準噶爾盆地南緣山前帶地球物理勘探方法研究.pdf

1、準噶爾盆地南緣山前帶位于天山造山帶與準噶爾盆地的結合部位,具有獨特的地質構造背景。目前該帶已發(fā)現(xiàn)獨山子油田、吐谷魯油田、呼圖壁氣田和齊古油田共四個油氣田(藏)和柴參1井等出油點,但由于該區(qū)地質構造復雜,并經(jīng)歷了多期構造演化與疊加,地表地震地質條件和構造變形異常復雜,嚴重影響了該區(qū)油氣勘探工作的開展。開展山前復雜構造帶的非地震(重、磁、電)、地震勘探方法的采集、處理和解釋技術方法研究,逐步完善山前帶的地震、非地震一體化勘探技術系列,解決山

2、前帶油氣地質勘探中的關鍵技術問題,是目前乃至今后一段時期山前帶油氣勘探的重要任務。
　　 本博士論文選題來源于中國石化集團公司西部新區(qū)勘探指揮部科研項目《西部山前復雜構造帶地球物理勘探技術研究》和它的兩個子項目《準南山前帶非地震勘探方法技術研究》及《復雜山前帶地震成像技術研究》,主要研究物性與地質模型的建立、研究非地震資料的處理方法、地震資料采集觀測系統(tǒng)的優(yōu)化設計以及地震資料的分析、成像技術。資料處理方法和技術的研制不僅在理論模

3、型上進行試驗,同時還利用實際資料來檢驗其合理性。總結出一套適合準噶爾盆地南緣山前帶地球物理勘探的方法和技術。
　　 論文以劉光鼎院士所倡導的綜合地球物理地質解釋原則作為指導思想,即以活動論的構造歷史觀為指導,以綜合地球物理研究為手段,把握巖石物性與物理-地質模型兩個環(huán)節(jié),實現(xiàn)地質與地球物理的結合、定性分析與定量分析的結合、正演與反演的結合,并進行多次反饋。
　　 針對準噶爾盆地南緣山前帶的地質、地球物理條件和勘探現(xiàn)狀,提

4、出了綜合地球物理-地質研究思路。即通過地質與地球物理資料的收集、分析與總結,建立地質-地球物理模型；在重磁資料處理與解釋方面,研制了山區(qū)高精度和適用性強的重力地形改正的方法及程序,提出了對山區(qū)重磁資料曲化平的方法,并應用于米泉區(qū)塊,為山區(qū)重力資料處理與解釋提供了新的經(jīng)驗；研究了小波變換中小波母函數(shù)的選擇和階數(shù)的選取,并通過模型試驗及實際應用證明了小波變換是現(xiàn)今進行重磁場分離的一種有效新手段；用優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡為主框架,在反演過程中引

5、入模擬退火算法的混合最優(yōu)化方法,既利用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡指導學習的功能來提高局部搜索的性能,又利用了模擬退火算法的概率突跳性實現(xiàn)全局收斂,在減小位場多解性和提高反演的速度和精度方面有了新的進展。
　　 在大地電磁測深資料的處理方面,針對山區(qū)的MT地形影響靜態(tài)效應及其消除,研究改進的大地電磁阻抗張量GB分解方法改善了方程的病態(tài)性能并減少了計算時間,是進行靜校正的新方法；地學統(tǒng)計的克里格方法可對畸變的視電阻率斷面和相位斷面進行有效的靜校

6、正。
　　 在針對山前帶的MT資料的精細反演方法中,最新研制的大地電磁全頻段偏移成像,對觀測范圍內(nèi)的所有頻點進行疊加成像,不僅突出重點頻率段的信息,反映所有頻段的綜合信息,而且使計算結果更加豐富和全面；帶地形的約束模擬退火反演,對于原有的快速模擬退火反演方法在多方面進行了改進,提高了搜索和計算效率及算法的適用性；利用地震旅行時、MT視電阻率及阻抗相位實現(xiàn)了大地電磁與地震數(shù)據(jù)的同步反演和順序反演,適用于物性界面一致和不完全一致的兩

7、種情況,可對地震資料難以得到的推覆構造以下的沉積層系分布作重要補充。精細反演方法中介紹利用大地電磁測深新的視電阻率定義提高反演分辨率,通過模型和實際MT資料的對比試驗和處理解釋,證明該方法可以提高反演計算的分辨率和準確性。
　　 在地震資料采集方面,針對山地地震資料信噪比非常低的特點,除了進行大量野外施工試驗外,室內(nèi)通過地震波照明,進行基于模型、面向目標的地震觀測系統(tǒng)優(yōu)化設計,提高勘探目標的照明強度,以提高地震數(shù)據(jù)的品質。在提高

8、信噪比資料處理方面,方法上采用“CRS疊加+疊后時間偏移+疊前時間反偏移”復雜山前帶的地震數(shù)據(jù)處理流程。實際資料的疊前時間偏移結果基本都優(yōu)于疊后偏移結果,在疊前時間偏移剖面上,構造形態(tài)清楚,有利于構造解釋。
　　 本論文采用或研制的處理方法或思路,首先在理論模型上得到合理的檢驗,并在實際資料處理中得到驗證,說明采用或研制的處理方法或思路是適合準噶爾盆地南緣山前帶的地球物理資料處理,為今后在山前帶的地球物理勘探積累和提供了一套勘探