基于准噶尔盆地地表条件多样、缺水、厚度大和渗透率高几个特征,从激发稳定性、系统延迟时和资料采集精度三个方面对电火花微测井在准噶尔盆地适用性进行研究分析,通过试验数据证明电火花微测井可以应用于准噶尔盆地。之后,分别分析其在沙漠区、戈壁区和农田区的应用效果,单炮对比图和静校正量剖面成像图都取得了较好的结果,足以说明电火花微测井在准噶尔盆地的应用效果可以满足实际勘探需求,可以应用于实际勘探中。
电火花微测井稳定性试验
图1为试验设计方案图,地面直线摆放12道排列,道距1m,激发井2口,每口井先进行电火花激发5-9次,再用雷管激发1-3次。确保同一口井电火花与雷管激发深度严格相同。电火花激发电容器充电到电压8000v,雷管2发,确保所有道初至清晰。
图1 稳定性试验方案图
通过对比电火花和雷管多次激发分析接收记录初至的稳定性,统计每道接收的初至时间,可以看出,多次激发后同一接收道的地震记录初至时间变化不大(图2)。以上试验证明,电火花激发是稳定的、可重复的,效果与雷管一致。
图2稳定性试验初至时间统计
系统延迟时试验
微测井的系统延迟时必须小于一个采样时间,选择低速度层中激发,拾取直达波的初至并且拟合直线。拟合公式的截距就是我们想要得到的系统延迟时。
图3 系统延迟时计算方法示意图
最后,我们通过该试验计算出的系统延迟时为0.188ms,小于一个采样间隔,满足表层调查的技术指标要求。
采集精度分析
设计一个试验来对比常规微测井解释成果与电火花微测井解释成果,并分析误差。两口同等深度的微测井,井间隔10m,井1先采用电火花激发(数据1),然后直接采用雷管激发(数据2),不沉淀;井2按常规方法用雷管经埋井并沉淀24小时后采集(数据3)。三个数据的解释结果见图4。
图4 试验数据解释结果,从左到右:数据1、数据2、数据3
我们将这三个解释数据统计到表1中,可以看出电火花解释结果与常规方法采集结果相差很小,不沉淀的井解释结果差异略大。近地表厚度的总误差小于0.3%,在允许的范围内。
表1 不同激发采集微测井解释成果表
通过试验资料分析得出结论:电火花激发稳定;激发与仪器记录同步误差(系统延迟时)小于0.25ms;电火花微测井与常规微测井相比,资料解释成果总误差小于0.3%。因此,电火花微测井适用于准噶尔盆地的表层调查工作。
3 应用及效果
电火花震源已经在17个采集项目中得到应用,完成了702口微测井采集,测井深度从18米到248米,工区地表类型包含了沙漠、农田和戈壁。通过分析电火花微测井代替常规微测井在不同地表类型计算的静校正量来说明其应用效果。
图5a 沙漠地区静校正前 图5b 沙漠地区静校正后
图5为沙漠地区电火花微测井成果计算模型静校正量,为单炮的应用效果,初至校平,效果很明显。
图6a 农田地区静校正前 图6b 农田地区静校正后
图6为农田地区电火花微测井成果计算模型静校正量,反射波同相轴连续性变好。
图7a 戈壁地区静校正前 图7b 戈壁地区静校正后
图7为戈壁地区电火花微测井成果计算模型静校正量,应用模型静校正量前后,单炮效果上,初至更平滑,同相轴更连续。以戈壁地区为例,在计算模型静校正量之后,在其基础上进行剖面叠加成像,如图8所示,进一步说明了电火花微测井在戈壁区是可行的。
图8 模型静校正量应用后剖面成像
通过上述验证,可以看出电火花微测井可以在准噶尔盆地沙漠区、农田区和戈壁区进行生产应用,为在准噶尔盆地实现绿色勘探提供了一种途径。