頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探方法適應(yīng)性評(píng)估分析

劉厚裕

（中國(guó)石化華東油氣分公司，江蘇南京210019）

對(duì)于四川盆地周緣奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組頁(yè)巖殘留向斜內(nèi)的常壓頁(yè)巖氣而言，其主要特點(diǎn)：1）地下保存條件遭受破壞，頁(yè)巖氣主要以吸附態(tài)殘存于頁(yè)巖儲(chǔ)層中，地層壓力系數(shù)一般小于1.3，單井產(chǎn)量低；2）地表為復(fù)雜山地，地形高差大，出露巖性多為灰?guī)r且橫向變化大；3）勘探開(kāi)發(fā)難度大，“降低勘探投入成本，提高勘探效率”[1]的工程技術(shù)（包括三維地震勘探技術(shù)）是實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和地震儀器裝備等的飛速發(fā)展，百萬(wàn)道采集地震儀器[2]能夠滿足高密度地震勘探技術(shù)要求。近年來(lái)在油氣勘探領(lǐng)域，以高精度疊前深度偏移成像技術(shù)為核心的“兩寬一高”（寬頻、寬方位、高密度）三維地震勘探技術(shù)[3-4]已成為主流和方向，導(dǎo)致三維地震勘探資料采集、處理成本急劇上升。尤其是在非常規(guī)資源勘探（頁(yè)巖油氣、煤層氣等），其經(jīng)濟(jì)性是制約地震勘探的主要因素。目前，解決低油價(jià)與地震勘探成本上升的矛盾，已成為油公司和地震行業(yè)瓶頸問(wèn)題。

在中國(guó)南方山地進(jìn)行頁(yè)巖氣三維地震勘探[5]，衡量和評(píng)價(jià)地質(zhì)效果主要指標(biāo)是地震資料的信噪比和保真度。頁(yè)巖氣三維地震勘探主要任務(wù)除了滿足常規(guī)油氣查明地層空間展布、落實(shí)構(gòu)造細(xì)節(jié)、預(yù)測(cè)巖性油氣藏等外，還要滿足尋找頁(yè)巖氣地質(zhì)和工程甜點(diǎn)、頁(yè)巖氣藏建模[6]、鉆井軌跡設(shè)計(jì)和水平井軌跡地震地質(zhì)導(dǎo)向[7]等要求，為降低頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)井失誤率和提高水平井軌跡在優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣層穿行率提供支撐，已成為頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)不可缺少的有效方法。

以地下為向斜型構(gòu)造、地表為山地灰?guī)r出露的“單復(fù)雜”武隆地區(qū)常壓頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)為例，并結(jié)合類(lèi)似地區(qū)的桃子蕩常規(guī)三維地震資料，著重對(duì)信噪比進(jìn)行對(duì)比分析，為現(xiàn)階段尋找“經(jīng)濟(jì)、適用、有效”三維地震方法探出新的思路，總結(jié)出可以推廣和借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

1 問(wèn)題提出

中國(guó)南方常壓頁(yè)巖氣資源豐度低、分布范圍廣、資源總量大，具有巨大的勘探開(kāi)發(fā)潛力，已成為國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣勘探攻關(guān)的重點(diǎn)[9-14]。武隆地區(qū)是四川盆地周緣眾多典型的奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組頁(yè)巖殘留向斜之一。通過(guò)多年的勘探攻關(guān)，武隆地區(qū)常壓頁(yè)巖氣取得了突破。LY1HF井測(cè)試產(chǎn)量為4.6×104m3/d、LY2HF 井測(cè)試產(chǎn)量9.22×104m3/d，但單井產(chǎn)量（2～4.5）×104m3/d，屬于邊際效益。武隆地區(qū)志留系龍馬溪組常壓頁(yè)巖氣有望成為常壓頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)的示范基地，已列為國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)資助的重點(diǎn)研究區(qū)。

武隆地區(qū)地表復(fù)雜，山地地表高差大，出露巖性有侏羅系、三疊系、二疊系、志留系、奧陶系等地層（圖1）。地下構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，以大型寬緩向斜構(gòu)造為主，志留系頁(yè)巖埋深為1 500～4 500 m，斷層不發(fā)育，有良好的反射界面等（圖2）。以往的二維地震資料雖然查清了基本構(gòu)造格局，但構(gòu)造細(xì)節(jié)不落實(shí)。要查明武隆地區(qū)的構(gòu)造細(xì)節(jié)、斷層分布及地層展布特征，精細(xì)評(píng)價(jià)志留系龍馬溪組頁(yè)巖氣目的層，落實(shí)“甜點(diǎn)”發(fā)育區(qū)和氣藏建模，為井位部署和水平井軌跡設(shè)計(jì)、跟蹤提供依據(jù)，就必須開(kāi)展三維地震勘探。

圖1 武隆三維工區(qū)Fig.1 3D seismic prospect of Wulong area

圖2 武隆三維工區(qū)典型二維地震剖面Fig.2 Typical 2D seismic section of Wulong area

圖3 武隆及周邊三維地震資料采集炮道密度統(tǒng)計(jì)Fig.3 Statistic of shot trace density gathered by 3D seismic data in Wulong and surrounding areas

影響地震資料采集成本主要因素是炮道密度，尤其是炮密度。依據(jù)單位平方千米炮密度、道密度[15]統(tǒng)計(jì)數(shù)定義三維地震勘探密度。一般認(rèn)為，炮道密度小于30 萬(wàn)炮道/km2為低密度，30～100 萬(wàn)炮道/km2為中密度（常規(guī)），大于100萬(wàn)炮道/km2為高密度。密度越高、精度超高、成本越大。近十年來(lái)，中國(guó)石化在南方頁(yè)巖氣勘探過(guò)程中，先后實(shí)施焦石壩、焦石壩南（平橋北）、南川、丁山、東溪、平橋西（桃子蕩）等頁(yè)巖氣三維地震勘探，炮道密度為36～49 萬(wàn)道/km2（圖3）。武隆地區(qū)作為國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)常壓頁(yè)巖氣重點(diǎn)研究區(qū)，是渝東南盆緣構(gòu)造復(fù)雜帶殘留向斜常壓頁(yè)巖氣有利目標(biāo)區(qū)的典型代表?；A(chǔ)地質(zhì)理論研究和低成本工程工藝技術(shù)攻關(guān)是實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。在綜合考慮技術(shù)、成本和效益基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)研和論證，選擇頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探進(jìn)行方法攻關(guān)。主要攻關(guān)思路是：在總結(jié)周邊地區(qū)三維地震勘探方法和資料分析基礎(chǔ)上，以滿足勘探目標(biāo)和地質(zhì)任務(wù)要求為準(zhǔn)則，基于正演模型算法，對(duì)面元大小、覆蓋次數(shù)、炮檢點(diǎn)分布等觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行充分論證，采用深井大藥量飽和激發(fā)提高單炮能量及信噪比、降低炮道密度，從而達(dá)到降低三維地震資料采集成本。武隆地區(qū)頁(yè)巖氣低密度三維地震炮道密度只有15 萬(wàn)道/km2，不到鄰區(qū)頁(yè)巖氣常規(guī)三維地震的1/3，能否滿足地質(zhì)任務(wù)的要求是關(guān)鍵。攻關(guān)一旦獲得成功，對(duì)類(lèi)似地區(qū)常壓頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)具有示范帶動(dòng)意義。

2 武隆地區(qū)三維地震勘探

武隆地區(qū)常壓頁(yè)巖氣三維地震勘探主要地質(zhì)任務(wù)是查清志留系龍馬溪—奧陶系五峰組地層空間展布、預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣地質(zhì)與工程“甜點(diǎn)”、為鉆井設(shè)計(jì)與軌跡跟蹤、氣藏建模和提交儲(chǔ)量提供依據(jù)和支撐，為實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)利用常壓頁(yè)巖氣，有針對(duì)性地尋求性價(jià)比較高的頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探方法，探索出“降本增效”途徑。頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探設(shè)計(jì)的主要技術(shù)依據(jù)是：1）武隆地區(qū)地下為一寬緩的向斜構(gòu)造，凹界面對(duì)射線的聚焦作用；2）以往二維地震剖面表明向斜內(nèi)的志留系頁(yè)巖反射波組具有較高的信噪比；3）基于寬方位地震數(shù)據(jù)中的方位各向異性信息開(kāi)展頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)。主要攻關(guān)思路是：1）采用飽和激發(fā)提高原始單炮能量、減少炮密度和疊加次數(shù)，降低三維地震資料采集成本；2）根據(jù)地表和地下構(gòu)造復(fù)雜情況，有針對(duì)性地調(diào)整激發(fā)接收點(diǎn)布設(shè)，確保有利目標(biāo)區(qū)資料采集滿足地質(zhì)任務(wù)要求；3）加強(qiáng)資料采集質(zhì)量控制，尤其是激發(fā)接收環(huán)節(jié)噪音控制，提高原始資料的信噪比；4）選擇在高保真前提下、著重提高信噪比和高精度靜校正的處理流程和參數(shù)，確保處理和解釋成果能為常壓頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)提供支撐；5）結(jié)合成果應(yīng)用和效果分析進(jìn)行后評(píng)估。

武隆地區(qū)頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探資料采集觀測(cè)系統(tǒng)見(jiàn)表1。全偏移距覆蓋次數(shù)為60 次（縱向12 次、橫向5 次），3 000 m 偏移距覆蓋次數(shù)為33 次（圖4），共計(jì)25束線，滿覆蓋面積195.37 km2，資料面積411.34 km2，炮點(diǎn)面積287.94 km2（炮密度35.54炮/km2）、施工面積555.56 km2（道密度90.78 道/km2）。采用深井大藥量炸藥震源激發(fā)（砂頁(yè)巖區(qū)激發(fā)因素：井深21 m、藥量14 kg；三疊系灰?guī)r區(qū)：井深23 m、藥量16 kg；二疊系灰?guī)r區(qū)：井深25 m、藥量18 kg；14 kg以上藥量激發(fā)單炮占比大于85%，最低激發(fā)藥量8 kg，圖5）。

現(xiàn)場(chǎng)采用以“質(zhì)量為核心”的“123456工作法”實(shí)行全過(guò)程管控，即：組建1 個(gè)攻關(guān)項(xiàng)目組，構(gòu)建“地質(zhì)物探相結(jié)合、設(shè)計(jì)采集處理解釋一體化[16]”2個(gè)平臺(tái)，采用“甲、乙和監(jiān)督”3方獨(dú)立運(yùn)行模式，堅(jiān)持“組織管理、質(zhì)量控制、技術(shù)支持、處理解釋”4個(gè)方面到現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)抓“測(cè)量、鉆孔、下藥、檢波器埋置、干擾背景控制”5個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量，達(dá)到“設(shè)計(jì)、管理、隊(duì)伍、施工、技術(shù)、成果”6 個(gè)一流的管理目標(biāo)。例如：為確保激發(fā)環(huán)節(jié)的能量，設(shè)計(jì)要求“14 kg 以上藥量激發(fā)單炮占比大于85%，最低激發(fā)藥量8 kg”，鉆孔、下藥采用100%視頻錄像；為確保接收環(huán)節(jié)質(zhì)量，檢波器埋置采用100%照片上傳；為確保激發(fā)接收點(diǎn)位準(zhǔn)確率，炮、檢點(diǎn)偏移采用100%復(fù)測(cè)；為確保原始資料信噪比，派專(zhuān)人到儀器組控制激發(fā)接收時(shí)的噪音干擾等；按照復(fù)雜山地三維地震資料采集現(xiàn)場(chǎng)處理[17]操作流程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控處理，對(duì)當(dāng)日資料單炮記錄品質(zhì)分析不過(guò)夜、監(jiān)控剖面不超過(guò)48 h，做到及時(shí)反饋并提示施工方、監(jiān)督方對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)整改。通過(guò)“123456工作法”的實(shí)施，使得現(xiàn)場(chǎng)資料采集的每一炮、每一道質(zhì)量均在有效受控狀態(tài)。

圖4 武隆三維地震實(shí)際覆蓋次數(shù)Fig.4 Actual fold number distribution of Wulong 3D seismic survey

表1 桃子蕩與武隆地區(qū)地質(zhì)背景與三維地震采集方法對(duì)比Table1 Comparison of geological background and 3D seismic acquisition methods in Taozidang and Wulong

圖5 武隆三維地震炸藥震源井深、藥量分布Fig.5 Dynamite source well depth and charge distribution of Wulong 3D seismic survey

武隆頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探資料采集主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題：1）受炮道密度低的影響，資料處理準(zhǔn)確求取靜校正量難度加大；2）受地表障礙物（如城鎮(zhèn)、鐵路和公路、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)、溶洞等）的影響，激發(fā)、接收點(diǎn)分布不均勻，造成CMP 面元內(nèi)道集、炮檢距、方位角等分布不均勻，資料保真處理和成像難度加大。針對(duì)這兩個(gè)方面的問(wèn)題，武隆頁(yè)巖氣低密度三維地震資料處理，參照“兩寬一高”（寬頻、寬方位、高密度）三維地震資料處理技術(shù)在高保真的前提下，注重提高信噪比和高精度靜校正處理環(huán)節(jié)以彌補(bǔ)資料采集存在的缺陷。針對(duì)提高信噪比和高精度靜校正的處理方法主要有：①針對(duì)不同地表巖性條件下的噪聲特征，采用差異化分步、多域噪聲衰減[18-19]處理精細(xì)去噪；②針對(duì)復(fù)雜山地靜校正和單位面積內(nèi)炮、檢點(diǎn)分布點(diǎn)較少的特點(diǎn)，采用基于近地表速度模型[20]反演的方法進(jìn)行多輪次靜校正迭代；③針對(duì)因大型障礙物造成變觀、不規(guī)則采樣問(wèn)題，采用五維規(guī)則化處理技術(shù)[21-22]實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)則化重構(gòu)，使得反射面元屬性的均勻性趨好。

武隆地區(qū)三維地震數(shù)據(jù)體處理受低密度采集的影響，如果保真度不高，就存在海相沉積地層和頁(yè)巖層的地震反射波組“串相位”[23]和混波的缺陷（圖6）。在地震資料處理解釋一體化[24]運(yùn)作模式下，采用建立構(gòu)造模式基礎(chǔ)上重構(gòu)偏移速度模型、通過(guò)地層構(gòu)造格架和地層傾角共同來(lái)約束反演趨勢(shì)進(jìn)行疊前深度偏移，使得陡傾角地層成像保真度效果得到明顯提高。經(jīng)過(guò)多次迭代，最終提交的數(shù)據(jù)體“串相位”現(xiàn)象基本消除（圖7）。

圖6 武隆三維地震初步處理剖面反射波組“串相位”和混波現(xiàn)象嚴(yán)重Fig.6 Serious“series phase”and mixed wave phenomenon of reflection wave group in preliminary processing by 3D seismic in Wulong area

圖7 武隆三維地震最終成果剖面Fig.7 Final result section of Wulong 3D seismic section

圖8 武隆地區(qū)三維地震與以往的二維地震剖面對(duì)比Fig.8 Comparison of 3D and 2D seismic sections in Wulong

通過(guò)武隆頁(yè)巖氣低密度三維地震的實(shí)施，取得主要成果是：1）獲得了三維滿覆蓋主體區(qū)主要目的層五峰組—龍馬溪組地震反射波組信噪比大于5 的較好資料（圖8、圖9）；2）地震反射波組與三維區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的LY1 和LY2 鉆井以及LY1HF 和LY2HF 鉆遇的地層吻合程度好（圖10、圖11）；3）目的層五峰組—龍馬溪組空間展布規(guī)律更加可靠（圖12）；4）CMP 道集表明，志留系龍馬溪組—奧陶系五峰組頁(yè)巖儲(chǔ)層AVO 響應(yīng)明顯，地質(zhì)工程甜點(diǎn)和地應(yīng)力預(yù)測(cè)[25]可信度高（圖13）；5）地震資料滿足頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)要求，為新一輪鉆井部署提供可靠的支撐；6）通過(guò)高保真的前提下注重提高信噪比和高精度靜校正處理技術(shù)，以彌補(bǔ)資料采集存在的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)低密度三維地震資料采集成本較以往類(lèi)似地區(qū)下降46%，為常壓頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)探索出一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用有效的地震勘探方法與技術(shù)，對(duì)推動(dòng)中國(guó)南方常壓頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)具有重要借鑒意義。

3 評(píng)估分析

中國(guó)南方山地灰?guī)r出露區(qū)地震資料信噪比低，主要原因是地表高差大、出露巖性橫向變化大、灰?guī)r出露區(qū)淺地表溶洞和煤礦坑道等廣泛分布，給地震資料采集激發(fā)和接收環(huán)節(jié)一致性以及資料處理靜校正、速度分析[26-27]和成像等帶來(lái)較大影響[28]。因此，評(píng)價(jià)此類(lèi)資料的品質(zhì)主要指標(biāo)是勘探目的層反射波組的信噪比。

圖9 武隆地區(qū)志留系龍馬溪組—奧陶系五峰組三維地震反射波組品質(zhì)分析Fig.9 Quality analysis of 3D seismic reflection wave group of Longmaxi Ordovician Wufeng Formation of Silurian in Wulong

圖10 過(guò)LY1井和LY2井連井剖面Fig.10 Cross well profile of Well-LY1 and Well-LY2

圖11 過(guò)LY1HF井和LY2HF井連井剖面Fig.11 Profile of Well-LY1HF and Well-LY2HF

圖12 武隆地區(qū)志留系龍馬溪—奧陶系五峰組底面構(gòu)造Fig.12 Bottom structure of Silurian Wufeng-Ordovician Longmaxi Formation in Wulong area

圖13 武隆地區(qū)志留系頁(yè)巖氣甜點(diǎn)預(yù)測(cè)（紅色：高值；藍(lán)色：低值）Fig.13 Sweet spot prediction of Silurian shale gas dessert in Wulong（red:high value;blue:low value）

桃子蕩三維地震勘探工區(qū)是位于四川盆地內(nèi)、地表出露巖性80%為侏羅系砂巖，地表地形高差與武隆三維地震勘探工區(qū)相比相對(duì)較小，地下構(gòu)造為斜坡型，相對(duì)簡(jiǎn)單，勘探目的層為二疊系（礁灘）和志留系（頁(yè)巖）。桃子蕩與武隆三維地震勘探工區(qū)一樣，都是地表地形相對(duì)復(fù)雜、地下構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的“單復(fù)雜”地區(qū)，兩者具有可比性（表1）。桃子蕩三維地震勘探方法采用192次覆蓋、炮道密度為47.5萬(wàn)道的觀測(cè)系統(tǒng)（圖14）。通過(guò)對(duì)桃子蕩三維地震勘探的分析，為武隆三維地震勘探評(píng)估分析[29]提供參考依據(jù)。

影響地震資料信噪比因素很多。將2 塊三維地震資料采用同一流程和參數(shù)進(jìn)行抽炮處理，分別形成桃子蕩三維20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120 次疊加地震數(shù)據(jù)體和武隆三維20、30、40、50、60次疊加地震數(shù)據(jù)體。武隆三維地震數(shù)據(jù)選取地表巖性與桃子蕩地區(qū)一樣都是侏?系砂巖覆蓋地區(qū)、志留系埋深都在3 000 m左右的地震剖面，針對(duì)相對(duì)穩(wěn)定的龍馬溪目的層反射波組進(jìn)行信噪比分析，其分析結(jié)果是能夠反映原始資料疊加次數(shù)與信噪比之間的關(guān)系（圖15、圖16）。

圖14 三維地震疊加次數(shù)對(duì)比Fig.14 Comparison of 3D seismic stacking times

通過(guò)對(duì)2 個(gè)工區(qū)三維地震覆蓋次數(shù)與平均信噪比關(guān)系分析，發(fā)現(xiàn)在地表復(fù)雜、地下構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的向斜構(gòu)造區(qū)，能滿足五峰—龍馬溪組地震資料成像和地質(zhì)任務(wù)要求的，較為經(jīng)濟(jì)的三維地震覆蓋次數(shù)為80次左右。圖16中可以看出，在相同覆蓋次數(shù)的情況下，武隆三維地震數(shù)據(jù)體資料顯示志留系反射波組信噪比略高于桃子蕩三維，分析主要原因是：1）武隆三維地震資料采集過(guò)程中，采用“14 kg以上藥量激發(fā)單炮占比大于85%，最低激發(fā)藥量8 kg”有效措施，平均井深和藥量都比桃子蕩三維要大，在激發(fā)環(huán)節(jié)采用飽和激發(fā)，保證了每一炮的資料采集能量（圖17）；2）武隆三維采用2串24個(gè)20DX-10 Hz檢波器同心圓埋置組合接收，比桃子蕩三維單串12 個(gè)20DX-10 Hz 檢波器圓形埋置組合接收壓制干擾效果要好一些，在接收環(huán)節(jié)保證組合接收效果；3）志留系平均埋深和所處的構(gòu)造位置，武隆為3 000 m 左右、向斜部位（對(duì)地震成像有聚焦作用），桃子蕩為4 000 m左右、斜坡部位。雖然武隆地區(qū)地表灰?guī)r出露占75%，桃子蕩地區(qū)地表砂巖出露占80%，激發(fā)和接收條件武隆地區(qū)不如桃子蕩地區(qū)，由于采取了針對(duì)性方法，使得同疊加次數(shù)的三維地震數(shù)據(jù)體的信噪比武隆三維比桃子蕩三維略高。

圖15 三維地震疊加次數(shù)為40次信噪比分析Fig.15 Analysis of S/N ratio for 40 times of 3D seismic stacking

圖16 桃子蕩與武隆三維地震覆蓋次數(shù)與平均信噪比關(guān)系Fig.16 Relation between 3D seismic coverage times and average S/N of Taozidang and Wulong

武隆雖然覆蓋次數(shù)偏低（60次），僅達(dá)到80次的3/4，但仍能使得滿覆蓋區(qū)域的地震資料能夠滿足地質(zhì)任務(wù)的要求。為了確保地震勘探地質(zhì)效果，建議在后續(xù)類(lèi)似地區(qū)進(jìn)行三維地震勘探時(shí)，覆蓋次數(shù)應(yīng)不低于80 次，炮道密度應(yīng)不低于20 萬(wàn)道/km2。頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探方法和經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)石化現(xiàn)已在四川盆地西南緣正在實(shí)施的桂花和陽(yáng)春溝變密度三維推廣應(yīng)用。桂花三維是地下構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單、斷層不發(fā)育，地表高程較大的“單復(fù)雜”地區(qū)，南部地層傾角較陡，地表主要出露巖性為二疊系、三疊系灰?guī)r；北部地層傾角較緩、地表主要出露侏?系、白堊系砂巖，勘探主要目的層是志留系頁(yè)巖，埋深在750（南）～5 000（北）m。根據(jù)工區(qū)的特點(diǎn)、地質(zhì)任務(wù)要求和降本增效的理念，借鑒武隆地區(qū)頁(yè)巖氣低密度三維經(jīng)驗(yàn)，南部采用130 次覆蓋、30 萬(wàn)道/km2炮道密度，北部采用72次覆蓋、18萬(wàn)道/km2數(shù)炮道密度的變密度三維地震方法。陽(yáng)春溝三維是地下構(gòu)造復(fù)雜、地表情況復(fù)雜的“雙復(fù)雜”地區(qū)，勘探主要目的層是志留系頁(yè)巖，埋深在1 000（南）～4 500（北）m。同樣根據(jù)工區(qū)的特點(diǎn)、地質(zhì)任務(wù)要求和降本增效的理念，借鑒武隆地區(qū)頁(yè)巖氣低密度三維經(jīng)驗(yàn)，南部地層傾角較陡、斷層發(fā)育、西部為一高陡構(gòu)造帶，地表主要出露巖性為二疊系、三疊系灰?guī)r，采用180次覆蓋、45萬(wàn)道/km2炮道密度三維地震方法進(jìn)行資料采集；北部地層傾角較緩、斷層不發(fā)育、地表主要出露侏?系砂巖，采用90次覆蓋、45萬(wàn)道/km2炮道密度三維地震方法進(jìn)行資料采集。

4 結(jié)論

圖17 侏?系砂巖不同激發(fā)因素單炮記錄能量與信噪比分析Fig.17 Analysis of energy and S/N ratio recorded by single shot for different excitation factors of Jurassic sandstone

1）頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探技術(shù)應(yīng)用地質(zhì)背景是地下構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單地區(qū)域性富集且具有強(qiáng)反射地震界面目的層，其特點(diǎn)是有針對(duì)性地選擇性價(jià)比較高的頁(yè)巖氣低密度觀測(cè)系統(tǒng)，采用深井大藥量飽和激發(fā)提高單炮能量與信噪比，采取高保真前提下的提高信噪比和高精度靜校正的處理方法，達(dá)到降低三維地震資料勘探成本、提高勘探效果的目的。

2）在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，以頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)地下構(gòu)造和地表出露巖性情況，在有利目標(biāo)區(qū)適當(dāng)增加有效炮，可形成變密度寬方位三維地震勘探技術(shù)。

3）堅(jiān)持深井大藥量飽和激發(fā)，提高有效炮比率是低密度三維地震勘探資料采集的關(guān)鍵。武隆地區(qū)采用“14 kg以上藥量激發(fā)單炮占比大于85%，最低激發(fā)藥量8 kg”的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)激發(fā)環(huán)節(jié)提高有效炮比率、確保單炮記錄的能量和信噪比起關(guān)鍵作用，值得借鑒。

4）武隆地區(qū)常壓頁(yè)巖氣低密度三維地震勘探經(jīng)驗(yàn)可以推廣到類(lèi)似的地表復(fù)雜、地下構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的地區(qū)。