地震采集（精选9篇）
地震采集 篇1
地震采集在向精细化、复杂化发展, 其涉及的数据和信息越来越多。目前中国石油东方地球物理勘探有限责任公司 (以下简称公司) 所涉及的业务包括陆上地震勘探、海上地震勘探和过渡带地震勘探, 这些项目既有二维的, 也有三维的。每个项目都要产生大量的基础资料, 这些资料包括队伍管理、生产管理、经营管理和后勤管理等。传统的地震数据分散管理的方式已经不能适应公司发展的需要, 对这些数据和信息实现系统化统一管理显得尤为重要, 即数据和信息的融合和标准化[1,2,3], 从而实现不同层次、不同部门信息系统间的信息共享, 以减少由于数据格式不统一造成的数据多次录入, 并统一分析结果呈现形式。
地震队数据管理系统通过模板自由定制, 能够适应不同项目和不同甲方数据管理的不同要求。通过角色授权工具及项目管理等工具, 实现用户功能的控制和操作界面的布局控制。该系统具有定制灵活性、功能可变性和管理统一性的特点, 可即时有效地对不同项目和不同地震队的数据和信息进行整合并可在线进行统一的管理和分析, 从而实现地震队各项管理标准化[4], 进而提高工作效率和管理水平、降低项目运行成本。
1 基于模板的软件开发技术
不同的地震项目管理模式差异较大, 为了使地震队数据管理系统得以推广应用, 采用模板定制进行系统设计和开发。具体包括编辑模板和查询模板。围绕项目目标, 利用“编辑模板”实现管理数据的采集、录入;利用“查询模板”实现数据的查询、统计。
1.1 编辑模板
所谓模板, 就是对某种特定应用的描述, 是程序功能的抽象。通过特定的语法和格式借助执行部件实现模板定义的功能。
系统定义了小队管理项目的百余个表格的输入数据模板。在执行部件编辑模板解释器的控制下完成数据交互和批量采集。
该系统的编辑模板由模板定义工具模块和编辑模板解释器组成, 主要特点有: (1) 定义模板简单; (2) 逻辑行为统一; (3) 遵循数据库约束原则; (4) 通用性较强。
通过交互的方式定义编辑模板可完成一个简单模板的定义。
编辑模板解释器是地震队管理系统的重点部分: (1) 根据模板的控制实现具体的操作, 如页面布局和生成各种输入控件; (2) 在操作按钮的控制下完成数据的插入和删除; (3) 实现模板触发器、内联函数、外部模块在控制下运行; (4) 实现对数据库的约束。
1.2 查询模板
开发数据库管理系统的目的是使用数据, 包括输出适用不同软件系统的数据、生成电子表格、统计分析图件等。在实际应用中, 需要对数据库的数据进行一定的运算, 包括统计、合计、累计、分组和合并等。大多数的数据库管理类系统采用逐模块开发的方式进行代码编写、调试, 生产若干个模块满足用户的需求。但这种方式导致模块数量较大和系统维护困难。
通过对地震队数据和信息的应用分析、归纳和总结, 找出规律, 在开发通用查询模板的基础上, 开发模板定义工具和查询模板解释器, 实现了通过简单定义完成数据查询和报表的要求。主要特点有: (1) 多表联合查询和多表并列查询; (2) 任选输出字段、排序输出字段; (3) 数据统计、累计、分组求和以及合并同类项; (4) 支持分组运算函数并实现日期函数; (5) 引用Excel模板作为输出模板。
查询模板定义工具同编辑模块一样, 通过开发“查询模板交互定义工具”, 避免手动编写的麻烦。
查询模板支持嵌入函数、同类项合并、统计和分组统计。根据需要, 系统引入并开发了一个按日期分组统计的日期类函数:bydate () , 其作用是某一项的统计取决于另一项的值。比如统计生产炮数, 在数据库里的数据是按日期、炮线存放炮数的, 也就是说某个日期, 某条炮线上激发了多少炮。现在要求统计日产量、周产量和月产量等, 需要说明的是这里的周、月不一定是自然周和自然月, 比如从某个星期五到下周的星期四为1周, 从某个月的25号到下月的24号为1个月等。对于此类要求, 没有对应的数据库查询函数, 一般的解决方案是编写专门的程序进行。由于小队数据管理项目内存在大量此类要求, 编写各个模块显然不是解决之道。通过仔细分析和反复试验, 采用Visual C++编写bydate () 函数, 快速有效地实现了查询和统计 (图1) 。
查询解释器是模板通用查询的重要部件, 其要求非常严格。首先模板要尽可能简单, 能用简洁的语法描述复杂的问题;其次解释器能正确的解析模板语法, 并正确地执行;第三解释器的编程要高效和简洁, 便于将来扩充。
2 基于角色授权的软件功能和操作界面布局的控制技术
2.1 角色和用户管理
主要包括创建用户、创建角色并将角色赋给用户。比如:我们都是公民 (用户名) , 有人是公务员 (角色) , 有人是警察 (角色) 。国家 (管理员) 赋予某人是警察的角色, 他就有警察的权限 (图2) 。
2.2 角色授权
管理系统里的角色要通过角色和功能池定义的功能联系起来完成授权。有了用户和授权角色, 那么用户登录到系统里就能执行一定的任务了。不同的角色可进行不同的操作。另外, 超级管理员可以对系统进行及时在线维护和更新, 减少了中间环节。
生产管理者可以通过角色授权, 将系统中不同项目的数据进行对比分析, 从而达到优化生产、增加效率和降低成本的目的。
3 地震队数据管理系统模块
基于模板的系统, 可定制具体的地震队管理业务。根据小队管理的实际需求, 设置了5项管理模块。
3.1 项目管理
用户登录系统后, 第一件事就是选择项目以便激活与项目关联的功能。当然可以在登录网页里设置缺省的管理项目, 省去此步的麻烦。
授权是对功能池功能的授权, 即某个项目需要进行的工作。对功能池功能项目授权后, 角色的权限和功能池的项目授权权限进行“交集”运算, 最终决定角色在某项功能上的权限。
3.2 基本信息数据
基本信息包括:小队概况、项目简介、工区老资料、营地信息、人员、车辆信息、炸药库信息、基本图库和地理信息等。
3.3 实时信息数据
实时信息数据菜单下包括了HSSE (健康、安全、安保和环保) 、生产、许可清线、质量和设备物资五大部分, 共26个功能栏项目, 见表1。
3.4 地理信息系统
地理信息系统主要用于显示施工的进度, 比如测量、放线、许可等。
在GIS上开发一个外部模块以便执行GIS数据查询及形成GIS绘图元素, 修改几个显示模块即可显示特殊的进度数据。通过这些工作能满足对数据的显示要求。具有管理员权限的用户使用更多的显示控制选项, 并可进行创建、修改和删除 (图3) 。
从图4中可以看到每天 (每天1种颜色) 所放炮的多少和分布情况, 也可以对清雷、测量进度、测线恢复进度及工农赔偿进度等进行类似的显示[5]。
3.5 查询
通过查询模板定义基于录入数据统计和输出的查询模板表;通过设定条件并执行查询生成各种数据、输出表格及一些统计结果等
4 地震队数据管理系统的应用效果
2015年运作的某三维震源采集项目中, 测试应用了地震队数据管理系统。该系统很好地将小队原有繁多的基础数据和实时信息数据进行了归档, 形成了统一的管理平台, 提供了方便的网络多用户多权限的访问编辑功能, 实现了信息数据的共享与高效利用, 既保障了野外生产, 也对小队管理水平的提高起到有力的促进作用, 提升了队伍的竞争力。
5 结论
地震队数据管理系统功能丰富、成熟稳定, 可管理和全面整合地震队各种数据。地震队数据管理系统是地震项目统计查询、追踪问效、信息公开和地震队人员信息查询等的重要工具。由于地震队数据管理系统具有及时梳理、统计和检索各种信息的功能, 对于优化组织生产、成本控制及提高数据采集效率有着重要的意义, 具有较大的推广应用价值。
参考文献
[1]张友东.胜利油田地震数据采集系统设计与实现[D].大连:大连理工大学, 2009.
[2]吴荣辉, 陈尚平.新时期的地震科技信息服务系统[J].华南地震, 1997 (4) :84-89.
[3]张建文.加强地震队的设备管理工作[J].物探装备, 1996 (1) :39-40.
[4]范旭, 娄兵, 郑鸿明, 等.地震数据处理质量分析与评价系统的研发及应用[J].石油工业技术监督, 2015, 31 (4) :1-5.
[5]石双虎, 邓志文, 段英杰, 等.高效地震勘探数据采集智能化质控技术[J].石油地球物理勘探, 2013, 48 (s1) :7-11, 46.
地震采集 篇2
库车坳陷是塔里木盆地油气勘探的重点有利区带之一,地表起伏剧烈,地层倾角大,表层破碎,岩性复杂,表层结构纵、横向变化大,激发和接收条件差;面波、折射波发育,次生线性干扰强;断层发育,地腹构造复杂,构造部位的.成像效果差;地震波吸收衰减严重,反射能量弱,信噪比低.针对这些问题,采用多种方法和循环调查、迭代建模的方法,提高表层结构模型的精度,逐点设计激发井深.综合表层结构模型、地面地质资料、高精度遥感成像图片资料,优选激发、接收条件.采用宽线采集方法大幅度提高叠加次数和增强抗干扰能力,提高构造主体成像效果;采用大组合检波器压制多种干扰,提高单炮信噪比;实际应用表明,该采集方法能提高地震资料的信噪比和主体构造部位的成像效果.
作 者：彭才 韩朝军 曾武 作者单位：彭才(川庆钻探公司地球物理勘探公司,四川,成都,610212)
韩朝军(东方地球物理勘探公司新疆地调处,新疆,乌鲁木齐,830016)
曾武(西南油气田分公司川中油气矿,四川,遂宁,629002)
浅层区地震勘探资料采集方法 篇3
(1) 在物理勘探过程中, 地震勘探模式是一种重要的模式, 这种模式需要进行弹性波的激发, 在传播过程中, 弹性波穿过地层介质, 从而发生一系列的折射、反射及投射状况, 再进行专业仪器的使用, 记录好这些振动, 通过对这些信息的分析及研究, 得到地质界面、地质形态等构造的相关信息, 通过对这种方法的应用, 可以进行岩石或者矿床等性质的分析。这种地震勘探方法比较流行于非金属矿产、沉淀型能源矿产等的采集, 文章以复杂地区的煤田地震勘探为例子, 进行浅层地震勘探采集方法的深入分析。
在实践过程中, 地震勘探工作需要选用好适当的仪器, 在地震勘探过程中, 需要针对不同勘探目标, 进行相关采集仪器的使用, 确保这些仪器设备的良好性能性。在浅层地震勘探过程中, 需要进行中小型采集仪器系统的使用, 要保证系统的良好性能。在浅层地震勘探采集过程中, 系统采集模式主要分为两个部分, 分别是分布式采集数字传输模式及集中式模拟传输模式, 这两种模式具备不同的工作侧重点, 其性能参数指标也存在差异。
目前来说, 我国的煤田地震勘探体系依旧是不健全, 缺乏地震勘探的核心技术应用, 缺乏国产的先进仪器。在实践过程中, 多使用国外的先进仪器, 这些仪器普遍是大中型仪器, 比如428XL系统。在实践过程中, 国产的轻便分布式采集系统也能得到应用, 这种分布式采集系统具备以下特点, 其采集信号保真度比较高, 系统输入的噪声比较小, 具备良好的采样率, 具备良好的施工环境适用性。
(2) 为了满足地质勘探工作的要求, 需要做好浅层区的地震勘探采集工作, 需要实现观测系统的强化, 做好二位地震观测的相关工作。在二位地震观测应用中, 比较常见的是多覆盖观测系统, 这种观测系统的选择, 需要根据不同的施工条件进行应用。在工程实践中, 如果勘探深度比较大, 具备较多的仪器道数, 就需要进行端点放炮的使用, 如果勘探深度比较浅, 为了有效提升浅层的覆盖率, 必须进行中间放炮的模式开展。在实践过程中, 要保证中间放炮观测系统不同工作模式的协调, 需要针对地下地层的相关工作环境, 进行该系统的具备选择及应用。
(3) 为了有效提升浅层地震的勘探效益, 需要进行三维地震观测体系的健全, 主要的地震勘探观测模式有线束状三维观测系统、规则性线束状三维观测系统。在施工比较困难的地区, 需要进行宽线观测系统的应用, 从而满足日常观测工作的要求。
在三维地震观测过程中, 针对那些施工比较困难的地区, 需要进行宽线观测系统的应用, 这需要做好三维地震勘探的细节工作, 做好系统参数的有效选择, 要做好覆盖次数的优化选择, 在简单区域施工中, 覆盖次数要低一些。在面元大小分析中, 要针对勘探目标状况等进行具体选择。
对于特殊的勘探小目标, 面元大小要求为至少能够保证在目标范围内有2~3个叠加道, 在切片上有4~9道。要防止产生空间假频, 1个周期内不能少于2个采样点, 1个波长内也至少要有2个采样点;炮检距及其分布:最小炮检距设计为最浅目的层的1~1.2倍, 最大炮检距的设计考虑因素较多, 一般要求大于勘探目的层深度, 同时还要考虑NMO拉伸, 多次波的识别、速度分析的需要等;偏移孔径;覆盖次数斜坡带:一般经验为, 在水平层状介质情况下, 覆盖次数斜坡带大约是目标深度的20%;记录长度:要求能够记录到最深的必要测量层位的绕射。
在复杂地区的三维地震勘探应用中, 为了满足整体工作的开展要求, 需要做好复杂地区的资料采集及设计工作, 做好复杂地区的测量及勘探工作, 实现测量环节及设计环节的协调, 保证后续施工的良好开展。在施工过程中, 需要针对地表的变化特征, 进行施工方案的优化及选择, 要保证CMP面元内不同道炮检距的均匀性分布。
在复杂地表地质工作中, 需要针对相关的施工环境, 进行三维采集施工方案的优化, 针对工区内部的地表条件, 进行观测系统的优化, 避免施工障碍物, 落实好相关的施工工作。
(4) 在浅层区地震勘探过程中, 需要做好障碍区炮点、接收点的定位工作, 做好炮点及接收点工作方案的优化, 进行分段线性拟合方法的采用, 保证不同控制点标准初至曲线的建立, 针对实际工作要求, 强化多方位交汇方的应用, 做好炮点及接收点位置的计算及校正工作, 要保证其良好的工作数据信息记录, 实现其定位精度的提升。
2近地表结构调查方案及质量评价方案的优化
(1) 为了满足地震勘探采集工作的要求, 需要实现地表结构调查方案的优化, 可以进行井地观测方法的优化, 确保微地震测井方案的优化, 进行速度界面的确定, 保证各层的层速度。在钻井过程中, 需要查清其内部岩性的变化状况, 进行潜水面准确位置的确定。
在低降速带的调查过程中, 可以进行小折射法的应用, 这种方法可以进行表层速度界面的有效划分, 进行低降速带速度及厚度的降低, 通过对小折射法的连续观测使用, 可以进行不同速度层浅层剖面的连续变化状况的分析, 这种小折射法具备良好的施工速度, 其整体施工成本比较低, 具备良好的施工灵活性, 这种方法也具备一定的应用局限性, 其只适合于进行平坦地表的施工。
在地震勘探过程中, 雷达测深法是一种重要的应用方法, 能够进行低降速带的有效测定, 这需要根据实际地貌及工作状况, 进行采集点密度、速度等的分析。这种方法也有一定的应用局限性, 在一些较大厚度的黄土地形中, 它的界面工作不稳定, 测量精度不是十分精确。为了做好复杂地区的地震勘探工作, 进行采集资料控制及评价方案的优化是必要的, 从而做好采集资料检测及评价工作, 做好野外资料的采集质量控制, 实现设备自检环节、现场质量监控环节、采集资料评价环节等的协调。
采集设备自检环节主要是进行仪器设备的性能检验的应用, 主要的测试工作有脉冲测试、噪声测试等, 需要针对其相关的测试内容进行工作模式的优化。在现场质量监控应用中, 需要进行现场质量监控处理系统的应用, 保证现场数据信息的有效处理。在资料评价过程中, 需要针对不同勘探的环境, 进行相关地震勘探技术的选择。
(2) 在复杂地区的浅层地震勘探中, 地表地震条件比较复杂, 其具备多变的地下构造特征, 它的岩层产状变化比较大, 这不利于野外施工及资料处理工作的开展。为了满足实际工作的要求, 需要进行地震勘探工作体系的健全, 针对波长状况、有效波状况, 做好三维地震勘探方案的优化, 满足现阶段三维地震勘探工作的要求, 通过对观测方法体系的健全, 提升其工作应用效益。
3结束语
在浅层区地震勘探采集工作中, 进行三维地震勘探方案的优化选择是必要的, 这需要针对不同的施工状况, 进行相关施工策略的优化。
摘要：为了满足我国地质工作的要求, 做好地震勘探采集工作是必要的, 这需要针对不同的工作状况展开分析, 落实好地震勘探采集工作的相关策略。受到地形特征、地震勘探技术、施工地表特殊性的影响, 浅层地震勘探采集工作面临着一系列的问题, 为了解决这些问题, 需要进行适合设备的采用, 保证资料采集设计方案的优化, 从而满足当下地震勘探工作的要求, 保证资料采集体系的健全, 提升其资料采集的准确性。
关键词：复杂地区,浅层地震勘探,采集方法,浅层地表层性质,地层介质传播
参考文献
[1]梁光河, 蔡新平, 张宝林, 等.浅层地震勘探方法在金矿深部预测中的应用[J].地质与勘探, 2001, 37 (6) :29-33.
地震采集 篇4
复杂山区三维地震勘探数据采集方法研究
以晋城蓝焰煤业股份有限公司成庄矿四、五盘区(第三标段)三维地震勘探项目为例,对在复杂山区三维地震勘探数据的采集方法进行了简要分析.
作 者：刘润胜 叶红军 郑金宝 LIU Run-sheng YE Hong-jun ZHENG Jin-bao 作者单位：河南省煤田地质局物探测量队,河南,郑州,450009刊 名：陕西煤炭英文刊名：SHAANXI MEITAN年，卷(期)：2009“”(3)分类号：P631.4关键词：复杂山区 数据采集 三维地震勘探
南方双复杂山区地震采集方法探讨 篇5
关键词：南方,双复杂山区,信噪比,宽线,弯线,加密炮,采集方法,效果
我国南方海相碳酸盐岩复杂油气勘探区主要指地表复杂的山地和前陆盆地边缘地下高陡构造带, 也称为双复杂区[1]。这些双复杂区 (特别是地表灰岩出露区) 的地震资料采集主要面临两个方面的问题。
(1) 复杂山地问题。地表类型复杂多样, 地形起伏与切割剧烈, 难以进行炮检点精确定位;表层结构复杂多变, 激发、接收条件差异大, 地表非一致性严重;表层低降速带吸收强烈, 导致海相碳酸盐岩地层段反射波能量和频率降低;起伏地表不均匀性造成的近地表散射效应导致地震资料干扰严重、信噪比低, 很多地震数据处理和成像方法不能有效应用。
(2) 复杂构造问题。地下构造复杂, 断裂发育, 地层倾角大, 因而地震波场复杂;同时勘探地质目标埋藏深, 上覆高陡构造屏蔽了地震反射能量, 使得信噪比降低。
针对复杂地区存在的问题, 地球物理工作者提出了很多地震采集技术思路和方法。如李连英根据黄土丘陵地带的地质条件, 提出了弯线采集技术, 克服由于黄土巨厚等因素造成激发和接收困难, 降低了采集施工的难度, 很好的完成了地质任务[2,3]。在高陡构造地区, 赵殿栋等人针对推覆断面及下伏构造的地震成像效果差这一难题, 提出基于模型面向目标的观测系统优化设计技术, 利用波动方程照明结果确定地面炮点加密范围, 利用射线追踪和波动方程模拟联合照明, 综合分析了地下各目的层上覆盖次数和能量的贡献分布曲线, 确定目的层的最优检波器排列方式和排列长度, 取得了较好的效果[4,5]。同时近年来, 黄土塬地区、南方山地、准格尔盆地南缘山前带、塔里木盆地西缘库车地区等地震资料采集中广泛应用了宽线地震采集技术, 通过对宽线和单线地震剖面进行对比, 认为宽线地震剖面比单线地震剖面品质有较大改善[6,7,8,9,10,11,12]。
本文在前人的研究基础上, 针对南方双复杂山区的地震采集特点, 总结提炼出该双复杂地区地震采集方法, 即针对地表地形特征, 形成以激发为中心的宽线与弯线相结合 (弯宽线) 的采集方法;针对地下目的层能量阴影区域, 形成局部加密炮技术。从地表和地下两个方面, 分解了双复杂地区地震采集的难题。
1 南方双复杂山区地震采集思路
南方双复杂山区地表条件复杂多变, 地震资料信噪比低、采集难度大和目的层成像效果差等特点, 从而不利于储层预测。对于这些问题, 采用固定的观测系统方式解决显得不够理想, 其存在一定的局限性和不适定性, 因此, 可以从地表和地下两个方面来解决这一问题, 为此提出:
(1) 以激发为中心的合理有效的观测系统设计理念, 即在优选激发岩性和优化激发位置的条件下, 进行合理有效的观测系统设计。降低复杂地表地形带来的采集难度和激发接收的难度。
(2) 针对目的层成像效果差, 围绕怎么样使采集的原始资料照明能量均匀化为目标, 可以在规则的观测系统模板基础上进行局部加炮研究, 最终得出基于目的层能量均匀的采集设计, 避免了整体加炮, 从而降低了采集的成本。
1.1 宽线地震原理
宽线地震接收的方法是二维测线按照三维进行观测、邻道面元叠加方法。与二维单线激发接收相比, 宽线采集具有以下优势:
(1) 宽线接收增加了覆盖次数, 提高了对干扰的抑制能力。
在面元横向尺度要求允许的范围内, 布设n条接收线, 这样在垂直测线方向具有覆盖次数n Fx, 总覆盖次数F=n Fx×Fy (Fx为垂直测线方向的覆盖次数;Fy为沿测线方向的覆盖次数;n为炮点线数) , 覆盖次数是二维的n F x倍。炮检点相对单线纵横向离散, 面元道集内增加了不同的传播路径, 减小了干扰的相干性, 从而增加了对干扰的抑制能力, 提高了资料信噪比。
(2) 宽线接收增加了炮点优选机会。
由于接收测线为n条, 炮点选择的范围约增加n倍, 这样可以通过优选炮点改善激发条件, 最大限度地选择激发条件好的点激发, 同时也减少了空炮率。
(3) 宽线接收提高了接收有效信号的能力, 保证整条测线均匀提高覆盖次数。
复杂地区地表接收条件横向变化快, 由于在一定面积范围内接收, 宽线观测系统提高了接收有效反射信号的能力。同时宽线接收、多方位接收使相邻叠加, 改善了高陡地形的影响, 从面上保证了各点覆盖次数均匀。
(4) 邻道叠加压制干扰。
宽线施工的炮检组合方向特性, 等于组合震源的频率—方向特性与组合检波器的频率—方向特性之积, 从而通过垂向邻炮、邻道的叠加达到有效压制干扰、提高资料信噪比的目的。
1.2 弯线采集原理
复杂地表地震采集设计首先应该从优选激发条件出发, 以获取高信噪比单炮记录为目标, 其思路:首先沿地表有利区域布置炮线, 其次沿炮线的中心趋势线确定一条直的CMP线 (可定义为坐标系统的X轴) , 同时根据优选的炮线和确定的CMP线, 反演出一条最优的接收线及其每个检波点的坐标。建立的目标函数为:
即可求得接收点坐标, 其实质是在共接收点道集上对炮点的Y坐标取平均后的负值;再次分析该观测系统的CMP线上面元的覆盖次数分布;最后修改炮点距、道间距或加密炮点、局部增加接收排列等, 使得CMP线上的覆盖次数达到最低次数要求以上并基本均匀分布的目的。另外, 为了改善设定的CMP条带在弯线区域的覆盖次数, 以及共中心点向中轴线 (X轴) 收敛, 可以对弯线中的炮检点位置做适当的约束, 即界定物理点最大的偏离范围, 偏离的物理点应遵循渐变原则, 避免突变造成的转弯角度过大而产生的离散问题。
1.3 加密炮设计原理
加密炮 (增加炮点) 设计是为了解决目的层能量连续性而提出的, 因此是以目的层能量均匀为主要指标, 其基本原理是:首先利用研究工区已有的实际资料建立一个具有代表性的地质模型;其次在这个模型的基础上采用一个观测系统模版, 通过正演模拟计算每一炮对目的层照明, 构造一个炮文件集合[13]。
其中:Hn为总的单炮数据集合;Si为某一单炮能量。
第三将正常放炮的所有炮照明能量数据按实际的CRP面元叠加, 得到目的层原始的能量, 求出该能量均值和方差σ。
其中Eij为某一面元的照明能量, i和j分别为该面元的Inline号和CDP号;E为目的层照明度能量的均值 (满覆盖区域) 。
第四针对目的层能量不均匀性, 利用模拟退火或最小值法进行加炮, 直到目的层照明能量的方差σ最小时退出循环。从而得到接收照明均匀的最优化加炮组合。
2 应用效果分析
2.1 应用背景
南方桂中坳陷是一个以古生界充填为主的残留盆地。晚古生代的海相碎屑岩及碳酸盐岩地层保留较全, 累计厚度可达14000 m。该区的主要勘探目的层是古生界泥盆系, 要求能基本搞清海相沉积岩层内部波阻特征和宏观沉积规律, 搞清区内主要构造格架及断层分布特征。该区属双复杂地区, 其地震勘探的难点主要体现在:
(1) 主要目的层石炭系、泥盆系的岩性以灰岩为主, 反射系数小、地震响应不好。多期构造运动, 造成岩体破碎, 断裂十分发育, 地震反射界面连续性差。
(2) 喀斯特峰丛区大型洞缝、裂隙发育, 使激发产生的弹性波不能正常传播。老地层出露, 植被发育, 检波器很难按设计要求摆放。连绵起伏的山脉和突兀的孤峰, 造成山间的各种侧面和次生干扰十分发育, 严重影响地震资料信噪比。
(3) 近地表结构复杂, 全区没有稳定的虚反射界面, 静校正问题突出。
为此, 2010-2011年在桂中坳陷北部区域开展二维宽线地震攻关试验, 试验方案采用3线3炮观测系统, 单线观测系统为5390-10- (20) -10-5390, 道距20m, 单线540道, 总1620道接收, 炮点距40m, 炮排距60m, 覆盖次数810次 (面元10m×80m) 。
采用抽取不同观测系统方案进行资料处理, 通过对1线1炮、1线2炮、1线3炮、2线1炮、2线2炮、2线3炮、3线1炮、3线2炮、3线3炮等不同观测系统以及90—810次不同覆盖次数等的二次方法论证分析, 综合考虑了宽线效应的贡献和野外施工成本、效率等, 最终确定了在桂中地区采用三线二炮540次覆盖观测方案 (如图1) 进行正式施工生产, 具体观测参数为:单线观测系统5390-10- (20) -10-5390;接收道数1620道 (540×3=1620道) ;接收线3条, 接收线距40m, 检波点距20m;炮点距40m, 炮排距60m (中间炮) 、120m (两边炮, 即2炮抽1炮) ;最高覆盖次数540次 (面元10m×80m) 。
2.2 弯宽线应用实例分析
在桂中地区实际的宽线地震采集施工过程中, 常常由于各种障碍物和异常复杂的工农关系问题, 使得局部地段炮点和接收点存在一定的偏移情况, 即存在不同程度的炮线和接收线弯曲布置情况, 拟采用弯线技术来化解诸如此类复杂地表问题, 从而确保观测系统覆盖次数达到最低次数要求以上并基本均匀分布的目的, 由此形成了以激发为中心的宽线与弯线相结合 (弯宽线) 的采集技术方法。
例如, 桂中工区中某测线在1840—2250桩号段因经过高陡地形 (悬崖、陡坎等) 和村庄附近风水龙脉山等障碍无法按直线布设炮检点, 为此采用弯线技术按逐渐偏移原则设计炮检点 (如图2) , 杜绝突变偏移, 确保其收敛性, 从而较好的选择了有利于激发接收的物理点位, 有效克服了复杂地表地形带来的种种不利因素, 降低采集施工难度, 提高了采集资料品质。同时说明了在优选激发接收条件下, 将宽线与弯线有机结合 (弯宽线) 能够较好的适应双复杂山区起伏地表的二维观测系统设计。
从实际完成的采集剖面来看, 反射波组特征清晰, 主要目的层内幕反射信息丰富, 地质现象刻画清楚, 较好的完成勘探地质任务, 应用弯宽线采集技术方法取得了良好的效果 (如图3) , 为桂中地区地震勘探打开新局面奠定基础。
同年, 在安顺地区黔南坳陷双复杂区推广应用该三线二炮540次覆盖宽线结合弯线技术方法同样取得了良好的地震采集效果 (如图4) , 为安顺1井的风险勘探部署提供了有力的依据。
2.3 加密炮实例分析
在重庆建南—龙驹坝地区的地震勘探采集中, 根据以往资料分析, 区内主要勘探目标—龙驹坝推覆体构造带地表灰岩广泛出露, 地形高陡, 激发接收条件较差, 加之地下构造高陡复杂, 断裂发育, 地层倾角大, 地震波场复杂多变, 由于受上覆老地层及断层的地震波能量屏蔽、散失作用较强, 其构造顶部及下伏地层成像效果较差。在2007年建南—龙驹坝地区三维地震勘探资料采集施工中, 为改善龙驹坝推覆体构造带的资料品质, 特别针对龙驹坝构造进行加密炮设计, 共增加207炮, 通过加炮后, 满覆盖区 (72次) 主要目的层的覆盖次数提高了5-6次。加炮设计及生产后覆盖次数如图5所示。
图5龙驹坝构造加炮设计 (左) 及加炮后覆盖次数 (右)
为分析加密炮 (增加炮点) 前后叠加剖面效果, 现场处理对经过龙驹坝构造的某Inline线按加炮前和加炮后处理, 以同一流程及参数处理了两套剖面 (如图6和7) 。从现处剖面对比看, 龙驹坝构造经加炮观测后, 资料有所改善, 信噪比有所提高, 构造主体部位成像较为清晰, 内幕反射特征更加清楚。可见, 在地下高陡构造地区, 针对推覆断面及下伏构造局部进行加密炮 (增加炮点) 设计, 覆盖次数的增加有利于提高资料品质和改善地震成像效果。
3 结束语
本次针对南方双复杂山区地表地质条件复杂多变、地震资料品质差的特点, 提出了宽线与弯线有机结合的采集方法和目的层局部加密炮设计技术。采用弯宽线采集降低了地表施工的难度和改善激发接收的条件, 有利于提高资料品质, 而针对高陡复杂构造区目的层成像不好区域局部加密炮技术, 增强了目的层能量的均匀性, 提高资料信噪比, 同时改善其地震成像效果。该技术方法分解了双复杂地区地震采集的难题, 为双复杂地区观测系统优化设计提供借鉴, 其在桂中、黔南、重庆龙驹坝地区地震勘探施工中使用, 取得了良好的采集效果, 值得在类似高陡复杂构造区以及其它低信噪比地区进一步推广应用。
参考文献
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地震采集数据精细化质量控制 篇6
目前在国内外多采用可控震源, 可控震源施工具有效率高、环境污染小等优点, 采用可控震源施工采集的数据分为两部分, 一部分包括各种参数、GPS位置、震源工作状态数据, 另一部分主要是原始地震数据。
通过第一部分数据分析我们可以得到野外检波器、采集站、震源、仪器等设备的工作状态及生产参数的设置等, 保证生产质量符合标准要求。通过各种处理手段分析第二部分地震数据, 保证最终产品品质, 也反过来验证补充第一部分数据质量控制要点, 因此细致全面的质量控制措施才可保证地震数据的生产质量。
1地震采集QC数据质控
为了监控可控震源采集的质量, 安装在震源上的箱体实时返回工作的状态, 包括GPS位置坐标, 相位、畸变等状态参数及过载信息等, 仪器操作人员根据设定的门槛值, 判断震源是否工作正常。检波器和FDU的工作状态可以根据仪器在生产前和生产中的测试数据进行评价分析, 有助于我们了解各种采集设备状态、激发点位的精度等来指导现场地震采集。
在地震队工作的技术人员通过多年的工作经验, 对地震采集中质量控制的重点具有深入的了解, 并制定了规范的质量控制的流程, 对数据的分析也从表格形式转变为工程软件, 每个软件都针对一个或几个质量要点进行分析, 通过串联使用软件完成质量控制过程并输出分析的结果数据。
地震采集SPS文件整理工作是数据处理的基础, 必须确保激发点和接收点位置的正确, 保证接受排列关系和设计保持一致。震源生产中遇到大树、水沟、河流、陡坡等特殊地形可能需要临时震点偏移或变观。SPS数据的整理和分析就是要得到激发点实际位置, 判断偏移和变观的合理性。项目技术人员根据这些原则, 编写了相应的软件, 实现了对SPS数据整理、震源组合图形检查、偏点计算等功能, 可同时输出定量分析数据, 保证了SPS数据整理的准确性。
可控震源的VQC数据反映了震源的实际工作状态, 项目VQC软件能对震源的平均相位、峰值相位、平均畸变、峰值畸变、平均出力、峰值出力等指标图形化显示, 可以很直观地检查每台震源的工作状态及累计工作状态。结合VQC软件的过载、报警统计掌握每台震源的工作状态, 根据采集标准规范要求, 对震源是否适合生产做出判断, 保证激发源的生产质量。
地震采集数据的品质很大程度上取决于接受设备, 即地震仪器、检波器、采集站的工作状态, 现场可通过VQC软件分析每天检波器和采集站的工作状态, 同时可以直观的了解现场放线的质量。
此外, 震源组合中心COG坐标的比较, 关系文件的比较等都是通过软件程序完成, 技术人员通过工作中的总结不断完善和增加软件功能, 使需要检查的每个质量重点都有相应的模块与之对应, 使工作更方便, 准确, 尽量避免人为操作的失误。
在实际生产中, 仪器操作人员要按规范完成每天生产过程的检测工作, 如无线一致性测试等, 通过震源VQC数据监控震源状态和震点的位置精度, 生产后下载所有QC数据, QC人员对这些数据进一步检查、分析和评价判断, 指导野外的采集生产。
2地震数据质控
地震采集的数据是生产的最终产品, 所有前面的工作都是为了得到高品质的地震资料, 现场的QC人员必须对野外得到的地震资料进行检查、分析, 确保地震资料的质量满足甲方的要求, 符合技术标准。
地震资料和野外返回QC数据之间的检查分析是互相验证、反馈的关系, 检查地震数据时, 要注意其反映的QC数据的信息, 两者应该是一致的, 同时也验证地震数据的品质。
目前地震队现场使用的处理系统有许多可靠的质控手段, 可以对地震数据进行多方面的检查, 发现其中的问题并及时整改, 保证地震数据的质量。在对地震数据的检查过程中通过实践总结出处理工作的流程, 可以很好的完成每天的地震数据检查工作。
在此流程中, 数据经过解编形成系统内部数据, 应用整理后的SPS文件加载观测系统, 虽然在检查QC数据中已经检查了SPS文件, 但是仍需在处理软件中检查数据大小、总道数等信息, 进一步验证SPS文件和地震数据对应关系是否正确。同时需要对观测系统的偏移距、炮检点分布、覆盖次数等信息进行检查。
对加载的观测系统进行高程、偏移距、位置等属性检查无误后, 再从共炮点道集和共检波点道集两个方面检查单炮, 运用线性动校正方法再一次验证中心点位置和排列关系的正确性, 从初至上可以检查炮点或检波点偏移情况, 是否有反相道, 产生干扰的因素等, 并和QC数据比对, 验证彼此的一致性, 同时检查单炮的面貌特征, 如有效波、噪音的分布等是否符合实际规律。可以在道集上对坏道、不正常道、空道进行编辑, 输出这些编辑信息的文本文件, 以便和实际生产比对和日后查询。另外还需抽取地震数据的辅助道进行检查, 在野外生产中辅助道出错的几率较低, 但也可能发生, 在以前的生产中就遇到过这种情况, 所以需要对辅助道检查。
上述步骤完成后, 提取地震数据的属性, 如均方根振幅、能量、频谱等属性, 根据这些属性的显示, 可以检查单炮的能量强弱, 对比该点震源的震动属性查找具体原因。地震数据属性的分析有利于我们发现品质差的单炮, 或属性随近地表状况变化的规律, 是检查地震数据品质的可靠方法。
为了每天都能够了解生产区域的地质构造, 每天都要利用当天采集数据进行常规叠加处理, 并随生产日累加, 直到完成一条测线和一束线, 可以及时发现单炮数据的变化是否符合工区的地质构造特征。每天的处理流程要求保持一致, 关键处理结果要存档, 以便日后查询。
另外在剖面分析中, 可以加入频谱、信噪比等分析, 在这里不做过多叙述。利用处理手段可以联合对比二维主测线和联络测线的剖面。三维测线合并线束数据后, 可抽取纵向或横向剖面进行对比。通过剖面的对比可以检验静校正闭合的情况, 测线间信噪比等特征的一致性, 更全面地掌握地下的地质构造。在流程中的每一步都要作相应的记录及评价, 有相应的图件支持并存档, 为日后查询及对比提供依据。
3结论
通过工作中总结的经验, 针对每个质量控制的环节, 地震队技术人员都设计了相应的程序模块, 很方便的对每个质量环节都进行了细致全面的检查和分析, 保证了施工质量。但是每个软件程序模块都是针对几个问题去解决, 程序过于松散, 因此应该进一步将这些单独软件程序整合在一起, 使用起来更方便、易于操作, 同时在工作中应进一步根据需要完善更新程序和流程, 更好的服务于地震队。
地震数据处理软件在地震数据的质量控制中起着非常重要的作用, 通过精细设计处理流程, 能够很全面的检查地震数据, 并对其他QC数据的正确性进行验证, 已经成为质量控制的重要手段, 而不是辅助工具。
参考文献
[1]陆基孟, 主编.地震勘探原理.山东东营:石油大学出版社, 1993.
[2]渥·伊尔马滋.《地震数据处理》.石油工业出版社, 1994.
[3]M·B·什内尔索纳.《可控震源地震勘探》.石油工业出版社.
三位地震勘探提高采集精度的探讨 篇7
随着勘探目标复杂程度的增加, 要求地震勘探有更高的精度, 这就出现了高分辨率地震勘探。地震勘探技术的发展自始至终贯穿着勘探精度的不断提高。近年来, 人们在对地质体的分辨能力和清晰成像方面, 又综合开展了高精度三维地震勘探, 取得了一些进展。
2 岩石吸收作用
2.1 地层的品质因数Q。
在地震波传播的过程当中, 随着传播距离或传播时间的增大, 高频成分比低频成分损失更大。因为地震波通过介质时, 一部分能量转化为热能, 这个过程叫做吸收或衰减。这种物理性质被称为品质因数, 用符号Q表示。
2.2 影响岩石吸收特性的因素。
(1) 温度与压力的增大会使吸收减小, 即Q增大。 (2) 震源附近, 波动振幅很强时, 应变加大, 颗粒间的内摩擦作用加强, 吸收强烈, Q很小。 (3) 不同的岩性吸收量不同。吸收量由小到大依次为:灰岩<泥岩<砂岩。孔隙形状及裂缝发育程度也极大地影响Q值的变化。 (4) 测定频率与Q值有关。 (5) 饱和度及液体性质也会改变吸收的大小。 (6) 孔隙中流体性质。如粘度对吸收也有影响。
2.3 地层吸收衰减的总规律。
在应变较小、低耗散条件下, 在砂泥岩为主的地层剖面中, 地层又基本上饱和含水的条件下, 品质因数Q随频率的变化很小, 而且吸收衰减主要决定于地层岩石的致密程度, 愈致密的岩石其Q值愈大。地层致密程度往往与纵波传播速度V有着某种联系。
3 激发因素对高分辨率采集的影响
3.1 激发耦合问题。
地震勘探的炸药激发耦合涉及到炸药与围岩的阻抗耦合和炸药形状与围岩接触的几何耦合。前者是指当炸药的爆速与密度之积和周围介质的波阻抗。长期以来, 人们一直认为在这两种耦合最佳时产生的弹性波能量最大, 而在实际生产中却不尽如此。在饱和水的胶泥中激发时, 采用的炸药爆速往往较高, 虽不符合波阻抗耦合要求, 但激发的弹性波能量却比较强;从理论上讲, 波阻抗耦合应该是较好的, 但往往激发不出较强的地震波能量;在几何耦合较好时, 爆炸能量对周围的作用很难释放开。大部分能量只能从井口释放, 形不成较强的弹性波。为此人们在岩石中激发时, 往往是先在井中激发一下, 使井底形成一定的空腔, 然后再下炸药进行正式激发, 这样做使爆炸有一个作用过程和能量释放空间, 其激发效果有所改善。
3.2 激发药量。
激发药量的大小对产生地震信号的能量有直接的影响。通常在某一上限药量以内, 地震信号的能量随着药量的增大而增大。爆炸产生的地震波大体可以分为两种:一种是有效波;一种是干扰波。有效波和干扰波相对能量的大小, 要看勘探地区的表层结构和近地表的地形等情况。要通过对噪声和有效信号的分析来恰当地选择激发药量。药量的选择要在信噪比和分辨率之间寻找一个最佳点。
3.3 激发岩性。
用同一药量在不同岩石激发时, 岩石越致密速度越大, 子波延时越短, 频带越宽, 主频越高;同时在致密岩石中爆炸, 孔穴半径也比较小, 因而更有利于高频信息的记录。
3.4 激发深度。
正确地选择激发深度至关重要。常规的做法是依据表层结构调查确定虚反射界面, 再规定在虚反射界面以下几米深的位置放置炸药, 这是一种定性的做法。现在提倡从以下几个方面来定量地确定炸药的沉放深度: (1) 从保护的高频信号成分入手计算药包距虚反射界面的距离; (2) 药包爆炸半径要小于药包距虚反射界面的距离; (3) 选择合适的激发岩性, 这对于增强下传能量、减少近地表的干扰至关重要。
4 接收因素对高分辨率采集的影响
在高分辨率地震勘探中, 对接收技术的研制也非常重要, 应该将它和对激发因素的研究放到同等重要的位置。
4.1 检波器类型。
为了优选适合中浅层勘探、深层勘探和兼顾深浅层勘探的检波器, 开展了检波器类型对比试验, 优选了适合不同勘探对象的检波器类型。在中浅层地震勘探, 采用自然频率为35-40Hz的检波器接收, 记录频带宽, 采集效果比较理想。
4.2 检波器埋置。
在检波器埋置中存在以下两个问题, 只有解决好这两个问题, 才能保证接收质量。这两个问题分别是: (1) 检波器与大地之间的耦合谐振问题。无论检波器与大地耦合多好, 都存在接触频率的问题, 也就是检波器本身与大地之间形成了一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统, 其固有频率依赖于检波器与大地的接触情况和检波器的自身质量。刚度系数增大谐振频率提高, 质量增大谐振频率降低, 因此, 多心集中组装的检波器与大地形成的谐振系统频率较低。 (2) 检波器地下埋置问题。在埋置过程中, 为减弱地面的环境噪声和避免近地表低速层的吸收衰减作用, 采取井中接收的方法。井中接收的地震波还存在一个“虚反射”问题, 不利于地震信号的接收。经过大量试验表明, 检波器只有埋置在近地面的硬地壳层中采用分散的检波器串挖浅坑埋实, 接收效果最好。
4.3 检波器组合方式。
从高分辨率的角度考虑, 组合主要有两个方面的作用:一是衰减噪声, 为高分辨率提供条件;二是衰减信号的高频成分, 使分辨率降低。根据实际工区的特点和噪音的分布情况、产生机理, 采用适当的组合基距的震检联合方法有效地压制噪音, 提高资料的信噪比。
(1) 在检波器选择的问题上, 高分辨率勘探不等于高频勘探, 一味提高检检波器的自然频率是不可取的。 (2) 可采用检波器挖坑埋置和下井接收相结合。以减少地表对地震信号的吸收与衰减, 同时节约勘探成本。 (3) 用检波器组合来压制干扰。为充分发挥检波器的固有频率特性, 一般采用三串三并9个检波器组合为一道。 (4) 重点要解决检波器与地面的耦合问题。检波器必须插直插紧, 严格施工。同时, 尽量在无风或少风天施工, 以保证高分辨率采集的质量。
5 噪声因素与覆盖次数对高分辨率采集的影响
在选择采集方法之前调查噪声的分布有着重要意义, 因为噪声的存在是提高分辨率的主要障碍。在高精度地震勘探中, 要更加重视对噪声的分析。单道不组合的接收方法在目前的高精度地震勘探中是不可取的。为拓宽优势频带的宽度, 在无法提高靠近优势频带高频端的有效信号能量时, 采用检波器组合也可以有目的地压制高频端的噪声, 适当拓宽优势频带的宽度。但必须先确定需要压制的高频端噪声的频率范围, 然后计算组合基距和组内距, 有针对性地压制该频率附近的噪声。覆盖次数的选择主要取决于单炮地震记录的信噪比, 不同地区的覆盖次数应该有所差异。特别是在低信噪比地区, 能够得到地下构造的形态就可以了, 主要追求的是信噪比;在高精度勘探中, 不仅要有较高的信噪比, 还要有较高的分辨率。因此覆盖次数的选择不是越高越好, 当覆盖次数较高时, 信噪比较高, 但分辨率会降低;当覆盖次数较低时, 分辨率较高, 但信噪比较低。
6 结论
通过以上的分析, 认为高精度地震勘探采集工作中有以下意见供大家参考: (1) 激发耦合问题不要过分强调炸药爆速, 要利用能量转换的理论对症下药; (2) 要准确确定药包到虚反射面的距离、计算药包爆炸半径及选择好的激发岩性; (3) 激发药量不一定非用小药量。提高炸药激发能量对中深层反射尤为重要; (4) 检波器集中组装单点接收的做法降低了耦合谐振频率, 失去了一次压噪机会, 既不利于提高分辨率, 又不利于提高信噪比; (5) 覆盖次数的选择既要考虑信噪比又要考虑分辨率, 同时还要考虑经济效益, 在三者之间求平衡。高精度地震勘探也一样, 各项技术就像“链条”中的各个环节, 是相互联系, 相互制约的;只有统筹设计, 整体提高, 才能达到高精度地震勘探的目的。
摘要：在近年来的地震勘探采集技术发展过程中, 高分辨率地震勘探采集技术得到了地震勘探界的普遍重视, 并且它在工程地震、煤田及浅油层勘探等方面应用取得了较好的成效。重点从高分辨率地震勘探采集技术中的激发耦合问题, 激发药量, 检波器频率的选择、埋置以及组合, 噪声和覆盖次数等方面对高分辨率采集技术进行分析探讨, 提出了一些新的认识和建议。
关键词：高分辨率,采集,覆盖
参考文献
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地震采集 篇8
关键词：沙漠地区地震勘探
1 塔中沙漠的现状
塔中沙漠无论是古生代克拉通盆地, 还是中、新生代前陆盆地, 都具有形成大型地层岩性的地质特点, 但由于其地层岩性圈处于封闭和隐蔽性, 勘探者往往无法从其表面特点中区分出地层的实际状况, 而且由于沙漠地区, 地表蜂窝状流动沙丘起伏较大, 相对高差及沙尘厚度高达200、300多米, 在野外勘探采集的工作非常困难, 总是无法能够获得较为精准的地震资料。近几年来, 笔者从事了一些地震勘探的野外采集工作, 并在实际野外采集中积累了一些成功经验和施工方法, 及对于岩性露区利用各种方法进行那个资料采集, 特别是复杂地表区域进行新型震源实验。在同一条测试线上通过高覆盖次数的生成与采集, 将会对资料的品质有很大的提升。
2 我国当前勘探采集技术的发展
地震勘探的主要内容是针对复杂的地表和地下地层的情况, 而进行的油藏开发, 这需要检测出各种地震资料处理而的错各种偏移的需要, 地震勘探技术是基于叠后观测系统属性分析, 它具有更高的分析能力和重组能力, 使用地震勘探采集技术能够更真实、更丰富的了解当前地下反射的信息, 以便勘探人员能够使用最快的时间处理当前地质所存在的问题。
2.1 复杂区域地震采集方法 (1) 沙漠区域采集技术
针对当前沙漠区采集技术、沙丘流动地震波吸收衰减严重、干扰强的特点, , 地震勘探技术发展了对当前沙丘曲线的分析、并且建立起沙丘数据库, 从沙丘的表面了解地表的情形, 并开发出解决针对此的沙漠区域的深井激发问题。这种技术可以极大范围内拉大组合图形的面积, 从而形成抗干扰野外接受噪音技术, 该技术在塔中沙漠地质区域已经开始应用起来。
(2) 山地三维采集技术
针对沙漠山地地表以及当地地下水域、山地的复杂地层特点, 在整个观测系统上, 地震勘探技术已经形成了以提高成像质量为主要方向的三维观测系统。此种技术主要包含了波动方程正演模拟技术、照明分析技术、数据重建技术等。而且针对山地区域地表结构变化复杂的特点, 石油勘探过程中会采用大吨位可控震源, 大型车载钻机、轻便山地钻机联合作业等方法, 解决地层中出现的检测问题, 并能够形成初步的折射, 从而获得更加详细的地层情况和地层区域状态。
2.2 采集技术发展方向
(1) 可控震源高效采集技术
为了能够配合更高密度的采集, 国际上已经通过一种可控震源高效、高保真等的勘探技术。通过可控震源交替、滑动、D S S S, ISS, V1, HFVS, MD等高效采集、高保真采集的技术的相互结合, 相互配合从而形成了更加深入的地震情形研究。以此同时, , 野外数据采集和数据分离技术成为国外地球物理服务公司竞争的高端技术。
(2) 面向复杂区叠前成像采集设计技术
在获得各项数据分析和数据管理的之后, 通过将数据存入系统, 让系统重新分解组合, 解决当前资料中存在的噪音和压制分析, 并重新成像, 达到最有利于目标的噪音压制效果, 从而获得地层下石油状态的情形。
3 新型石油勘探技术
当前最新的石油勘探技术主要是采用虚拟显示技术的将复杂的地形数据直接分析、并对于石油储层进行反复建模分析, 钻井轨迹进行反复设计, 就可以在复杂多变的环境中, 将虚拟现实技术将石油勘探形成数字化、一体化、网络化的开发平台, 从而减少传统石油勘探中的各种弊端, 解决隐形石油储备的查询, 真正解决当前国内能源危机的局面。
3.1 虚拟现实技术的可视化显示
在地震勘探中, 建立复杂多变的三维油藏模型与模拟循环和复杂井眼的设计能够加快石油勘探的完成。而使用虚拟现实技术 (VR) 不但可以提升工作效率而且能够通过计算机与当前地层环境进行分析, 掌握第一手资料, 通过复杂的计算和分析, 得出如何能够加快工作进度和提升工作效率。
3.2 虚拟现实技术在石油勘探领域的特点
虚拟现实技术正在作为一种新型的计算机应用技术应用于国际石油勘探方法当中, 其最突出的优势在于它能够全面、齐全的展现出当前地层的特点, 以及实现土质挖掘最佳方案的制定, 它能够从全局中展现出石油挖掘。
4 结论
随着我国的石油勘探技术的飞速发展, 面临着塔中沙漠地区的地表复杂多样的环境, 沙漠地层的深度、高度起伏不定, 造就了沙漠勘探技术困难重重, 而随着勘探技术的发展, 使用更加广泛的声波、声纳、虚拟现实技术等就可以针对当前的困难取得良好的效果:
(1) 使用平行排列点矩阵的方法可以很好的压制实验产生的各种干扰。
(2) 虚拟现实技术进行演示测试时, 可以弥补当前地表获得出来的深、中、浅的地震资料。
(3) 采用多种测量方法可以获得和分析资料中的信噪比。
参考文献
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地震采集 篇9
1.1 海上施工难点
(1) 海上水深、流急, 涨、退潮明显, 海域水深变化在0~25m, 且天气变化无常; (2) 近海遍布着大面积的养殖区, 海岸线上厂矿众多, 表层条件非常复杂。
1.2 技术难点
(1) 观测系统设计困难
煤田勘探目的层浅, 对浅层覆盖次数要求高, 这就要求排列间距、道距、炮排距都要小。这对观测系统的设计增加较大的困难。
(2) 海上检波器定位与测量
海上潮涨潮落会造成地震采集检波器偏离理论设计位置, 从海上采集的单炮记录初至轨迹上看, 存在较大的检波点位置漂移量。地震测量工作大都采用GPS定位系统, 依次标定出所有检波点和炮点的位置。在海上地震勘探中, 在测量标定的检波点放置检波器时, 由于受风浪、潮汐和海流的影响, 检波器的位置经常发生移动, 这使得测量标定的检波点位置与检波器实际位置往往不一致, 进而会严重影响地震资料处理的质量和效果。另外, 潮汐作用对震源和检波器之间高差的影响也需要及时进行校正。
(3) 海上气枪激发和潮间带激发衔接问题
潮间带属于水陆连接部分, 水浅时气枪上不来, 人工打井又下不去, 影响两种地形资料的衔接。而且由于工区煤层埋藏浅, 最大只有520m左右, 以往在海上施工中采用的气枪阵列组合激发面积普遍比较大, 这相对目的层浅的煤田勘探, 使气枪阵列作为激发震源不再是一个点震源, 直接影响地质体的分辨率, 从而降低 (微) 小目标地质体的解释精度。
(4) 地质构造复杂
最深目的层的双程反射时间在300~400ms。
(1) 该区的目的层较浅, 初至和反射波在浅层交织在一起影响到资料品质; (2) 第四系底界埋藏浅, 厚度薄, 造成资料难得;勘探区内断裂小断块比较复杂, 断层较为发育, 对地震资料的分辨能力要求很高, 但目前来说, 地震技术解决微小地质体很小 (小于5m地质体) 难度较大。 (3) 地层倾角较大, 影响着资料采集质量。
东部及南部分别被NNE乡的洼沟—北林院断层和NEE向的黄县断层切割, 形成—南深北浅, 向东南敞开的箕状断盆, 地层产状平缓, 倾角一般在7~13°, 局部受断层影响达30°左右。
(5) 高频随机噪音影响高频有效波成分
虽然海区整体上环境噪音较小, 但是存在部分高能噪声和随机噪声, 严重影响到高频有效波的信噪比。
2 有针对性的特色采集技术研究
针对海上煤田地震采集的难点, 从观测系统、测量、接收、激发等方面进行攻关研究, 形成了一整套现代海上煤田地震勘探采集技术系列。
2.1 观测系统设计技术研究
观测系统在地震勘探中起到至关重要的作用, 观测系统设计得是否合理关系到一个探区的成败。在观测系统设计过程中, 为了提高地震资料的分辨率和信噪比, 识别小砂体、小断层等地质体, 一般采用小网格、高覆盖次数。为了保证道集内的数据精确叠加, 要使炮检距从小到大分布均匀。因此, 进行观测系统设计首先要考虑的是观测方式必须满足地质任务的需要;其次是要保证在浅海地区特殊的地表条件下所使用设备的能力, 确保得到高品质的地震资料, 从而保证施工地区资料的完整性。一般说来, 浅海地区观测系统设计的关键参数主要体现在炮检距、方位角和非纵距三个属性上。
炮检距的分布主要取决于覆盖次数和接收线排列的长度, 纵向覆盖次数是炮检距是否均匀的最主要因素。均匀分布的炮检距对多次波、地滚波及其他相干噪声的压制和衰减是极为重要的, 反之则会引起倾斜信号、震源噪声甚至一次波发生混叠, 严重时会使速度分析发生错误。如果面元内“成对”炮检距太多还会造成对多次波、地滚波压制不利。因此, 设计观测系统的原则是: (1) 使目的层位于最大炮检距和最小炮检距之间; (2) 使炮检距均匀分布, 且近、中、远炮检距的覆盖次数均匀; (3) 避免面元内出现“成对”炮检距。
叠加面元内方位角的分布主要取决于排列片的纵、横比及横向覆盖次数。非纵距对炮检距和方位角起着决定性的作用, 非纵距越大, 方位角的分布范围越大, 方位角分布的均匀性较好;而炮检距与非纵距关系相反, 随着非纵距的增大, 炮检距分布均匀性变差。因此在设计观测系统时, 应充分考虑方位角的变化和非纵距的要求, 确保炮检距分布的均匀性较好。
2.2 接收技术的研究
(1) 海上检波器摆放精度的研究
(1) 采用国际上最先进的海上ARIES有线采集设备, 施工时采集设备连接为一条电缆沉入海底, 对各道的位置有制约作用; (2) 施工时采用即时定位即时放线的放线方式, 这样减少了抛锚过程所带来的误差, 增加了一次到位的检波点放置精度; (3) 为了防止检波器位置漂移, 我们增加了排列上的铅块, 压电加配重铁块等措施来保证检波点位置的精度。
(2) 二次定位技术的研究
为了确定检波点精度, 我们采用二次定位系统来实时监控和提高检波器放置精度, 并为后期处理提供检波点实际接收坐标。
2.3 激发技术的研究
激发震源的研究主要围绕压制干扰波, 提高有效波, 气枪是否点震源的问题、解决滩海连接激发问题和复杂地表激发的问题。
(1) 气枪震源的研究
在海上勘探中, 震源采用气枪激发, 由于工区煤层埋藏浅, 最大只有350m左右, 以往野外施工中采用的气枪阵列组合激发面积普遍比较大, 使气枪阵列作为激发震源不再是一个点震源, 在某种程度上会影响资料的分辨率, 从而降低 (微) 小目标地质体的解释精度。为了解决这问题, 进行了气枪阵列组合和沉枪深度试验。
(2) 滩海连接激发接收技术
在海、滩、陆连接带, 水深大于1.5m采用气枪震源和压电检波器, 水深小于1.5m采用炸药震源 (浅层采用聚能弹) 和沼泽检波器的施工技术, 多年来取得了非常好的效果。
3 应用效果分析
从采集单炮上看, 单炮频率高, 能量适中, 第四系底清晰, 信噪比较高, 分辨率高;从地震剖面上看, 波组特征明显, 信噪比较高。第四系底界面清晰;煤2目的层连续性较好, 能够较好的反映地下地质特征及其变化情况。
4 结语