浅地层剖面测量:给海底做浅表层“CT”

来源:中国国土资源报 作者:刘玉萍 发布时间:2017-09-01

如果说多道地震是给可燃冰储层做详细深入的“CT”,那么,在做这项深度检查之前,可以对“病人”做一个经济快速的浅表层“CT”,也就是进行浅地层剖面测量(简称SBP)。这时,就用到海底 “浅表层CT仪”了。

话说这台“浅表层CT仪”原理简单、操作快捷、经济成本低,但作用却不容小觑。

首先,浅剖仪的声波信号频率比多道地震声波信号高很多,因此它在海底浅表层的探测上比多道地震方法有着更高的分辨率,最高可达5厘米,可以反映更丰富的海底地层结构及构造细节。也就是说, “浅表层CT仪”虽然在穿透深度上比多道地震“CT”略逊一筹,但在清晰度方面却有着明显优势。

其次,海底天然气渗漏和天然气水合物的赋存具有密切关系,海底天然气渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。海底天然气渗漏的气体赋存于浅部地层,使其在浅层剖面上得以反映。这种浅层气聚集带在“浅表层CT仪”上表现为声空白、声混浊、增强反射层、速度下拉等典型的水合物发育声学特征。海底以下几十米乃至数百米的水合物发育声学特征,在“浅表层CT仪”上都能清晰地显示出来。

此外,海底天然气渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型,比如:海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等。这些微地貌特征,在“浅表层CT仪”上都可以得以显现。

海底“冷泉”和羽状流都与天然气水合物存在密切相关,其发育区常发现天然气水合物。目前,浅剖数据中海水气泡(包括水合物气泡羽状流)产生的地震响应已受广泛关注。由于海底“冷泉”和羽状流出现在海底以上,对于“浅表层CT仪而言”,这更是“显而易见”的事情了。

中国地质调查局广州海洋地质调查局引进浅地层剖面技术已有十多年,浅剖测量技术也在不断发展进步,由最初记录的纸质剖面到现在的数字化处理解释。为了提高“浅表层CT仪”的清晰度,自2011年开始,广州海洋地质调查局开始着力于数字化浅剖数据处理技术研究,并取得了技术突破,在浅剖数据保幅去噪、波形处理等一系列浅剖处理技术,得到业内专家们的认可。

近年来,广州海洋地质调查局“海洋六号”科考船在南海北部陆坡的多个调查区先后采集了大量浅地层剖面数据,重点研究天然气水合物发育有利区,为可燃冰勘查及试采提供了重要的基础资料。

(作者系中国地质调查局广州海洋地质调查局资料处理研究所工程师,主要研究浅剖数据处理技术。)

 

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