勝利探區(qū)高密度地震采集技術(shù)應(yīng)用研究

邱燕

摘要 結(jié)合近幾年勝利物探高密度采集實(shí)例，對觀測系統(tǒng)參數(shù)選取和激發(fā)、接收技術(shù)進(jìn)行了研究，從提高分辨率的角度提出了一些認(rèn)識，并對采集效果明顯的永新和羅家高密度采集實(shí)例進(jìn)行了分析評價(jià)，以期對今后的高密度采集有幫助。

關(guān)鍵詞 高密度采集；分辨率；觀測系統(tǒng)參數(shù)；激發(fā)；接收

中圖分類號TE5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0138-02

如何提高三維地震資料的精度，提高對復(fù)雜小斷塊的刻畫能力、巖性圈閉的預(yù)測能力和小尺度孔縫洞的描述精度，是當(dāng)前二次勘探急需解決的問題。

經(jīng)實(shí)踐證實(shí)，高密度三維地震勘探技術(shù)是解決該問題的有效途徑。

1高密度地震采集技術(shù)及應(yīng)用

1.1高密度地震采集概念特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)途徑

1.1.1高密度地震采集特點(diǎn)

高密度空間采集的主要目的是提高地震信號成像的精度，獲得“高信噪比、高分辨率、高保真的數(shù)據(jù)”是確保成像精度的關(guān)鍵。針對高密度采集來說，更為重要的指標(biāo)是“高分辨率和高保真”。

高密度地震采集的特點(diǎn)：采用萬道地震儀、數(shù)字檢波器單點(diǎn)接收、更小的道距和接收線距、更小的炮點(diǎn)距及炮線距、長寬排列、大道數(shù)、小面元、高覆蓋次數(shù)，獲得全方位、海量地震數(shù)據(jù)。

1.1.2實(shí)現(xiàn)途徑

高密度空間采集指提高數(shù)據(jù)體的道密度，即每單位平方公里的道數(shù)。

國外采用超萬道數(shù)字地震儀器、數(shù)字檢波器、單點(diǎn)接收來實(shí)現(xiàn)高密度采集。

勝利物探實(shí)現(xiàn)高密度地震采集的途徑：1）現(xiàn)有地震儀改造和數(shù)字檢波器單點(diǎn)；2）現(xiàn)有儀器和模擬檢波器組合，靈活設(shè)計(jì)。

勝利物探嚴(yán)格意義上的高密度采集是2008年在羅家實(shí)施了高密度3D3C地震先導(dǎo)試驗(yàn)采集，采用了數(shù)字檢波器、12.5m道距、室內(nèi)組合等技術(shù)。接收道數(shù)1.12萬道，儀器記錄道數(shù)3.36萬道。

1.1.3勝利高密度采集地質(zhì)任務(wù)要求

通過對勝利物探公司承擔(dān)的高密度采集項(xiàng)目的地質(zhì)任務(wù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其地質(zhì)任務(wù)要求可以概括為：縱向上能分辨10m的砂體，橫向上能分辨10m斷距的斷層。

1.2如何提高分辨率

1.2.1面元大小的選擇

空間假頻影響成像效果，降低橫向分辨率，面元選擇防止空間假頻不僅要防止有效波假頻，還要防止干擾波假頻。

羅家高密度基于防干擾波假頻的面元論證。羅家高密度在選擇面元時，為了防止干擾波假頻，充分的考慮了該區(qū)主要的面波干擾的保真采集，通過前期的干擾波調(diào)查試驗(yàn)，確定該區(qū)主要干擾為面波，分析了該區(qū)面波的特點(diǎn)，通過做F-K譜分析，為防止面波空間假頻，空間采樣間隔應(yīng)控制在15m之內(nèi)（面元尺寸7.5m）。

1.2.2最大炮檢距的選擇

各高密度采集實(shí)例根據(jù)實(shí)際情況各有側(cè)重的用了各種方法對最大炮檢距進(jìn)行了選取驗(yàn)證，如塔河S48通過不同炮檢距速度譜對比、考慮偏移孔徑、照明度分析等方法求取最大炮檢距；羅家高密度采集用先期的段試驗(yàn)資料來驗(yàn)證最大炮檢距的選取。

通過分析認(rèn)為，最大炮檢距的選擇存在定量的計(jì)算、定性的選擇的問題。

1.2.3觀測系統(tǒng)的選擇

高密度采集要求觀測系統(tǒng)具有“充分性、對稱性、均勻性、連續(xù)性”，用道密度、道均勻、炮均勻等量化指標(biāo)來衡量空間采樣的密度和均勻性。密度用空間采樣的主要指標(biāo)面元和疊加效果的主要指標(biāo)覆蓋次數(shù)來計(jì)算，采樣均勻性分別用道均勻性、炮均勻性來表示，參數(shù)越接近1均勻性越好。對勝利物探公司近年來的高密度采集項(xiàng)目的觀測系統(tǒng)指標(biāo)作了統(tǒng)計(jì)，實(shí)際生產(chǎn)均勻性指標(biāo)能達(dá)到0.1~0.3，希望能達(dá)到0.4~0.5。

采集和處理最終追求的是偏移成像精度，偏移效果與采樣密度和均勻性有關(guān)，所以優(yōu)化高密度觀測系統(tǒng)的原則應(yīng)強(qiáng)調(diào)：加密空間采樣；采樣均勻?qū)ΨQ。寬方位一般均勻性較好。

1.2.4接收技術(shù)

數(shù)字檢波器自身的動態(tài)范圍決定了其接收地震信息具有寬頻優(yōu)勢，但因其單點(diǎn)采集又具有信噪比低的劣勢。為此，羅家高密度采集項(xiàng)目中，為了改善數(shù)字檢波器信噪比低的情況，對數(shù)字檢波器進(jìn)行室內(nèi)組合，并與模擬檢波器野外組合進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)單點(diǎn)數(shù)字檢波器組合記錄可見信號優(yōu)于模擬檢波器，頻帶越高，優(yōu)勢越明顯。

永新高密度采集，采用了模擬檢波器組合進(jìn)行接收，為減小組合檢波的低通濾波效應(yīng)，采用2m組內(nèi)距和4m×10m的組合基距有效的提升了資料分辨率。

隨著數(shù)字檢波器所對應(yīng)的處理技術(shù)的進(jìn)步，高密度采集首選數(shù)字檢波器單點(diǎn)接收；如果設(shè)備受限，模擬檢波器組合也是實(shí)現(xiàn)高密度采集經(jīng)濟(jì)實(shí)用的途徑之一。

1.2.5激發(fā)技術(shù)

控制激發(fā)巖性、井深和藥量，能確保反射能量強(qiáng)、激發(fā)子波頻帶寬、減少噪音。在勝利物探高密度項(xiàng)目中，對激發(fā)因素進(jìn)行了很好的控制。

2應(yīng)用效果

2.1永新高密度采集效果

永新高密度采集項(xiàng)目觀測系統(tǒng)參數(shù)：48線75炮面元細(xì)分觀測系統(tǒng)；道距/線距50m；炮點(diǎn)/線距80m；面元25×25、20×20、15×15、10×10、5×5；覆蓋次數(shù)600、384、216、96、24；橫縱比0.52；道密度96萬。

永新高密度觀測系統(tǒng)特點(diǎn)：高密度采樣；采樣均勻；高覆蓋；大道數(shù)。通過永新的高密度采集，資料品質(zhì)大幅提高。但永新觀測系統(tǒng)也存在不足：采用面元細(xì)分容易產(chǎn)生采集痕跡，縱橫向覆蓋次數(shù)相差大易造成縱橫向采樣不一致，道距大使得不能完整記錄噪音，不利于去噪，影響處理成像精度。

2.2羅家高密度采集效果

羅家高密度采集項(xiàng)目觀測系統(tǒng)參數(shù)：28L10S400T觀測系統(tǒng)；道距/炮點(diǎn)12.5m/25m；線距/炮線距125m；面元網(wǎng)格6.25m×6.25m；覆蓋次數(shù)20×7=140；橫縱比0.724；道密度358萬。羅家高密度觀測系統(tǒng)特點(diǎn)：羅家采集橫縱比達(dá)到0.724，采樣更均勻；道距更小，確保了能完整記錄噪音。新采集高密度初疊剖面層間信息以及對斷點(diǎn)斷面刻畫的繞射信息更加豐富。

3結(jié)論

高密度采集是二次采集的大勢所趨。為了技術(shù)更好的發(fā)展，就存在的問題提幾點(diǎn)建議。

存在問題：參數(shù)論證和觀測系統(tǒng)的篩選缺乏定量評估指標(biāo)。

建議：試驗(yàn)先行，通過試驗(yàn)資料來選擇驗(yàn)證參數(shù)，實(shí)現(xiàn)觀測參數(shù)定量選擇。干擾波調(diào)查試驗(yàn)，可以指導(dǎo)優(yōu)選面元大小和最大炮檢距；檢波器類型試驗(yàn)，確定接收系統(tǒng)的動態(tài)范圍，指導(dǎo)面元選擇；段試驗(yàn)指導(dǎo)面元、覆蓋次數(shù)和最大炮檢距的選取。

參考文獻(xiàn)

[1]陸基孟.地震勘探原理，2009.

[2]熊翥.高精度三維地震.勘探地球物理進(jìn)展，2009，32(1).