吉林探區地震勘探激發條件研究
理論研究
作者：趙紹廣 任大勇 王秀娟
摘要 本文首先研究了吉林探區地震勘探激發條件，然後對吉林探區地震勘探不同地表結構的激發井探進行了簡單的探討。
關鍵詞 吉林探區；地震勘探；激發條件
中圖分類號P618 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0065-02
選擇激發井深、岩性和藥量是采用炸藥震源激發的最重要條件。在常規的地震勘探中，有利於壓製幹擾、促進反射能量的提升是激發井深的選取主要考慮的因素；在高分辨率地震勘探中，受激發岩性的影響，既要考慮能量，也要考慮激發子波的頻帶寬度，看其所激發的高頻信息是否足夠豐富。一般情況下，最好的激發岩性是具有較高的硬度和速度、較大的密度的介質。不同的地調條件需要采用不同的激發因素，本文就吉林探區地震勘探的激發條件做一下簡單的研究。
1 吉林探區地震勘探激發條件
1.1 選取激發條件時應遵循的原則
第一，保證最大程度低減弱所產生的淺層折射、麵波等幹擾，而且沒有出現聲波幹擾；第二，主要目的層具有較強的反射能量和較高的信噪比；第三，依據地質任務的需求，選擇頻帶較寬的有效波；第四，爆炸後，地麵上的爆炸形跡不明顯；提高采集質量，並將勘探成本降低到最低限度[1]。
1.2 激發條件
1.2.1 激發岩性
一方麵，定性地將，激發岩性的優劣在地層介質中激發時對激發條件產生重要的影響。激發地點設在特別疏鬆和幹燥的地層中時具有較低的頻率，這是被無數時間證明了的。大部分爆炸產生的能量被鬆散的岩層吸收，因此具有較差的效果；激發地點設在特別堅硬的岩層中時具有較高的頻率，但是在岩層中地震波的傳播中，岩層能夠在較短時間內吸收掉這種高頻振動，而且在發生爆炸時，在對井壁周圍岩石的破壞過程中，大部分能量會被消耗掉，因此沒有太多的能量能夠轉化為彈性能量，這樣就很容易造成激發的地震波能量較弱、效果欠佳。因此，從理論上講，激發岩性應該選擇含水的並且具有較好彈性的岩層。這類岩層的軟硬適中，可以促使大部分的爆炸能量向彈性能量轉化，同時促使激發的地震波的振動特性顯著，所產生的激發效果是十分優越的。
另一方麵，地層速度也嚴重影響著激發岩性，無數次實踐都證明，激發品質和介質速度關係可以用圖1中的曲線表示。
我們可以從圖1中看出，在中等速度值範圍內有最好的激發效果。原因是在多數情況下，中等速度值所定影的層數大多是含水層，具有良好的彈性條件，而大多數衝水砂層、泥層及不含水砂岩等所產生岩層的彈性波很強，從這方麵來講，吉林探區在選擇激發岩性時，也應該充分結合探區內的實際情況，選擇含水層，同時保證這些含水層軟硬適中，並具有中等速度值。
1.2.2 炸藥類型
幾何和阻抗耦合是激發能量和激發岩性之間存在著的兩種耦合關係，這是被有關實驗證明了的。其中，幾何耦合是指炸藥包接觸周圍激發介質的程度，假如二者接觸緊密，則視為良好；如果二者接觸鬆散，則視為欠佳。在施工中，我們應該一方麵使鑽井的井孔內徑接近於藥包直徑，另一方麵，為了達到最好的耦合效果，我們可以采用的方法是多次沉澱再悶井[2]，也就是說，在鑽井班完井下藥之後，我們還要進行一次悶井，經過一段時間的沉澱後，在放線班布線後，各放線小組再次對本組內的炮井進行一次悶井。然後，在起爆手進行起爆之前還要再次進行一次悶井。阻抗是指介質密度和波在該介質中的傳播速度的乘積。阻抗耦合是指炸藥和介質的特性阻抗之比，耦合最好的標準是這兩者之間的特性阻抗之比為1，即炸藥的特性阻抗等於介質的阻抗時，這個時候也能激發出最大的地震波能量。因此，在對炸藥進行選擇時，炸藥具有較高的密度和爆速並不一定就好，而是要嚴格依據探區的激發岩性將特性阻抗和激發岩性特性阻抗接近的炸藥選擇出來。