19.0m）（22.5～25.0m）、10#-0（11.8～13.00m）、11#-0（19.0～23.5m）、12#-0（29.0m～）处均揭露溶洞，岩芯破碎，局部溶洞填充物为粗砂砾，大部分溶洞区存在漏浆及掉钻现象。

3、分析评价

本次桥梁桩基逐桩钻探，基本探明了该桥桥址区地质情况，准确判定了桥梁基础持力层的岩性状况和不良地质现象，对原设计桥梁基础中不符合持力层承载力要求的桩基长度进行了调整，确保桥梁基础的承载力，同时也为桥梁基础施工方案的确定，提供了宝贵地质资料。

五、结论

太古高速公路在工程施工阶段进行桥梁桩基础的逐桩钻探，详细、准确的探明了桥址区的地质情况尤其是不良地质情况，是对大型工程设计阶段地质勘探的有效补充，确保了桥梁桩基地基承载力满足桥梁荷载的要求，避免了施工过程中的重大方案变更，大大缩短了工期。太古高速公路施工阶段由项目业主组织、施工单位实施的桥梁桩基的逐桩钻探，改变了地质探察从来都是设计单位负责的常规。经过项目业主、设计单位、施工单位的互相配合、勘测、综合分析，全面细致的地质勘探、精心的设计与施工，确保地质复杂地区桥梁的安全，对同类高速公路建设具有一定参考价值。

参考文献

[1]JTGD63-2007.公路桥梁地基与基础设计规范

[2]JTJ064-98.公路工程地质勘察规范

[3]GB50021-2001.岩土工程勘察规范

岩溶复杂地区地基处理的探讨 第4篇

贵州省处于西南云贵高原,其独有的喀斯特地貌享誉全球,在这个美丽的地方,对于工程来说它给造成的困难可不小,岩溶问题就是一个。岩溶是由石灰岩,泥灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶蚀和机械作用而形成的。基岩内有溶洞存在,在附加荷载或振动作用下,会使地基变形塌陷,对建筑来说是一个不小的隐患。本文结合工程实际,依据工程的地质情况、场地的特征,针对不同的地基基础来采用不同的方法处理该岩溶地基,并做了相应的探讨。

1 地质勘探的任务及目的

勘探的目的是为设计和施工提供工程地质依据。首先要弄清建筑场地和地基施工地区的地层结构、构造特征、岩溶发育情况。然后对已产生的和潜在的岩溶问题的发展趋势及其成因、控制因素进行评价,并提出相应的控制、消除、治理和保护的措施与建议。避免或减少损失,提高设计和施工的质量。

勘探的任务是按照工程建筑所处的不同勘察阶段的要求,正确的反映工程地质条件,查明不良工程地质作用和地质灾害,精心勘察,进行分析,提出资料完整,评价正确的勘察报告。工程地质勘察的具体任务有:(1)查明建筑场地的工程地质条件,对场地的适宜性和稳定性做出评价。(2)查明工程范围岩土休的分布、性状和地下水活动条件。(3)分析、研究工程中存在的岩土工程问题,并做出评价结论。(4)预测工程施工和运营过程中可能出现的问题,提出防治措施和整治建议。

2 岩溶地区地基处理的主要原则措施

由于岩溶地质的不良特殊性构成的岩溶地基常常会引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等不良情况。因此,如果当地基评价不能满足稳定性的要求时,就需要对地基进行适当的处理了。通常对地基稳定性有影响的岩溶洞隙,应根据它的大小、位置、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析,按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)采取下列处理措施:(1)对洞口较小的洞隙,宜采用镶补、嵌塞与跨盖等方法处理;(2)对洞口较大的洞隙,宜采用梁、板和拱等结构跨越,跨越结构应有可靠的支承面,梁式结构在岩石上支承长度应大于梁高的1.5倍,也可采用浆砌块石等堵塞措施;(3)对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体,可采用灌浆加固和清爆填塞等措施;(4)对规模较大的间隙,可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。

3 岩溶地区常用的地基处理方法

3.1 红黏土地基处理

红粘土是碳酸盐岩石经风化残积或坡积形成的粘土,它是颜色有红、黄和褐色。矿物成分主要为高岭石,并含一定量的蒙脱石和石英颗粒等,含水率为10%左右,孔隙比为0.5~0.7,干容重为16~17kN/m3,塑性指数为11~16。但是随隧洞开挖其含水率不断增加,一般为15%~22%,甚至有的洞段土体含水率达到塑限,天然压缩系数a1-2=0.09-0.1 MPa-1,饱和压缩系数a1-2-0.1~0.15 MPa-1,自由膨胀率为5%~20%。从上述物理性质指标判别N2红粘土为低至中偏低压缩性、非膨胀性土。从微观角度来说,红黏土的物理力学性质与一般黏土是不相同的,它具有力学性质好、强度高、中低压缩性等特点,适合做地基的填料,但其高塑性、高含水率、高孔隙比、密度低、压实性差等不良物理性质以及具有胀缩性的水理性特征,使之在用做地基填料时,容易造成土体裂隙发育和强度衰减,使土体的完整性和稳定性下降,严重影响地基的稳定性和正常使用。近年来,越来越多的高等级公路和铁路通过红黏土分布区等不良地段,给路堤的填筑带来许多困难。为了降低建设投资,保护耕地,实践中常利用红黏土作为路基填料,因而研究红黏土地基的处理方法具有重要意义。红黏土地基的处理方法主要有换土法、夯实法和土性改良法等,分述如下。

(1)垫层置换法。它是通过挖出地基中一定范围内的土后,换以砂、石等材料、并分层夯实,必要时设置通气排水管,以作为基础的持力层的地基处理方法,是传统的浅层处理地基的方法。多使用于土层较薄的地段,对于土层较厚是效果就不明显了。若土层较厚时,则应该将该部分的厚土挖去一些,然后用砂石类的土来填充,要注意的是垫层的宽度应大于地基的宽度。

(2)强夯法。又称动力固结法,顾名思义是强制的施工方式,一般适用于处理砂土、碎石土、与黏性土等地基。一般用重锤或碾压机械击实或碾压地基。对高饱和度的粉土和黏性土的地基可在夯坑内回填石块和碎石,使地基达到最佳的压密状态。对于膨胀性的地基来说,此法需谨慎,施工前应进行试夯,以便确定符合实际的夯击遍数,因为膨胀性的地基随着施工次数的增多,会使它的膨胀压力增大,这会对整个构筑物产生不利的影响。所以这个“度”得掌握,方法可采用静力触探和旁压仪等原位试验或室内试验来检验。

(3)土性改良法。它是利用深层搅拌机械在软弱地基内,在钻井时往软土中喷射浆液或雾状粉体,同时又借助于搅拌机械旋转搅拌,使喷入软土中的浆液或粉体与软土充分结合在一起,形成抗具有整体性和稳定性的桩柱体。就红粘土的某些不良特征而言,可以通过改变土壤的物理力学性质来实现。首先,石灰、粉煤灰稳定处理。将石灰或粉煤灰和该土结合,让二者得以发生反应,从而达到改变土壤的物理力学性质。这样一来,水分子就不易与土颗粒结合,自然水就分离,达到固结的效果。其次,水泥稳定处理。其原理主要是水泥与土中水发生化学反应。之后形成的化合物相互作用形成较硬的水泥石,达到提高粗颗粒的效果,从而改善土的工程性质。

(4)材料加固法。通过在红粘土地基中分层铺设土工格网,充分利用土工格网与红粘土填料间的相互的作用特点,增大红粘土抗压强度,较少外界因素的不良影响,使之不易变形,从而达到稳定地基的目的。在施工时做好一层土工格后要其上下各铺一层砂,以增大界面摩擦,防止直接填料对土工格引起的直接破坏,同时还要提供地基排水通道,使其加快固结。

3.2 土洞的处理方法

岩溶是在溶岩地区,由于水的长期溶蚀作用,在岩层中形成溶洞、溶沟等现象,而土洞则是岩溶现象在土层中的反映,是岩溶地区上覆土层被地面水冲蚀或地下水潜蚀所形成的洞。土洞通常是在较浅的地方,顶部强度比较低,因此对建筑物承载及稳定性造成影响很大。另外,地下水位的改变极易引发地基变形,这对建筑物的安全来说是致命的危害,须慎重处理。岩溶土洞有两种情形,走水的活土洞和不走水的死土洞,这两种土洞的处理方式不同。活土洞的处理原则是疏导地下水,使其水流通畅,又不能将其堵死。死土洞的处理原则是除去淤泥,将洞填充。两种方法都是可行的,前提是要测出土洞是活的还是死的。

(1)挖填。通常用于浅层土洞。具体操作是清除洞内恶软土层,然后铺填块石,在上面铺碎石,最后再用灰土或黏土夯实。(2)灌填。通常用于埋藏深、洞径大的土洞,在洞体范围的顶部地基基坑面上钻孔,数量和大小根据实际情况而定。若为活土洞,就将砂或砾石灌入洞内,使其能承重而又不会堵截水流。若为死土洞,就用水冲洗清除洞内淤泥,然后再浇筑细石混凝土,将土洞彻底堵死。(3)梁板跨越。通常对那些埋藏较深,承载力和稳定性都还好的小土洞,可以在洞顶的上部用梁板跨越,直接就解决了这个问题。

3.3 常用的地基处理方法

根据勘察结果,结合要求对作业场地进行稳定性评价。若评价不能满足稳定性的要求时,就需要对地基进行一系列的处理了。下面是常用的一些处理方法:

(1)灌浆加固法。其原理主要是使溶洞填充密实,达到一定强度的稳定性,同时切断溶洞与土层及地下水的联系,防止溶洞的生长发育,危害建筑物的安全。它主要针对浅层多溶洞及软弱土,处理范围广,并且造价低。某工程项目由于场地溶洞多为粘性土,且伴随着严重的漏水现象,有的还与上部土洞相通,为了保证加固效果,最后采用联合灌浆方法,先清洗溶洞内的充填物,然后对溶洞灌注水泥混合浆,一直到灌满使溶洞内的冲填饱满,取得了良好的效果。

(2)桩基础。桩基础是处理岩溶地基比较常用的方法,按受力情况主要包括嵌岩桩、摩擦桩,按施工工艺和材料主要分为高压旋喷桩、钻孔灌注桩、钢管桩等。对于岩溶发育较成熟的,可采用桩基础。桩基础不仅承载力大,而且施工的安全性好,地基处理方便,缺点是费用太高,对施工工艺要求也高;嵌岩桩,其桩上的荷载主要由桩端的阻力承受,嵌岩质量的好坏,直接影响构筑物的安全,主要用于那些岩溶地区的高层建筑和桥梁工程;钻孔灌注桩,它是在通过勘察确定目标问题在哪里,然后利用机械钻孔,之后将混凝土输进岩溶区,达到灌注的目的,总的来说,桩基施工程序简单效果良好;钢管桩是一种新方法,它具有强度高、进度快、施工质量易于控制等特点。

(3)清爆挖填法。它是浅部岩溶地基常用的处理方法,针对发育较浅的岩溶地区,不论是否有充填物,如果岩溶地基不稳定,就可用清爆挖填法处理。对于浅埋溶洞,如果顶板的稳定性不能满足工程要求,就应将其挖开或爆破揭顶,还要把洞内不良的充填物铲除,换填上块石或块石混凝土,最后夯实处理。

4 岩溶地区的“经济原则”

4.1 岩溶地基可不加处理的情况。岩溶在基础影响范

围以外;洞顶板无破碎现象,受力地基边缘无土洞、漏斗、落水洞地段;基础位于微风化硬质岩表面且宽度小于1米的竖向洞隙旁,洞隙被密实充填且无被水冲蚀可能地段;围岩完整性好或洞体小于基础底面。

4.2 可采取绕避措施的情况。绕避的原则是经济性与

技术性的结合。以经济为前提,用技术为辅助。一些问题太大,非人力能为的就只有绕避。溶洞、暗河发育地区,暗河水流较大且洞内无或少充填物的地段;落水洞分布较密并且漏水较严重,还时常发生塌陷的地段;地基处理费用太高的地段。地层下岩体两组结构面交汇或处于宽大裂隙带上的地段等。反正跟据岩溶的具体情况、工程要求、施工条件,按照安全性与经济性原则选择适当的地基处理方法。

5 结束语

岩溶在本区分布较广,处理好这门工艺还要不断实践、不断创新,在探索中前进,在挫折中收获。在规划时应在满足工程需要的前提下,综合权衡一下利弊,尽量避开岩溶发育区。若无法避开的,就运用相关技术工艺来处理,扬长避短,以便取得最佳的工程效益。

参考文献

[1]GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]宋培建.贵州红粘土地基处理和施工.贵州工学院学报,1992.

[3]夏林,李志荣.岩溶地区钻孔灌注桩的设计与施工方案研究[J].武汉工业大学学报,2000,22(1):41-43.

[4]黄晓波.强夯处理红粘土沉降试验研究[J].工程地质学报,2006,(2).

四川地区复杂井况测井施工对策 第5篇

关键词：四川地区,复杂井眼,测井对策

近年来,随着四川地区天然气勘探的突破,为了加快勘探开发的步伐,钻井提速成为了必然,但是在未了解清楚所钻地层的复杂地质背景条件下,钻井提速使用的各种技术并不十分成熟,井筒保护技术不配套,导致产生了非常复杂的井筒条件。例如须家河组地层存在砂泥岩互层、频繁夹薄煤层、储层岩性复杂、超低孔渗、裂缝发育、高温高压的特征,多套压力系统同时在同一个井筒存在,引起涌、漏同存,井内存在气体侵入等等。近年来采用的水平井钻井、大斜度大位移钻井、欠平衡钻井、气体钻井、垂直钻井等钻井新技术虽然提高了钻井效率和勘探开发速度,但在须家河组等类似复杂地层应用,由于井筒条件的改变或井壁保护欠佳,使井筒条件更加复杂,给后期的测井工作带来了较大的难度。

主要针对复杂井况条件下的测井工作进行一些剖析,共同探讨一些问题。

1 典型复杂井筒类型

1.1 涌、漏并存

在四川地区的深部地层中存在着多压力系统,由于对地质资料掌握不全、不准或设计不合理,或者为了简化程序,缩短钻井周期,导致出现了多压力系统条件下的涌、漏并存问题。如DY4井,一是由于多套压力系统存在,导致涌、漏并存,致使泥浆比重、循环泵量等都受到了约束,从而造成井筒条件非常复杂;二是地层存在高压气层,导致井内稳定时间短;三是为侧钻井,井内存在水泥掉块,且是小井眼,钻头直径为165 mm。

1.2 井眼极不规则

在深层钻井,既要提高速度,又希望节约成本,最终就出现了钻井液体系和性能与地层特性不相适应,导致井内垮塌严重、掉块多、井眼不稳定,致使测井时遇阻和遇卡严重,无法正常测井,资料无法取全,甚至发生井内事故。

川西须家河组三段、五段地层以泥页岩夹薄煤层为主,须二段、须四段以砂岩为主,其间存在较厚的泥页岩地层,各种岩性地层的井壁坍塌压力与破裂压力差异较大,井眼稳定对泥浆性能要求较高,多数地层表现为井壁崩落现象与压裂缝和诱导缝共存,且采用空气钻井等先进钻井技术后由于钻速快,井壁研磨差,所以多数须家河组钻井的井眼极不规则。图1为空气钻不规则井眼的测井曲线图。

1.3 增斜快井筒保护差

在一些定向井中,由于对造斜段重视不够,在造斜同时方位没有稳住,致使方位变化较大,同时由于泥浆性能不合理,致使井径极不规则。如X22井从3 240 m至3 350 m,井斜从3°增至18°,方位从168°变为126°,同时出现较为明显的不规则锯齿状扩径,最大井径达406mm。图2为X22井井身轨迹图。

1.4 井筒内存在酸性气体

通常在井内的酸性气体有硫化氢和二氧化碳。由于硫化氢的特殊危险性,各方重视,一般控制较好,因此,井筒内基本无硫化氢。而钻遇地层如有二氧化碳存在时,一般都不会引起警惕。但由于其腐蚀性,往往致使测井仪器的密封和极板等橡胶件遭到腐蚀,致使绝缘变差,甚至引起仪器部分形变导致仪器遇卡,最终影响测井时效及测井质量。前两年在多口井出现过上述现象。分析原因是二氧化碳气体在井内(围压)时侵入橡胶件内,仪器提出井后,失去围压件内气体膨胀所致。被侵蚀严重的橡胶件不能使用,图3为快速插头胶套受二氧化碳侵蚀后的照。

2 复杂井筒条件的测井施工措施

如果井筒条件较差,首先应该采取的第一个措施就是改善井内的不良条件,避免井内复杂情况的出现。这里主要介绍针对复杂井筒条件所采取的测井施工办法:提前介入,收集了解井内详细情况,包括井眼轨迹、井壁、泥浆液性能、井内主要产层,漏、涌情况,钻井过程中的阻、卡情况,录井岩屑返出情况等等,有针对性的制订测井方案,确保施工安全。

针对井筒内可能存在酸性气体的情况,要求测井前处理好泥浆。主要措施:一是在泥浆中加入碱性材料,使泥浆的pH值达9～10;二是在不污染地层的前提下加大泥浆密度,使二氧化碳压在地层内而不进入井筒;三是降低泥浆粘度,尽量减少二氧化碳在泥浆内的储存率。

2.1 加装斜井工具,提高仪器通过能力

1)在仪器底部加装导向胶锥,可有效避免仪器遇阻。由于导向胶锥具有接触面小、有一定的弹性等特点,在遇阻点容易形成一定的缓冲力量,从而改变仪器的运行状态,能够顺利下井。

2)在仪器串上部1 m处加装橡胶扶正器,可减少遇卡几率。

3)在定向井测井时加装橡胶扶正器,有利于仪器居中;在直井段测井中,则应加装弹簧扶正器,居中效果则更好。

4)在仪器串的中部加装柔,性短节,提高仪器串的柔性,从而提高通过能力。

2.2 调整仪器组合长度,改善仪器与井筒接触面

在钻井起下钻较为正常的情况下,应综合分析井眼轨迹和井壁情况,对仪器的组合进行调整。

1)斜度较大、井眼相对规则的井眼。由于其仪器下行的摩擦阻力较大,仪器重量轻时就会引起遇阻,因此尽量采取较大一些组合,加大仪器的重量,同时合理的配置扶正器,加装遇阻抬高器等斜井工具,减少摩擦力,使仪器能够顺利到达井底。

2)井内泥浆性能较差的井。如果是直井,一般采用小组合,缩短仪器长度,减少由于井壁不稳定掉块卡仪器的风险。如果是斜井,由于钻井时井内泥浆性能差造成造斜段出现垮塌的现象,如图2所示的井眼,在开始的几趟次下井中,采取了多种方法和仪器组合,但长度没有超过25 m,均无法下至井底。最后采取长度30 m的仪器组合,顺利完成测井。从取得的井径资料看,井壁垮塌的长度在10～25 m之间,小于25 m的仪器组合,经过该井段时,躺在垮塌的大井眼中无法继续下行。

2.3 合理利用橡胶附件,减少气侵腐蚀

在四川的气井中,存在大量腐蚀橡胶件的情况。主要采取以下几种措施减少施工风险。

1)减少橡胶件的使用。马笼头和加长电极是橡胶附件使用最多的地方,通过改造马笼头,取消橡胶附件;取消加长电极,改用硬电极,从而保证了电缆测井的关键环节稳定,不会因气侵而造成影响。

2)对必须采用橡胶件的地方加以适当的处理。可采用涂抹硅脂、利用生胶带缠绕等方法可有效减少气侵的危害。

3)在施工完毕后,要及时对发生气侵的橡胶件进行处理。如声系部分,通常会因为气侵情况导致胶囊内出现气体,应及时进行循环排气处理,否则,在下一次测井施工时,极易发生仪器进浆事故。

2.4 采用钻具输送

钻具输送目前主要包括湿接头钻具输送测井及存储泵出式测井。钻具输送是当前解决复杂井眼施工的较为重要的手段之一,它克服了电缆输送的一些不足,保证了当前一些特殊井眼施工的安全和顺利。主要应用于水平井、大斜度井、井眼条件特别复杂的井,特别对于一些井内目的层压力较大、起下钻困难的井。

2.5 简化测井项目,确保井筒安全,保证成果

1)对于井内较为复杂的井眼,为了保证成果,同时也能够解决对地层的基本认识问题,一般采取裸眼内取标准资料,而在套管内补测部分测井项目的安全做法。

2)在风险无法控制的条件下,应取消裸眼测井项目。

对于一些井内存在漏涌并存、小井眼、井内存在掉块可能、井内又有高压气层的特别复杂的井眼,一定要对井内的情况分析透,对采用的各种测井方法可能存在的风险进行最坏可能的评价,避免出现不可挽回的事故。一是地层存在高压气层,导致井内稳定时间短;二是为侧钻井,井内存在水泥掉块,且是小井眼,钻头直径仅为165 mm,井深5 900 m。通过对这口井的施工难度进行充分的分析,由于不具备穿心打捞等事故处理手段的条件,再加上结合侧钻井眼与原井眼井底距离非常近的实际情况,在原井眼内已经获得标准测井资料的情况下,最终决定放弃裸眼测井,部分项目在套管内补测。

3 结论

1)复杂井眼条件下的测井施工,一定要提前介入,了解清楚井内的复杂情况,制订相对科学和安全的施工计划,确保井筒安全。

2)对于井内存在酸性气体造成橡胶件绝缘破坏的问题,目前只能通过调整泥浆性能解决该问题。

3)加强钻井设计的科学性,减少井内复杂情况,保证测井顺利进行仍是当前钻井需要解决的重要问题。

4)复杂钻井条件下,需要优化泥浆性能,提高对井壁的保护,对包括测井、固井在内的后期工序显得尤为重要。

参考文献

[1]蒋希文.钻井事故与复杂问题[M].北京:石油机械出版社,2006.

复杂地区 第6篇

1 技术方法

(1) 多域联合去噪研究区地理条件复杂, 东部濒临莱州湾, 受潮汐作用的影响, 冲刷作用强烈, 形成众多的冲沟, 纵横交错。区内绝大部分为潮间带、滩涂、极浅海水域。影响施工的主要障碍物有拦海大坝、河流、渔港、旅游区、虾池、渔网以及大面积的烂泥区。如此复杂的地表条件对资料品质造成了一定的影响。通过对原始资料分析, 干扰波主要有面波、异常振幅干扰、侧反射干扰、特殊震源与机械振动、多次波干扰以及高频干扰等。

针对不同干扰波类型的产生机理, 通过各种针对性去噪方法将其合理压制, 提高资料信噪比, 为后续的偏移成像处理打下良好的基础。根据面波和有效反射波在频率、空间上的分布特征以及能量、速度等方面的差异, 选择频率约束能量置换面波压制处理技术压制面波。该方法依据面波与有效信号在频率及能量方面的差异, 在面波频宽内对面波进行有效压制, 不仅保证了面波的压制效果, 又对有效信号损害小, 不受常规面波压制技术应用的限制;对于强脉冲、随机噪音及机械干扰等不规则干扰, 在偏移时会导致划弧等现象, 采用基于能量统计的地表一致性区域异常噪音衰减技术, 在共炮点、共检波点、共偏移距和共中心点四个方面对信号能量进行统计, 达到压制脉冲噪音及强振幅噪音的目的;研究区内多次波能量较强, 主要分布于凸起部位, 对资料影响较重, 处理中采用高精度Radon变换压制多次波, 取得了较好的效果。

(2) 联合静校正研究区近地表变化较平缓, 但由于采集过程中采用了不同震源激发。如青东4东三维, 炸药震源单炮井深13m, 而气枪震源单炮沉枪深度2.5m, 造成不同震源之间存在着静校正量。采用层析静校正与地表一致性剩余静校正相结合的方法, 消除资料长、短波长校正量影响, 改善资料品质。

首先采用层析静校正技术, 生成与初至波吻合的近地表模型, 从而求出近地表静校正量, 该方法可以较好的解决资料存在的长波长静校正问题。然后采用地表一致性剩余静校正与速度分析相迭代, 去除中、短波长静校正量对资料的影响, 以增强资料中浅层信噪比和连续性。通过多次迭代处理直至绝大部分的校正量都控制在一个样点以内, 资料品质得到改善, 中浅层信噪比明显提高。

(3) 高精度偏移速度分析断裂复杂地区资料信噪比低、速度横向变化快, 在叠前时间偏移速度拾取过程中, 积极与地质人员结合, 了解该区地质构造形态, 充分考虑本工区地质构造特点及速度变化规律, 使拾取的速度趋势与地下地质构造趋势一致。为了提高速度分析精度, 采用了多种技术组合:利用滤波、增益、去噪等手段提高速度谱的质量和精度;在进行速度拾取时参考速度谱、叠加段及剖面, 确保速度分析的准确性;通过不同百分比的偏移速度扫描, 查明速度变化对成像的影响程度;对构造变化剧烈、速度不清楚的地方, 采用加密速度点等方式提高速度分析精度。

2 处理效果

经过叠前时间偏移处理后, 新成果剖面较老资料信噪比有较大提高, 断裂系统成像更清楚, 断点更干脆, 成像精度明显提高 (图1) 。

3 结语

通过合理组合地球物理技术, 针对青东南复杂断块区地震资料的特点, 开展针对性处理技术研究和应用, 探索出了一套适合技术流程, 在实际生产中取得了显著的效果。

参考文献

[1]熊翥.复杂地表地震资料处理方法[J].地球物理技术汇编, 1992.

[2]王西文, 高建虎, 刘伟方等.复杂地区地震勘探实践[J].石油工业出版社, 2010:100-102.

渤南地区复杂高压井固井技术研究 第7篇

1 影响义34区块固井质量的因素

结合电测反馈的结果以及现场施工分析, 总结以下几点影响义34区块固井质量的因素。

1.1 地质条件复杂

据统计, 义34区块在3000m3500m井段上, 各种层位多达43个, 少的也有31个, 最小的层位间隔不到1米。如此众多、密集的层位, 高压水层与高压油层距离较近, 动态干扰较严重, 易形成层间互窜影响固井质量, 特别对二界面的胶结质量的影响尤为严重。

1.2 油气层活跃

资料显示:义34区块油气上窜速度一般在80m/h左右。通过对固井质量评价图的分析, 义34区块边缘地带的固井质量明显优于中心地带的固井质量。这也进一步说明, 过高的油气上窜速度是导致该区块固井质量差的一个重要原因。

1.3 水泥浆的体积收缩

水泥浆体的体积收缩分为两部分:塑性体收缩和硬化体收缩。初凝前的最大塑性收缩量小于0.15%, 而硬化体收缩则占体积收缩总量的99.85%。水泥浆体积的收缩主要发生在终凝以后, 水泥浆体的收缩伴随着水泥石孔隙率的增大, 对于水泥石的渗透率 (抗腐蚀能力) 和抗压强度 (胶结性能) 均有不良的影响, 加之34区块油气活跃、动态干扰严重, 水泥收缩形成微间隙给油气上窜提供了通道, 固井质量很难保证。

1.4 水泥浆的滤失量

控制水泥浆滤失量的主要目的是维护水泥浆浆体性能的稳定, 以确保固井施工安全, 其滤失量控制在250mL左右即可。从保护油气层角度考虑, 滤失量控制在150mL (或100mL) 以内即可。而从防窜角度考虑, 滤失量控制在50mL以内最好, 滤失量过大, 会使浆体不稳定, 在井斜较大的地方容易形成水带, 不仅影响界面胶结而且给油气提供上窜通道, 从而无法保证固井质量。

2 固井技术措施

针对影响义34区块固井质量的因素, 制定以下技术措施。

2.1 对于封固段较长的井可以减少一次施工井段, 以便于环空压稳

义34区块的高压层集中在3000米以下, 为解决封固段较长井的压稳问题, 可以通过双级固井工艺先封固高压层, 待一级水泥凝固后再进行二级固井, 既防止了高压层对上部井段固井质量的影响, 同时减少一次施工井段, 降低了压稳设计的难度。

2.2 在适当的位置加管外封隔器阻止油气上窜

针对义34区块层位众多, 跨度大的特点, 需要采用双管外封隔器, 分别安装在3000 m裂缝性干层上和3300 m主要油气层上。以保证3000m以上井段和提高3300m以下油层井段的固井质量。

2.3 选用胶乳防窜水泥浆体系, 防止水泥失重过程中形成环空气窜

胶乳水泥浆体系是通过在水泥凝结硬化期间, 一方面浆体在井下发生微滤失后即在水泥与地层接触的界面内成膜从而改善水泥与地层、套管的胶结, 阻止沿界面产生的窜槽, 另一方面它在空隙内成膜从而提高了浆体的气窜阻力, 防止水泥在失重过程中形成环空气窜。乳胶水泥的最大特点是具有较高的弯曲强度和较低的滤失量, 韧性好, 脆度系数小, 直角稠化特征明显, 具有很好的防气窜作用。

2.4 选用晶格膨胀水泥浆体系控制水泥浆体积收缩, 防止油气在水泥凝固过程中 (特别是水泥水化后期) 沿收缩形成的间隙上窜, 从而改善二界面胶结

选用晶格膨胀剂调配水泥浆体系, 主要是从补偿水泥 (石) 的体积收缩入手, 在水泥浆水化早期和后期均能补偿收缩, 并产生一定的体积膨胀, 尽而提高了水泥环胶结质量, 同时避免了微间隙的形成以阻止油气沿界面窜流。选用新型晶格膨胀材料, 在温度50℃180℃, 压力060M P a下均能产生一定的膨胀;经过实验室大量模拟试验证明, 此膨胀水泥浆体系失水低、强度高, 流动性好、稠化时间可调、零析水, 且具有改善水泥浆力学性能、降低渗透率的特性, 可有效提高水泥浆体防窜能力, 对环境无不利影响。该体系适合于正常密度 (即水泥浆密度≥1.85 g/cm3) 的开发井、探井及调整井油层固井。下面表1是膨胀剂对油井水泥膨胀率影响的实验数据。

3 现场应用

2008年, 我们针对各井的具体情况, 推广上述固井措施, 在义34区块共进行油层固井服务22口, 合格率100%, 优质率81%, 取得了很好的效果。

实例:义34-斜101井, 井深5046, 钻井过程中出现涌、漏等复杂情况, 完井钻井液密度1.70 g/cm3, 油气上窜速度50m/h。甲方要求水泥返至3100m, 重点保证3100~3900m主力油层封固质量。由于封固段长、井况复杂、油气层活跃, 地层很难压稳, 该井采用双级固井先封固4500m以下的高压层, 分级箍位置定在3900m。一级固井采用胶乳水泥浆体系, 一级施工结束后, 后凝10h, 进行二级固井。二级固井采用晶格膨胀剂水泥浆体系, 整个施工过程正常, 电测解释结果显示, 主要封固井段, 一界面胶结良好, 二界面胶结中等, 固井质量合格, 应用效果良好。

4 结论

(1) 晶格膨胀剂水泥浆体系有效的控制了水泥浆的体系收缩, 提高了二界面胶结质量。

(2) 胶乳水泥浆体系具有很好的防窜效果, 防止了高压油气上窜以及层间互窜。

复杂地区 第8篇

在地震资料处理过程中, 地震波对地球内部构造的分辨率和地震波速度的很大程度上依赖于静校正求取的准确性[1]。尤其在复杂地区地表起伏较大且表层低降速带的速度横向变化较大的情况下, 静校正更是地震资料处理过程中的关键和难点[2]。

近几年随着国民经济飞速发展, 国内能源对于煤炭的需求量不断增加, 地震勘探条件也越来越复杂, 尤其是山地丘陵等复杂地表地区的煤田地震勘探的难度更大, 所以复杂地区的地震资料处理面临很大的挑战[3]。

在地震勘探施工中, 若在水平观测面且表层速度不会发生横向变化的条件下, 地震P波的反射波时距曲线符合双曲线方程[4]。但是实际施工环境、地表条件非常复杂, 特别是山地丘陵地区地表起伏大, 使激发点和接收点不能处在同一水平面, 且由于这些地区的近地表速度横向变化较大, 使地震P波的反射波同相轴产生严重畸变, 严重偏离双曲线形态。

地震数据处理方法中的静校正处理可以有效地消除反射波同相轴由于地表起伏和地表低降速带横向变化产生的畸变, 最终得到满足动校正的双曲形态的反射波同相轴[5]。

文章主要介绍了折射静校正方法在龙家堡地区地震资料处理中, 消除由于地表条件起伏变化和地表低降速带横向变化对于反射波同相轴的影响, 成功地消除长波长静校正量, 得到高质量的叠加剖面。

1 方法原理

1.1 静校正基本原理

静校正地表模型如图1所示, 其中S表示炮点, R表示接收点, I表示地下反射点。

假设存在这样一个水平观测面, 可以称之为基准面, 在静校正处理之前, 炮点和检波点都要校正到基准面上, 具体实现该方法的公式如下:

炮点处的静校正量计算公式:

检波点处的静校正量计算公式:

式中, ΔTs为炮点s (x, y) 处的静校正量;ΔTr为接收点r (x, y) 处的静校正量;Es为实测的炮点地面高程;Er为实测的接收点地面高程;Ed为基准面高程;Hs为炮点处低降速带的厚度;Vs为炮点处低降速带的速度;Hr为接收点处低降速带的厚度;Vr为接收点处低降速带的速度;V为替换速度, 一般设置为常数。

根据前人总结可知, 一般的低降速带的厚度和速度是一空间的函数。根据式 (1) 和式 (2) 可知, 每个炮点和检波点处计算得到的静校正量都是互不相同的, 当利用上述公式对一个地震道计算时, 相当于把这个地震道的激发点和接收点都校正到了基准面上, 即处在同一水平面上[6]。

因此, 准确的求取低降速带的厚度和速度静是校正处理的关键, 当然在地震资料数据处理方法中求取低降速带厚度和速度方法是很多的, 本文主要研究利用折射波求取静校正量的方法对目的区域地震资料进行静校正处理[7]。

1.2 折射静校正基本原理

折射波静校正法是在实际地震资料数据处理中被广泛使用的一种静校正方法[8], 该方法普遍适用于丘陵地区、沙漠地区的地震勘探数据处理中, 其基本原理如下:若地下低降速带层面是良好的折射界面时, 而根据Snell定律, 当炮检距到达一定距离时则会出现全反射的现象, 如图2所示。

假设观测面水平, 折射界面也是水平的, 风化层速度为V1, 折射层速度为V2, 则折射波旅行时方程可以用上述参数表示为[9]:

式中, θ为折射角;TAB为折射波旅行时间;TA为炮点延迟时;TB为接收点延迟时;ZA为炮点处的折射界面深度;ZB为接收点处的折射界面深度。

方程 (3) 是只有一个折射界面情况下的折射波旅行时距方程, 当介质为多层时, 则折射波旅行时距方程可以用下式表示:

折射静校正处理方法应用时, 要求地质条件需要满足3个假设条件: (1) 下部高速层的速度大于低降速带的速度, 且上下层的速度差足够形成全反射; (2) 高速层在横向的连续性强而且其顶界面起伏不大; (3) 地下只有一层或者几层但数量较少的层状介质的速度模型[10]。

2 应用实例成果分析

静校正是陆地地震资料处理中都需要解决的问题, 能否做好静校正, 是资料处理成败的关键[11]。龙家堡地区地表有一定起伏, 高差有50 m, 根据本次目的区域的实际地质资料, 该区部分区域煤层埋深较大, 且构造比较复杂。根据资料实际情况, 实验确定了该区基准面为220 m, 替换速度3 000 m/s。

利用绿山软件对该区三维地震资料采用折射静校正方法求取该区地震资料的静校正量, 静校正前后的单炮记录如图3所示。由图3对比可知, 静校正前该区单炮初至波和反射波都不平滑, 产生严重畸变, 而静校正之后的单炮初至波和反射波明显平滑了很多, 同相轴畸变消除了。

如图4所示, 为利用折射波静校正法对该区地震资料进行静校正处理前后的叠加剖面对比图, 对比图4 (a) 、4 (b) 静校正前后的叠加剖面可以发现, 图4中所示叠前剖面与叠后剖面中A、B、C区域的同相轴得到了很明显的改善。校正前这3个区域的同相轴不连续, 且存在很多错断, 而静校正后的这3个区域的同相轴明显更加连续, 去除了地表以及低降速带横向速度变化所引起的畸变, 同时避免了很多解释陷阱。

3 结论

通过对利用折射波静校正法对该区的三维地震资料进行静校正处理的结果可知, 该方法可以有效去除由于地表以及低降速带横向变化对反射波到时的影响, 提高反射波同相轴的连续性, 改善叠后剖面的质量, 可以有效地避免非构造因素引起的构造解释陷阱。

摘要：当地震波反射走时受地表以及地下低降速带横向速度变化的影响时, 反射波同相轴会严重偏离正常的双曲线时差规律, 而地震处理中解决这一难题的办法就是采用静校正处理。采用折射静校正方法, 选取合理的处理参数对吉林市龙家堡地区的三维地震资料利用绿山软件进行了处理, 成功地消除了长波长静校正量, 最终处理得到了高质量的叠加剖面。

关键词：折射静校正,复杂地表,长波长静校正量

参考文献

[1]熊翥.地震数据数字处理技术[M].北京:石油工业出版社, 1993

[2]王建真, 王真理, 敬朋贵, 等.川东北复杂山地三维静校正应用及实例分析[J].地球物理学进展, 2010, 25 (2) :555-561

[3]尹奇峰, 潘冬明, 夏暖, 等.基于模型正演的折射静校正方法研究与应用[J].地球物理学进展, 2011, 26 (2) :678-693

[4]张伟, 皮金云, 王彦春, 等.模型约束三维折射静校正方法研究[J].地球物理学进展, 2009, 24 (4) :1468-1472

[5]林依华, 张中杰, 尹成, 等.复杂地形条件下静校正的综合寻优[J].地球物理学报, 2003, 46 (1) :101-106

[6]李国发, 常索亮.复杂地表煤田地震资料处理的关键技术研究[J].中国矿业大学学报, 2009, 38 (1) :61-66

[7]井西利, 杨长春.求解地震静校正问题的双尺度反演方法[J].地球物理学报, 2006, 49 (5) :1460-1466

[8]林伯香, 孙晶梅, 徐颖, 等.几种常用静校正方法的讨论[J].石油物探, 2006, 45 (4) :367-372

[9]林伯香.最小静校正误差浮动基准面方法[J].石油地球物理勘探, 2003, 38 (6) :611-617

[10]王海燕, 高锐, 马永生.若尔盖盆地-西秦岭造山带结合部位深反射资料的静校正方法和去噪技术[J].地球物理学进展, 2007, 22 (3) :742-749

复杂地区 第9篇

勘探区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗西北部, 属高原侵蚀性丘陵地貌, 一般海拔标高1520~1600m, 相对高差一般为80m左右, 第四系广泛分布, 只在其西部有呈条带状出露的基岩和煤层。

1.1 浅表层地震地质情况

本区出露的第四系由砂土、砂砾等组成的风积砂、残坡积物及冲洪积层、以及二叠系上统上石盒子组杂色砂质泥岩、粘土岩、和灰白中粗粒砂岩组成, 对地震成孑L激发及检波器埋植影响较大, 浅表层地震地质条件较差。

1.2 深层地震地质条件

本区目的层赋存于石炭二叠系, 与顶底板的波阻抗差异明显, 是较理想的地震弹性波反射界面, 能获得动力学特征明显的同相轴, 可连续追踪对比。深层地震地质条件较好, 但地层产状较陡, 倾角一般250~400, 对地震勘探不利, 造成偏移量过大。

2 资料采集

由于勘探区内地表复杂, 深层地层产状较陡, 故在区内选择3个典型点位, 即浅部、中深部基岩区、砂土较厚区进行药量、井深试验。通过对3个点试验和一个段试验记录的对比、分析, 确定了本次地震勘探的施工参数。

2.1 观测系统

区内目的层较浅 (150~450m) , 地层倾角大 (25~45) 0为了避免倾角过大造成倾向方向反射波的散射, 缩短倾向方向上的观测宽度, 以保证深部采集资料的信噪比、分辨率和浅部的叠加次数, 故本次三维地震勘探采用规则8线8炮中间激发束状观测系统, 20次叠加;1~2束480道接收, 3~4束240道接收, 5~8束320道接收;在有障碍物无法放炮的地段, 采用恢复性放炮, 确保采集参数的完整性。

2.2 微测井

由于本区地表为山地, 浅表层降速带在横向和纵向上变化剧烈, 静校正难度大, 因此需做好低速带调查工作。调查方法采用小折射, 即采用相遇时距曲线加追逐的观测系统, 排列长度为低速带厚度的8~10倍。选择偏移距和检波点时考虑直达波和各层折射波, 用四个点来控制每层同相轴, 确保初至清晰, 实测排列点距。由于测区地形地表复杂, 现场确定小折射点的具体点位, 全区实测l0个小折射点。

3 资料处理

该区地处山区, 地表复杂多变, 崎岖不平, 加上山区施工困难, 所获记录一般信噪比不高, 因此, 本次处理的主要技术对策是:全力压制各种噪音干扰, 得到有利于主要目的层反射波识别与追踪的高信噪比三维叠加和三维偏移数据体。

3.1 野外静校正

由于地表高程及低速带厚度、速度存在横向变化, 产生的地震波旅行时差会对信号的叠加效果产生一定的不利影响。针对检波点高程激发井深的变化, 我们选定静校正基准面高程为1560m, 替换速度为3500rn/s, 确保了叠加剖面的质量 (图1) 。

3.2 自动剩余静校正

自动剩余静校正可以消除记录中存在的高频剩余静校正量, 是保证有效波达到最佳叠加效果的一个重要手段之一, 在此基础上进行叠加速度分析, 就可以为后面的叠加处理提供更为准确的叠加速度信息。经过自动剩余静校正处理后的有效波同相轴连续性明显提高, 剖面质量得到明显改善 (图2) 。

3.3 DMO叠加

DMO倾角校正能部分消除陡倾角地层对叠加的影响, 实现真正的共反射点叠加, 提高倾斜地层叠加质量。DMO叠加更加接近于真正的零炮检距叠加, 使大倾角反射准确成像, 加强绕射波。本区地层单斜特征明显, 地层有一定倾角, DMO叠加明显改善陡倾角地层叠加质量。

4 资料解释与成果

资料解释是用三维地震数据体 (网格为5m×5m×1S) 切出的各种剖面和切片作为解释的基础资料, 采用人机联作解释系统进行精细解释, 通过三维高密度数据体反映各种地质现象的变化。

4.1 速度解释

地震波在地下的传播速度是地震资料解释的重要参数, 速度标定正确与否, 将直接影响时深转换后煤层底板标高的精度。本区各煤层时深转换速度的求取, 是在充分利用钻孔资料的基础上完成的, 方法是:首先根据全区钻孔见煤点的深度及相应点目的层反射波的时间来分别计算出各点的速度, 然后利用CPS做图系统进行线形内插, 从而得出全区相应的煤层速度图。

4.2 断层的控制

小断层的解释是地震解释的难点, 水平切片对小断层有较高的分辨力, 在水平切片上, 同相轴水平错开是断层的反映, 其错开的大小反映了断距的大小。一个在垂直剖面上较难识别的微小断层, 在水平切片上的错开量有时可放大几倍, 因此, 充分利用水平切片识别断层, 有利于查明断层面延伸方向, 合理组合断层, 划分断块。本区利用342个断点组合断层28条, 逆断层为主 (图3) , 大多为北北东, 倾向北西西主走向, 并伴有走向北北西的断层存在, 近南北、北北东向的断层延伸较长, 落差较大。

4.3 陷落柱的解释

陷落柱是一种特殊的古构造, 空间上为一柱状塌陷体, 平面上为一封闭的圈状且与周围介质截然分开。其主要危害是可能成为导水通道, 诱发矿井透水事故。陷落柱在时间剖面上表现为:在追踪反射波时, 几组反射波同时中断或下陷或消失, 继而出现混乱;陷落柱在水平时间切片和方差体切片上, 也有不同形式的异常表现。 (见图4) 经过对本区资料进行精心细致的追踪对比, 主要是对主要煤层T8和T10波及灰岩界面的反射波进行分析和解释, 未发现明显异常, 因此没有发现直径大于20m的陷落柱。

结论

陷落柱在时间剖面上的显示本次三维地震勘探的野外数据采集是在地表复杂、施工困难的情况下完成的, 资料处理的重点是做好计算折射静校正, 最终处理剖面归位准确, 目的层连续性较好, 最大限度地提高了资料的分辨率, 达到了“三高”的处理效果。资料解释采用人机联作的方式, 对断层、煤系地层赋存状态及陷落柱等地质异常体进行精细解释, 为煤矿生产提供较可靠的地质依据。

参考文献

[1]陈民振.中国煤矿物探研究[M].北京:地质出版社, 2006.

[2]唐建益, 方正.煤矿采区实用地震技术[M].北京:煤炭工业出版社, 1998.