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摘要

摘要：中國西部地區(qū)的表層結構復雜多變，這不僅影響了激發(fā)和接收，使野外采集難以獲得較高信噪比的原始資料，而且也嚴重影響了地震資料的成像和振幅保真處理。針對該問題，GeoMountai

摘要：中國西部地區(qū)的表層結構復雜多變，這不僅影響了激發(fā)和接收，使野外采集難以獲得較高信噪比的原始資料，而且也嚴重影響了地震資料的成像和振幅保真處理。針對該問題，GeoMountain采集工程師表層調查軟件通過對微VSP、微測井、小折射和雙井微測井等資料的人機交互處理和解釋，實現了表層速度反演，建立了準確的表層物理模型，從而指導野外激發(fā)、接收，為靜校正量計算提供了可靠的數據。從實際應用情況看，該軟件是研究復雜多變近地表環(huán)境的有效工具。

關鍵詞：GeoMountain軟年系統(tǒng)；地表；地震數據；采集；計算機程序；設計

0 引言

在山地、沙漠、黃土較發(fā)育地區(qū)，表層結構復雜、地形起伏大，這影響了地震勘探的激發(fā)和接收，使野外采集難以獲得較高信噪比原始資料；而引起的反射時間延遲、振幅畸變等問題嚴重影響了地震資料的疊加成像、剖面的構造解釋和儲層的研究^[1～2]。為解決采集中的激發(fā)問題、資料處理中的靜校正問題、波場延拓問題、振幅保真問題，進行復雜探區(qū)表層調查、建立精細的表層物理模型至關重要?，F今常用的地震勘探表層調查方法有小折射、單井微測井、雙井微測井和微VSP等方法。小折射成本低，易實現，但只適用于地表較平坦，地下模型較平緩，層狀均勻介質的地區(qū)；微測井能夠準確地提供表層低、降速帶的速度界面和速度值，但在復雜地區(qū)鉆井效率低、成本高，不易實現；微VSP法是地面激發(fā)一次井下多道接收，同一炮的初至能量的對比關系能反應地層的衰減特征，進而可反演地層的品質因子，能更好地搞清表層速度結構問題。因此，在實際生產中，需因地制宜地選擇恰當方法進行表層結構調查^[3～5]。

GeoMountain采集工程師表層調查軟件是川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司研制的GeoMountain采集工程師軟件系統(tǒng)的核心組成之一，具有對常規(guī)表層調查方法所獲原始資料的人機交互處理、解釋能力，還提供了逐點動態(tài)井深設計、未鉆遇低降速帶底界地層的速度和厚度預測等功能，它可基于各控制點的解釋成果，利用內插外推方法建立準確的表層物理模型，從而指導野外地震資料采集的激發(fā)和接收，也為靜校正量計算提供可靠數據。

1 軟件設計

1.1 軟件架構設計

GeoMountain采集工程師表層調查軟件架構從邏輯上可分為3個層次，從下到上分別為數據層、業(yè)務層和表示層。表示層提供給用戶一個方便、靈活、高交互性的人機界面；業(yè)務層響應上層的用戶請求，從數據層獲取表層調查相關數據，執(zhí)行處理、解釋任務，并將相應的數據傳給表示層以文本、圖件等方式顯示出來；數據訪問層提供數據訪問接口并維護數據的完整性、安全性，它直接與數據庫交互。這種架構保證了該軟件中每層都相互獨立且完整，利于各種數據的管理，便于軟件的維護和升級。

1.2 功能結構設計

GeoMountain采集工程師表層調查軟件涉及觀測系統(tǒng)定義、數據加載、資料處理與解釋、表層模型建立及靜校正量計算等多個方面。如圖1所示，該軟件主要由單個控制點資料處理解釋模塊、表層模型構建與靜校正計算模塊和其他功能模塊組成。整個軟件的工作流程大致為：首先定義班報，并導入小折射、單井微測井、雙井微測井和微VSP野外采集的單炮數據；再進行數比增益顯示、初至拾取等處理；接著進行初至擬合并生成單個控制點的低、降速層速度和厚度解釋成果；通過多個控制點的解釋數據，采用內插和外推技術建立二維和三維表層模型，最后利用上述模型進行逐點的井深設計和模型靜校正量計算。

2 軟件主要功能和技術特色

2.1 常用表層調查方法資料處理解釋

針對各種地表條件，軟件具有對多種表層調查方法(小折射、單井微測井、雙井微測井和微VSP)所獲原始資料的處理和解釋功能。在小折射方面，軟件既能實現常規(guī)相遇觀測法所獲資料的處理，并提供截距時和廣義互換兩種方法解釋，也能對追逐放炮觀測系統(tǒng)所獲資料進行處理解釋。微VSP模塊利用測井段的初至時間分層計算測井段的速度，它能進行波的動力學分析，為用戶提供頻率和能量關系曲線和地層Q值的計算。雙井微測井技術是比常規(guī)微測井技術和小折射方法更先進的一項新技術。軟件也提供了利用雙井微測井資料進行波動力學分析的功能，從而幫助用戶進一步確定最佳激發(fā)井深范圍。在進行上述4種資料處理解釋中，軟件均提供了自動拾取初至和自動初至擬合功能。

2.2 未鉆遇地層的預測

在未鉆穿低降速帶地區(qū)，GeoMountain采集工程師表層調查軟件提供了用微VSP資料預測低降速層底界深度和速度的功能，可解決巨厚黃土區(qū)的近地表調查難題。其實現步驟如下：首先拾取初至時間，然后對炮記錄進行上、下行波分離，并在上行波記錄上拾取目的層(預測層)的旅行時，最后利用已鉆井段的深度、速度以及目的層旅行時并根據上行波的時距曲線方程預測出未鉆遇地層的深度、速度、傾斜角度。

2.3 逐點井深設計

實際生產中，表層模型建立后，緊接著需要做井深設計。在本軟件中，用戶只需設置每個激發(fā)點的藥量、每公斤藥量的長度、激發(fā)點距高速頂的深度3個參數，就能獲得工區(qū)內各點的井深設計值。

2.4 二、三維表層建模及靜校正量計算

實際生產中，一個勘探工區(qū)只可能作有限的調查點，需要用這有限的調查點的速度、厚度來建立整個工區(qū)的表層結構模型。GeoMountain采集工程師表層調查軟件利用控制點信息并借助層間相似關系完成二維表層模型構建，采用克里金插值法實現了由控制點信息來構建三維表層模型；并基于表層模型提供二維和三維的靜校正計算功能。

3 軟件應用

3.1 復雜地表區(qū)的應用

該區(qū)地表巖性復雜，表層結構縱、橫向變化較大(見圖2)。在堿灘堿湖、沙漠區(qū)用小折射方法，砂巖出露區(qū)用微測井方法進行表層調查。