高密度单点地震采集技术

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地震采集基本技术及技巧

地震采集基本技术及技巧地震采集是地震学研究的关键环节之一，通过采集地震数据，可以帮助地震学家研究地震发生的机理以及预测地震趋势。

地震采集的基本技术和技巧包括采集设备的选择和操作、数据的处理和分析等方面。

首先，对于地震采集设备的选择，需要根据实际研究需求和采集场地的特点来确定。

常见的地震采集设备包括地震仪、地震测震台等。

地震仪是用来记录地震波形信号的仪器，一般分为数字地震仪和模拟地震仪两种。

数字地震仪具有采样率高、信噪比好等优点，适用于高精度的地震研究。

模拟地震仪则适用于一些简单的实地调查和初步的地震监测。

地震测震台是用来安放地震仪的基准仪器，具有稳定性和精度要求高的特点。

其次，对于地震采集设备的操作，需要一定的技巧。

在使用地震仪之前，需要进行校准和测试，确保仪器能够正常工作。

在地震仪的安装过程中，需要注意避免与外部干扰源接触，例如电线、建筑物等。

根据采集的具体场地情况，选择适当的仪器设置参数，比如采样时间、放大倍数等。

在采集过程中，要避免强光直射和强电磁干扰，以免影响数据质量。

另外，对于地震数据的处理和分析，也需要一些基本的技术和技巧。

首先是对地震数据的质量进行评估。

这包括对数据的采样率、信噪比、动态范围等进行检查和分析，以判断数据质量是否符合要求。

其次是对地震数据进行滤波处理。

滤波可以去除数据中的噪声和干扰，以突出地震信号。

滤波方法包括时域滤波和频域滤波等。

最后是对地震数据进行解译和分析。

这包括对地震波形的特征进行识别和提取，以及对地震波的震源和传播路径进行模拟和重建。

在地震采集过程中，还有一些需要注意的技巧。

首先是选择合适的采集时间。

由于地震波在不同的时间段和季节有不同的传播特性，因此需要根据实际情况选择合适的采集时间，以提高数据的质量和可靠性。

其次是选择合适的采集点位。

采集点位的选择需要考虑地质结构、地貌特征等因素，以确保数据的代表性和可比性。

此外，在采集过程中，需要避免距离较近的干扰源，比如交通道路、建筑物等，以免干扰数据的采集和分析。

单点单分量高密度地震采集技术及应用

油气藏评价与开发
第１卷第３期ＲＳＲＯＲＥＡＵＴＯＮＥＥＯＭＮＥＥＶＩＶＬＡＩＮＡＤＤＶＬＰＥＴ２１年６０１月
单点单分量高密度地震采集技术及应用
杨贵祥杨振升，，仲伯军。
（．１中国石油化工股份有限公司华东分公司，江苏南京２０１；．１０１２成都理工大学，四川成都６０５）１０９
点单分量高密度地震勘探采用空间无假频采样，点源激发、单点接收，变野外组合为室内无时差数字组合，对提高纵／向横
分辨率、实现全数字化采集、高静校正精度、提压制规则干扰提高信噪比等十分有利，同时，还有利于开展叠前深度偏移与
各向异性研究。随着地震勘探装备技术的发展，实现高密度地震勘探成为现实，并成为今后开展宽频地震勘探、提高地震
ａｐｐｌａｉｎｉｔｏｃ
ＹａｇＧｕｘａｇ，ｎｈｎｈｎｎｏＺｏＮｕｎｉｉｎＹａｇＺｅｓｅｇａｄＢｈｎｎ
ｆ．ａｔｈｎｒｎｈＣｍａｙｏＳＮＯＥ，ａｊｇＪｎｓ１０１Ｃｉａ２ＣｅｄｎｖｒｉｏＴｃｎｌｙＣｅｄ１ＥｓＣｉａａｃｏｐｎｆＩＰＣＮｎｉ，ｉｇｕ０１，ｈｎ；．ｈｎｕＵｉｅｓｙｆｅｈｏｏ，ｈｎｕＢｎａ２ｔｇ
Ｓｃｕｎ６０５，ｉ￣ｉａ１０９Ｃｎ）ｈｈ
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CSI:基于压缩感知的高精度高效率地震资料采集技术

CSI：基于压缩感知的高精度高效率地震资料采集技术李成博;张宇【摘要】介绍了CSI(Compressive Seismic Imaging)技术.该技术是基于压缩感知理论所开发出的一整套地震资料采集和处理综合技术,主要包括非规则最优化采样设计、地震信号的稀疏化处理、基于稀疏反演的数据重构及同时震源分离等内容.CSI利用非规则最优化设计和独立同时震源作业,极大地提高了采集效率,缩短了采集周期,从而以较低成本完成高品质、高密度的三维地震资料采集.在地震资料处理过程中,通过信号分离与数据重建来高保真地恢复叠前地震信号.海底节点、海上拖缆和陆地可控震源等生产项目中的应用结果表明,与宽频带处理以及叠前深度偏移技术相结合,CSI提供了高质量、高精度的地下成像结果.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2018(057)004【总页数】6页(P537-542)【关键词】压缩感知;非规则采样;稀疏反演;高效高密度采集;叠前深度偏移【作者】李成博;张宇【作者单位】美国ConocoPhillips国际石油有限公司,休斯敦77079;美国ConocoPhillips国际石油有限公司,休斯敦77079【正文语种】中文【中图分类】P631地震资料为油气勘探提供了重要的信息基础。

三维地震采集的概念早在20世纪初期就已出现,但受当时采集设备和计算能力(包括资料显示、处理、成像以及解释能力)的限制,这项技术一直未能得到实际应用。

直到1967年才在美国德克萨斯州首次进行了三维地震资料采集。

1972年,美国进行了三维地震采集的评估。

与此同时,地震资料处理和成像方法也取得了长足进步,客观上推动了三维采集的发展。

至2000年,三维叠前深度偏移技术迅猛发展,并且不断更新换代。

今天,三维地震资料应用于油气勘探到开发各个环节。

生产部门对地质构造分析和储层预测的精度要求不断提高,地震资料采集必须为石油勘探提供足够的地质信息。

三维拖缆作业是海上地震资料采集的主要方式。

单点高密度采集应讨论的问题

单点高密度采集应讨论的问题北京华昌新业物探技术服务公司侯树麒当今世界上有三种地震勘探新技术，就是：单点高密度采集技术；多波三分量地震勘探技术和所谓的高密度地震勘探技术。

单点高密度采集技术就是西方地球物理公司的Q-Land技术和华昌公司的“单点单道高密度地震勘探数据采集方法”其核心内容是单只检波器直接数字化传输，采集密度高达5米。

并推出了专用的万道网络化单点高密度地震仪器系统。

值得注意的是它并不要求用何种检波器，只强调了每道单只检波器和检波器直接数字化传输。

多波三分量地震勘探技术是I/O公司上世际九十年代推出的,它的主要内容是使用MEMS数字三分量检波器。

至于高密度地震勘探技术就是在以前常规组合检波采集方法基础上减小面圆。

为了区分这三种技术有必要讨论以下问题。

一、检波器直接数字化与数字检波器1.有没有“数字检波器”自从原美国I/O公司在上世界末推出MEMS数字检波器以来,近十几年业内一直不断论正所谓“数字检波器”与“模拟检波器”的“长”与“短”，大多认为“数字检波器”频带宽、动态范围大…等等优点，但是往住都只将MEMS检波器认为是“数字检波器”，而其他动圈式、涡流式、压电式统统为“模拟检波器”。

我们首先应科学、认真地思考、论证－下什么是“数字检波器”。

地震检波器是用于地质勘探和工程测量的专用传感器，是一种将地面振动转变为电信号的传感器,或者说是将机械能转化为电能的能量转换装置。

那么有没有能将振动转变为数字信号的传感器呢？答案是否定的！下图为MEMS微电子机械系统的机电转换示意图图1 MEMS微电子机械系统的机电转换示意图不难看出MEMS检波器也是产生模拟信号并经滤波、放大、模数转换后才输出数字信号的。

这和将普通动单只圈式检波器直接数字化是－样的！不同之处是MEMS是由微电子光刻加工而成，体积很小，而且是有源的〔有内部电噪声〕，普通动圈式检波器体积和重量要大得多，但是是无源的。

MEMS检波器经A/D模数转换后输出数字信号再接入到采集站（采集站本来就有A/D模数转换器），这完全是对A/D模数转换器（野外地震勘探仪器所用的宽温A/D模数转换器价格很高）资源的浪费！成本也是高密度采集不能承受的。

单点地震采集优势与应用

单点地震采集优势与应用单点地震采集优势与应用地震学是一门研究地球内部结构和地震波传播的学科。

随着科学技术的发展，地震学在理论和实践方面都有了很大的进步。

单点地震采集技术作为一种新兴的地震学方法，被广泛应用于地震勘探、地震监测等领域，并取得了显著的效果。

一、单点地震采集技术的原理单点地震采集技术是指用一台地震仪器记录来自不同方向的多个地震波信号，通过计算和处理这些信号的时间、幅度等参数，得到地下结构信息的一种方法。

其原理是基于地震波在不同介质之间传播速度不同的特点，通过地震仪器记录地下结构所产生的反射波和折射波，从而得到该地区的物性参数，如速度、密度等。

二、单点地震采集技术的优势1.采集效率高：相对于传统的地震勘探方法，单点地震采集技术能够在同样的时间内收集到更多的数据，并能够采集到更多不同方向的地震波信号，能够更全面地描绘地下结构信息。

2.解释结果准确：采用单点地震采集技术采集的数据更加细致，处理过程更加准确，因此所得出的结构模型更能准确地反映地下情况。

3.三维成像效果好：单点地震采集技术可以采集到三维方向上的数据，能够反映出地形、地貌等因素对地震波的影响，因此能够更加准确地进行三维成像分析。

4.可重复性强：重复采集地震数据是科学研究的一项基本要求，单点地震采集技术可以在同一区域多次采集数据，从而满足这一需求。

三、单点地震采集技术的应用单点地震采集技术在地震监测和地震勘探中都有广泛的应用。

1.地震监测通过单点地震采集技术，科学家可以实时地监测地震发生的情况并及时发布地震预警信息。

同时，通过反复采集地震数据，科学家还可以研究地震的发生规律，预测地震的发生可能性，从而为地震灾害的预防和减轻提供科学依据。

2.地震勘探单点地震采集技术在石油勘探、矿产勘探等领域具有广泛的应用。

通过采集地震波信号，分析地下物质的结构、形态、密度、速度、层位等信息，可以帮助科学家寻找石油、矿产等资源，并指导相关的采掘工作。

四、单点地震采集技术的展望随着计算机技术、雷达和激光测量技术的不断发展，单点地震采集技术在将来还会得到更广泛的应用。

准噶尔高密度地震采集技术应用与效果

准噶尔高密度地震采集技术应用与效果夏建军1黄永平1罗文山2王永明2郭勇11 北疆经理部2 研究院处理中心摘要准噶尔盆地开展高密度地震采集技术的研究与推广应用以来，经历了三个阶段，第一个阶段依托红山嘴精细三维证实了高密度地震的技术有效性，第二个阶段通过克拉玛依二次开发三维取得了高密度地震的经济可行性，第三个阶段通过多块高密度三维地震采集的实施达到了推广应用。

通过三个阶段的发展，形成了五项技术方法：高密度观测系统的论证分析技术；交替扫描高效采集技术；定量快速评价技术；噪声的一体化压制技术。

近年的应用实践，极大改善了地震资料品质，提高了地震勘探精度，增强了对地质目标精细描述的能力，为油气勘探与开发提供了依据。

关键词：地震采集高密度观测系统噪声压制质量评价1 引言地震数据的价值能够提高是显而易见的事实，提高地震数据的价值就是增加地震数据的信息量[1]。

高密度地震采集是提高地震数据信息量的物探技术之一，采用该技术获得的地震资料较好地解决了压制噪声、提高分辨率和保真度等难题，对勘探与开发中的储层预测和油藏描述极为有利。

表面看来高密度地震采集就是增加了炮检点布设密度，但事实上这中间有许多问题需要解决。

在烃类油藏的经济生命周期中，与地震数据采集有关的花费是工程中最早的，也是很显著的，通常都有降低地震数据采集费用的压力[1]，因此，提高空间采样密度后能否提高经济可行性成为高密度地震技术的关键问题。

针对经济可行性问题，国际上推出了交替扫描、高保真、滑动扫描、远程滑动、单台远程滑动等一系列高效采集技术[2-5]，极大地提高了高密度地震的经济可行性。

但是，高效采集以牺牲信噪比为代价，给原始资料带来了更多的噪声，因此，数字组合、数据分离、谐波压制 [6-10]等处理技术在高密度地震资料处理中迅速发展起来。

在准噶尔盆地，油气富集潜力区的勘探新突破需求和油田开发区的寻找剩余油需求极大推动了高密度地震采集术的推广和应用。

一项新技术在生产应用中能否达到预期的效果，技术的先进性是一个重要因素，如何进行应用把技术的先进性淋漓尽致地发挥出也是一个非常重要的因素，因此有了创新技术后，在生产应用环节也需要有相应的改变。

单点高密度地震勘探的优势综述

ｄｅｎｓｉｔｙ３一Ｄｓｅｉｓｍｉｃ．Ｂｕｔｈｔｅｓｉｎｇｌｅｐｏｉｎｔｈｉｓｈｄｅｎｓｉｔｙｅｘｐｌｏｒａｉｔｏｎａｄｖａｎｔａｇｅｌａｃｋｏｆｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｓｕｍｍａｒｙ．Ｓｏ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ
信噪比考试作弊是一个由来已久且没有办法消除的弊病高职院校学生考试作弊是习以为常的事情文章结合所在高职院校学生的学习状态尝试分析考试作弊的原因并提出相应的对策
・３１４・
价值工程
单点高密度地震勘探的优势综来自ＳｕｍｍａｒｙｏｆＡｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＳｉｎｇｌｅＰｏｉｎｔＨｉｇｈＤｅｎｓｉｔｙＳｅｉｓｍｉｃＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
邓红伟①ＤＥＮＧＨｏｎｇ－ｗｅｉ；李东庆②ＬＩＤｏｎｇ — ｑｍｇ；王宏旭①ＷＡＮＧＨｏｎｇ — ＸＵ
（ ①大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，大庆１６３７１２； ②东北石油大学地球科学学院，大庆１６３３１８）
（（￣）ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｉｔｔｕｔｅｏｆＤａｑｉｎｇＯｉｌｉｆｅｌｄＣｏｍｐａｎｙＬｔｄ．，Ｄａｑｉｎｇ１６３７１２，Ｃｈｉｎａ；￣）ＣｏＨｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ１６３３１８，Ｃｈｉｎａ）

空间高密度单点地震采集数据数字组合去噪研究

空间高密度单点地震采集数据数字组合去噪研究徐海;樊太亮;白玉春;张翊孟;赵夏;岳振国【期刊名称】《地球物理学进展》【年(卷),期】2012(27)6【摘要】以往采集为压制规则干扰,突出有效信号,野外通常根据需要采用不同的检波器组合,但直接组合会对有效信号造成不可逆转的伤害.随地震仪采集设备的发展与带道能力增强,单点激发与接收采集模式已经逐步开始推广应用,数字采集采取的单道接收能够实现对地震波场的充分采样,同时能够真实反映地震波场的物理特性,可为地震数据后期组合处理提供更大的灵活性,可根据干扰波特征在室内进行道组合处理,包括叠前组合压噪等.本文从组合压制噪音的原理入手,结合正演数据分析和实际地震数据处理效果的对比,分析了室内组合与野外组合的差别与优缺点,并以实际地震数据对不同组合方式的效果进行了验证,本文所提出的智能数字组合对于线性相干噪音具有更好压制效果,可有效地消除规则干扰和其它噪音,提高动态范围和数据保真度.【总页数】5页(P2617-2621)【关键词】空间高密度采集;数字检波器;线性干扰;野外组合;室内组合;智能数字组合【作者】徐海;樊太亮;白玉春;张翊孟;赵夏;岳振国【作者单位】中国地质大学能源学院;东方地球物理公司油藏地球物理中心;东方地球物理公司研究院国际部【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.“数字钦州”地理空间框架地名地址数据采集技术研究 [J], 李永维2.数字检波器单点地震采集与组合接收对比试验 [J], 于世焕;赵殿栋;于晨3.海上高密度地震数据数字组合方法研究与应用 [J], 刘志鹏;赵伟;张云鹏4.高密度单点接收地震采集数据的处理方法讨论 [J], 王飞;孙亚杰;裴金梅;宋建国;李文建5.关于单点高密度地震数据的室内组合分析 [J], 胡莲莲;叶树刚;芦俊;王赟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

提高精细油藏描述精度的单点高密度地震技术简介

部署和回收的安全性；水中设备可被转离有害的地方，如
水面设备、船泊、沙滩等；缠结风险的降低能使拖缆分布面积的损失、回收的危险性以及流动的污染降至最低。
结束语
实际应用时，要针对点激发／点接收地震勘探的特殊性，根据实际工
区的情况进行分析研究，确定合适的采集方法，不能盲目使用单点高密度
技术；否则不仅得不到期望的处理精度，还会增加成本，造成不必要的浪费。在新探区，要先用常规组合勘探方法探明整体构造、工区信噪比等基本情况；然后随着勘探程度的加深，勘探精度要求越来越高，进入高精度勘探或者油藏描述阶段再进行单点高密度勘探。在复杂的老油区或者需要精细解释的地区，将单点高密度勘探技术与许多高精度的勘探方法联合使用，如多分量勘探、广角勘探、横波勘探、4D地震勘探等，得到更详细准确的油藏信息。
地震数据采集系统，它致力于解决限制4D重复性的扰动，以确保合格的、高分辨的、极高保真的拖缆地震数据的有效传输，以便为时延油
藏监测做准备。

Q-Marine用的是标定的传感器。拖缆所接收信号中的两个最有意义的扰动是膨胀噪声和传感器灵敏度。常规的拖缆包含有线的检波器空间排列，以用来压制膨胀噪声；而且，这种排列也可作为非垂向地震射线的空间滤波器。在排列中，Q-Marine通过拖缆上的每一个单传感器来记录地震数据
Hale Waihona Puke
结论：
(1)与常规组合勘探相比，O-land单点高密度地震勘探技术具有消除组内干扰、提高噪声压制的精度、组合方式灵活、提高地震资料的分辨率和成像精度、改善油藏特征描述等优势，可很好地适应日益复杂的勘探形势的需要。 (2)O-land单点高密度地震勘探技术向小采集面元、高道数、宽方位、对称均匀采样等方面发展，相信该技术定会有很好的应用前景。 (3)该技术起步较晚，相应的理论分析以及处理、解释技术还不成熟。由于存在原始资料信噪比低、数据量大、对设备的需求高等特点，其具体实施应用还有很多的争议。 (4)实际应用时，要针对点激发／点接收地震勘探的特殊性，根据实际工区的情况进行分析研究，确定合适的采集方法，不能盲目使用单点高密度技术；否则不仅得不到期望的处理精度，还会增加成本，造成不必要的浪费。在新探区，要先用常规组合勘探方法探明整体构造、工区信噪比等基本情况；然后随着勘探程度的加深，勘探精度要求越来越高，进入高精度勘探或者油藏描述阶段再进行单点高密度勘探。在复杂的老油区或者需要精细解释的地区，将单点高密度勘探技术与许多高精度的勘探方法联合使用，如多分量勘探、广角勘探、横波勘探、4D地震勘探等，得到更详细准确的油藏信息。

高分辨率单道地震调查数据采集技术方法

高分辨率单道地震调查数据采集技术方法摘要：通过对单道地震采集技术方法的研究和分析，并结合海上试验和应用效果，从环境背景、震源选择等方面对单道地震采集系统的方法进行改进和创新。

通过研究原理和试验,总结出一套可行性较强的单道地震调查施工技术方法，提高单道地震剖面分辨率,获取更高精准度及信噪比资料。

关键词：高分辨率；单道地震；调查数据采集技术高分辨率单道地震调查数据采集技术作为揭示海底表面以下浅层地质结构、潜在地质灾害以及活动断裂带特征的重要手段，对海洋地质调查发挥着重要的作用。

海上操作过程中会受到各项主客观因素的干扰，获取的资料信噪比也较低，影响后处理及解释工作。

目前对于海上单道地震资料处理技术的研究越来越多，例如波浪静矫正、气泡效益、次波压制等。

文章通过对高分辨率单道地震调查数据采集技术方法的研究，提高单道地震剖面分辨率，以便获得较高信噪比的资料。

一、单道地震调查数据采集技术方法单道地震采集主要依托于单道地震采集系统实现，采集系统由采集主机、接收电缆、震源和导航定位系统组成。

震源主要有气枪和电火花两种形式。

其中气枪震源由空压机、枪控单元、气枪等组成，电火花震源由电火花震源箱体、电火花释放单元组成；接收电缆主要是由单道48元（或24元、8元）的水听器组成的。

通常情况下，采集系统应用的是一发一收模式，即1个激发震源配备1个接收水听器[1]。

当探测地层较深时，激发间隔和记录量程一般是在1s以上，这就导致对地层的探测分辨率过低，地层水平分辨率一般处于5至6米。

一发双收模式是指1个激发震源配备2组接收水听器，这样可以同时获取2道数字地震记录，实现提高地层浅层部分高分辨率和地层深层部分探测深度大的效果。

双道接收单道地震布置图的具体布置如图1所示。

除以上两种，还有双发三收的模式，即利用三组不同响应频率的电缆，分别接收两个激发震源的反射信号。

利用高频电缆接收电火花震源的信号，利用低频电缆和中频电缆与GI震源构成一发双收的采集模式，这样能够缩小采集间隔，更好记录海底表层的高频反射信号，实现清晰反映地震剖面深层结构和构造形态的目的。

单点高密度地震勘探的优势综述

单点高密度地震勘探的优势综述作者：邓红伟李东庆王宏旭来源：《价值工程》2014年第09期摘要：常规的检波器组合采集方法由于受到组内干扰等其他缺点的影响，已无法满足高精度地震勘探的需要。

为此，后人在单点技术的基础上提出了高密度三维地震勘探。

但是目前对单点高密度勘探的优势尚缺乏客观准确的认识和系统的总结。

因此，本文主要从空间采样率、分辨率、保真度、信噪比等方面对单点高密度地震勘探的优势进行分析总结。

得到以下结论和认识：该技术与常规勘探比总体上来看具有空间采样率高、地震资料的分辨率高、保真度高、成像精度高等优点。

Abstract： Conventional methods of collecting combination exists within group interference and other shortcomings， has been unable to meet the demands of high resolution seismic exploration. Therefore， emerge as the times require exploration technology of single point high density 3-D seismic. But the single point high density exploration advantage lack of the objective and accurate summary. So， this article mainly from the spatial sampling rate， resolution， fidelity， S/N and other aspects of a single point of high density seismic exploration are analyzed and summarized. Get the following conclusions and understanding： the technique with conventional exploration than the overall point of view have the advantages of high spatial sampling rate and resolution of seismic data， high fidelity， high imaging accuracy and so on.关键词：高密度；保真度；分辨率；信噪比Key words： high density；fidelity；resolution；signal to noise ratio中图分类号：P631.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）09-0314-020 引言所谓高密度地震勘探就是指在地震采集时道间距小于常规的采集道距，甚至单点不组合的采集方式。

全方位高密度单点接收地震采集技术

ＺｈａｉＴｏｎｇｌｉＺｈａｎｇＨｏｎｇｊｕｎＺｈｕＷｅｎｌｉａｎｇＣａｏＭｉｎｇｑｉａｎｇＬｕＧａｎｇｃｈｅｎ
ＷａｎｇＲｅｎｋａｎｇ。ＹａｏＪｉａｎｊｕｎＣａｉＡｉｂｉｎｇ
度地震资料满覆盖面积５６ｋｍ。通过与常规三维地震资料的对比，展示了全方位高密度单点采集地震资料在薄互储层研究、致密
储层各向异性分析等方面的潜力。关键词：全方位；高密度；单点接收；观测系统参数设计；道密度；面元属性分析；覆盖次数
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｆｕｌｆｉｌｌｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａｉｍａｇｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｍｉｎｏｒｆａｕｌｔｔｈｒｏｗ，ｌｏｗａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ
摘要：近年来，为满足小断距、低幅度构造和薄互储层勘探对地震成像精度及分辨率的要求，宽方位、高密度地震勘探采集技术得到
持续的攻关。宽方位地震资料为不同角度的储层研究提供了可能，缩小面元尺寸、加密空间和时间域的数据采集密度，增加了目的层的有效覆盖次数，在提高资料信噪比的基础上提高地震资料的纵横向分辨率。在对信噪比、分辨率和空间采样等几个关键因素

单点高密度地震勘探技术研究综述

第２４卷第４期２００９年８月（页码：１３５４～１３６６）地　球　物　理　学　进　展ＰＲＯＧＲＥＳＳ　ＩＮ　ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＶｏｌ．２４，Ｎｏ．４Ａｕｇ．２００９刘欣欣，吴国忱，梁　锴．单点高密度地震勘探技术研究综述．地球物理学进展，２００９，２４（４）：１３５４～１３６６，ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２００９．０４．０２５．ＬｉｕＸＸ，ＷｕＧＣ，ＬｉａｎｇＫ．Ｔｈｅｒｅｖｉｅｗｏｆｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ／ｐｏｉｎｔｒｅｃｅｉｖｅｒｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｓｅｉｓｍｉｃｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．犘狉狅犵狉犲狊狊犻狀犌犲狅狆犺狔狊．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２００９，２４（４）：１３５４～１３６６，ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２００９．０４．０２５．单点高密度地震勘探技术研究综述刘欣欣，　吴国忱，　梁　锴（中国石油大学（华东）地球资源与信息学院，山东青岛２６６５５５）摘　要　常规组合采集方法存在组内干扰等缺点，不能满足高精度地震勘探的需要．为此，单点高密度地震勘探技术受到越来越广泛的关注．该技术采用点激发、点接收、小道距、大道数的采集方式，在室内进行数字组合等处理，与常规组合勘探相比可以提高施工效率；消除组内干扰；提高噪声压制的精度；输出多种组合数据；提高地震资料的分辨率和成像精度，改善油藏特征描述等，很好地适应日益复杂的勘探形势的需要．该技术的理论研究已经取得了很多进展，实际应用效果也比较好．尤其是ＷｅｓｔｅｒｎＧｅｃｏ公司，走在该技术的发展前沿，进行了许多成功的陆上和海上勘探试验．但是该技术存在信噪比低，数据量大等问题，其具体实施方法还有待进一步研究．关键词　点激发，点接收，高密度，数字组合ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２００９．０４．０２５中图分类号　Ｐ６３１文献标识码　Ａ犜犺犲狉犲狏犻犲狑狅犳狆狅犻狀狋狊狅狌狉犮犲／狆狅犻狀狋狉犲犮犲犻狏犲狉犺犻犵犺犱犲狀狊犻狋狔狊犲犻狊犿犻犮犲狓狆犾狅狉犪狋犻狅狀狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔ＬＩＵＸｉｎｘｉｎ，　ＷＵＧｕｏｃｈｅｎ，　ＬＩＡＮＧＫａｉ（犆狅犾犾犲犵犲狅犳犌犲狅犚犲狊狅狌狉犮犲狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀，犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿（犈犪狊狋犆犺犻狀犪），犙犻狀犵犇犪狅２６６５５５，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋　Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｄｒａｗｂａｃｋｓｓｕｃｈａｓｉｎｔｒａａｒｒａｙｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｉｃｈｕｓｅｓｇｅｏｐｈｏｎｅａｒｒａｙｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｃａｎ′ｔｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ／ｐｏｉｎｔｒｅｃｅｉｖｅｒｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｓｅｉｓｍｉｃｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｐｏｐｕｌａｒ．Ｉｔｕｓｅｓｔｈｅｗａｙｏｆｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ，ｐｏｉｎｔｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｓｍａｌｌｔｒａｃｅｉｎｔｅｒｖａｌａｎｄｄｅｎｓｅｔｒａｃｅｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ，ａｎｄｄｉｇｉｔａｌｇｒｏｕｐｆｏｒｍｉｎｇｉｎｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｅｎｔｅｒ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｒｒａｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ａｖｏｉｄｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅａｒｒａｙ；ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｎｏｉｓｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ；ｏｕｔｐｕｔｇｒｏｕｐｆｏｒｍｉｎｇｄａｔａｏｆｖａｒｉｅｄｓａｍｐｌｉｎｇｉｎｔｅｒｖａｌ；ｉｍｐｒｏｖｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｉｍａｇｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ；ｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｃａｎｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄｍａｎｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓｉｎａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｆｏｒｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ／ｐｏｉｎｔｒｅｃｅｉｖｅｒｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｓｅｉｓｍｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＷｅｓｔｅｒｎＧｅｃｏｉｓｔｈｅｗｏｒｌｄ′ｓｌｅａｄｉｎｇｓｕｐｐｌｉｅｒｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｏｈａｓａｌｒｅａｄｙｃｏｎｄｕｃｔｅｄｍａｎｙｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｐｉｌｏｔｓｔｕｄｉｅｓｂｏｔｈｉｎｌａｎｄａｎｄｍａｒｉｎｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈｅａｂｏｖｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｌｏｗＳ／Ｎａｎｄｌａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｄａｔａ，ｍｏｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｎｅｅｄｔｏｂｅｄｏｎｅｏｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．犓犲狔狑狅狉犱狊　ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅ，ｐｏｉｎｔｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙ，ｄｉｇｉｔａｌｇｒｏｕｐｆｏｒｍｉｎｇ收稿日期　２００８１０１２；　修回日期　２００８１２２２．基金项目　国家高技术研究发展（８６３）计划（２００７ＡＡ０６０５０２）．作者简介　刘欣欣，女，１９８５年生，中国石油大学（华东）在读硕士，主要从事地球物理方面的研究工作．（Ｅｍａｉｌ：ｘｉｎｘｉｎ０８５４＠１６３．ｃｏｍ）　４期刘欣欣，等：单点高密度地震勘探技术研究综述０　引　言随着石油工业的不断发展，国家能源开发战略已转向新、难、深领域，地震油气勘探的难度和复杂程度不断增加，对地震勘探精度的要求也越来越高．然而，常规组合勘探方法中，信号传输道和检波器动态范围有限，采集道距较大，组合输出是对组合内每个检波器输出的简单叠加．组合内检波器之间的耦合误差、定位误差、敏感度差异等因素都会引起组内干扰，导致波形畸变和空间假频，使组合输出的质量变差［１］，地震勘探的分辨率降低，得到的成像结果不能满足高分辨率勘探的要求．为此单点高密度地震勘探技术受到越来越广泛的关注．该技术与常规组合方法的区别是放弃野外组合，而采用单点接收、小道距、高道数、大动态范围的地震采集方式，沿着测线等距离或非等距离布设单个检波器，每个检波器作为一道，独立记录，之后在室内再进行组合等处理．该技术一般用作３Ｄ精细勘探，可以很好地适应日益复杂的勘探形势，在提高资料分辨率、改善油藏特征描述、解决复杂构造成像精度等方面展现出了独特的优势．尤其是新一代的万道采集技术，得到的地震资料有很高的纵横向分辨率，对发现小段块、小幅度构造、小潜山、薄储层、小砂体及精细油藏描述等有重要的意义［２，３］．目前，国内外许多石油公司已经做了一些相关研究，开展了许多实际的勘探工作，取得了很好的应用效果［４］．相比之下，国外的研究进展更快一些，ＷｅｓｔｅｒｎＧｅｃｏ公司于２００１年推出了ＱＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ技术，在中东陆上以及墨西哥湾海上进行了多次勘探［５］，得到的数据质量较常规勘探有很大的提高，为精细油藏描述等工作提供了很好的先决条件；后来又推出了数字组合（ＤＧＦ）室内处理方法，应用效果也很好［６～１４］，２００８年，国内上海石油公司首次使用ＱＭａｒｉｎｅ技术，使得平湖油田的成像分辨率得到了很大的提高［１５］．２００１年，Ｉ／Ｏ公司推出的正交三分量ＭＥＭＳ数字检波器ＶｅｃｔｏｒＳｅｉｓ［１６］，有很高的向量保真度，能适应单点采集的要求；法国ＣＧＧ公司于２００４年６月正式投放市场的ＥｙｅＤ（ＥｎｈａｎｃｅｄＲｅｓｅｒｖｏｉｒＳｏｌｕｔｉｏｎｓ）技术，在野外采集中，采用小道距、小炮点距、宽方位等手段获取高质量的地下数据，其中Ｖ１是高性能的单点可控震源采集技术，能较好地保真震源能量和信号振幅［１７］．挪威ＰＧＳ公司推出了高密度３Ｄ地震（ＨＤ３Ｄ）技术，在海上勘探中应用较多．此外，还有英国Ｖｉｂｔｅｃｈ公司开发的ＩＴ系统，美国ＳｍａｒｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（简称ＳＩ）公司研发的ＳＩ地震数据采集系统［１８］等．这些技术的出现对单点高密度技术的发展起到了很大的推动作用．目前，根据具体实施方法，这些技术可以归为两类，一类是以ＱＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ技术为代表的单点接收高密度地震技术，核心思想是单点接收室内数字组合；二是以ＨＤ３Ｄ和ＥｙｅＤ技术为代表的小道间距高成像道密度技术，核心思想是增加接收点和炮密度［１９］．国内方面，东方地球物理公司和中石化等也开展了单点高密度地震试验和研究，如胜利油田的垦７１高精度地震勘探，马厂油田高密度三维采集等［２０，２１］．单点高密度技术在精细地质调查、煤田勘探、工程物探等领域中也得到了应用［２２～２５］．虽然进行了很多成功的勘探试验，但是由于该技术起步较晚，采集和处理等技术还不完善，存在信噪比低，数据量大等问题，导致其应用受到一定的限制．尤其是在陆上信噪比低的地区，单点高密度勘探成果的优势不是很明显．与陆上勘探相比，海上单点高密度勘探的采集成本低，用拖缆系统布置检波器比较方便，因此效果较为显著［１１，１２，２６］．１　单点高密度地震勘探的发展有关单点地震勘探的思想可以追溯到上世纪７０年代．１９７３年，Ｎｅｗｍａｎ和Ｍａｈｏｎｅｙ描述了检波器定位和耦合的误差会影响野外组合的输出响应［２７］；Ｏｎｇｋｉｅｈｏｎｇ等（１９８７，１９９８）进一步定量分析了组合内单个传感器的敏感度、定位、耦合和时差等对组合响应的影响，证实了野外组合中单个传感器之间的非相关干扰会产生伪随机噪声［２８，２９］．这些研究为单点技术的出现奠定了基础，同时也是实施单点技术必要性的重要依据．Ｂｕｒｇｅｒ等人（１９９７）研究证明，每道采用单独检波器接收时，高频信号只出现在噪声主频范围之外，而组合接收时，部分信号高频成分出现在噪声主频范围内，如果在野外进行质量控制，并对每个检波器的数据进行预处理，２Ｄ炮记录的质量会大大提高［３０］．Ｂａｅｔｅｎ（２０００）等人分析了单点接收与常规组合方法的区别，如图１所示，还系统地介绍了点接收和点激发采集在采样密度、避免假频和室内处理等方面的优势，分析了点激发和点接收之间的关系，认为点震源采集和点接收采集是两个互补的过程，最好同时使用［１，３１］，这可以看作单点技术理论研究的一个里程碑．此后对于单点高密度技术的理论和实际应用研究越来越多，尤其是２００４年以后，该技术逐渐丰富和成熟起来，Ｖｅｒｍｅｅｒ５５３１地　球　物　理　学　进　展２４卷图１　模拟组合与数字组合示意图Ｆｉｇ．１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｒｒａｙｇｒｏｕｐ（ｔｏｐ）ａｎｄｄｉｇｉｔａｌｇｒｏｕｐ（ｂｏｔｔｏｍ）（２００４）认为数字检波器技术的成熟必然会推动单点勘探技术的发展［３２］．Ｑｕｉｇｌｅｙ（２００４）提出了宏观和微观排列形态的概念，前者是记录排列量版，后者是在宏观排列形态确定的空间采样位置上防止空间假频、压制噪声并保真信号．常规组合勘探中宏观排列形态是确定的，道的位置是组合的中心点．而对于点激发／点接收连续波场采集技术，宏观排列形态是可变的处理参数，可以用数字组合技术对连续波场的数据进行空间重采样，直接解决微观排列形态问题［３３，３４］，这是单点技术和常规勘探技术一个很大的区别．董世泰等人（２００５）系统地分析了单点接收的优势、特点及与之适应的设备和软件［３５］．大量研究证明，进行单点勘探时增加采集道数，更有利于记录高保真度的地震数据．蔡希玲等人（２００６）分析了高密度空间采样地震数据的特征，结合点接收和点激发采集技术，认为高密度空间采样可以提高勘探精度，减少假频，提供更详细的信息改善反演和静校正精度，方便数学变换以及波场分离等［３６］．这样就将单点技术和高密度技术结合起来．ＱＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ技术出现，使得单点高密度技术的实际应用日渐成熟．２００１年，ＰｈｉｌＣｈｒｉｓｔｉｅ等人分析了海上勘探中噪声产生的原因以及组合记录存在的问题，提出了改善采集效果的措施，指出单点高密度勘探加上室内数字组合可以得到更大的带宽，更高的分辨率和精度，还可以进行重复勘探，监测油藏动态变化［３７］．２００４年，ＷｅｓｔｅｒｎＧｅｃｏ与Ｋｕｗａｉｔ石油公司合作在Ｍｉｎａｇｉｓｈ油田进行了首次真正意义上的单点高密度勘探试验，得到了很好的地震时延响应，改善了资料的纵横向分辨率，提高了成像精度［３８，３９］．２００４年，在北海中部进行ＱＭａｒｉｎｅ勘探，根据采集的高分辨率数据绘制了油藏砂体分布图，单个地质体的厚度和形状以及油藏空间接触关系图，并使用多属性分类方法，成功进行了岩性预测［４０］．早在２００３年，ＭｃＨｕｇｏ等人使用单点数据进行叠前反演，得到的结果可以进行高分辨率油藏描述［４１］．Ｋｈａｌｅｄ等人（２００６）对Ｍａｇｗａ油田Ｗａｒａ油藏的单点数据进行岩石物理分析、地震数据反演、多属性分析以及神经网络分析等处理，得到了更为精细的油藏解释结果，该研究证明，单点高密度地震数据更有利于精细显示，提高了弹性阻抗反演的精度［４２］．Ｍａｌｃｏｌｍ等人（２００７，２００８）分析了陆上采集时的几个问题，认为使用单点技术可以进行高精度、高密度、多分量地震勘探，但同时也采集了更多的噪声，因此采集时需要加密采集道数，处理时需要使用更先进的数据处理方法［４３，４４］．２　单点高密度地震勘探的优势该技术的出发点有两个：一是采用单点接收，记录最原始的地震信息，在室内进行处理，提高信号的信噪比、分辨率和保真度；二是采用小道距，避免假频，采集高保真度的地震信息，提高空间采样率和分辨率．因此单点高密度地震勘探在野外放弃组合，而采用单点接收、小道距、高道数、大动态范围的地震采集方式，与常规组合勘探方法相比有很多优势：（１）提高野外施工效率．野外施工时，常规组合采集方法沿线排列或平面排列放置检波器，布置和回收较慢；一个组合输出一道，若组内有一个检波器出现故障，会影响整个组合，而且不便于测试．采用单点高密度采集方式，野外不用组合，陆上在采集网格内布置单个检波器，野外布置和回收较快，海上，拖缆采集系统具有精确的定位能力，提高水听器部署和回收的效率，还可以缩短测线改变的时间以及天气等因素导致的停工时间［４５］，提高了施工效率．（２）大动态范围．单点记录方式可以校正组内静６５３１　４期刘欣欣，等：单点高密度地震勘探技术研究综述态干扰、振幅变化、“死”传感器、极性反转等小尺度扰动，提高瞬时动态范围［４６］．目前，单点采集时通常使用数字检波器，记录的失真度小，动态范围大，采集的单点数据动态范围大．（３）消除组内干扰．每个检波器的灵敏度、自然频率、高程、与地面的耦合情况、剩余时差和静校正量不同，导致不同检波器接收的信号之间存在振幅和相位差异．常规勘探中，组合输出是组内所有检波器输出的算术平均，干扰使组合输出质量下降［１］．进行单点地震勘探，可对每个检波器的信息进行再分析，排除故障检波器，补偿定位和耦合等误差，校正伪振幅变化以及沿组合方向的静校正差异，从而避免组内干扰，减少非同相叠加造成的信号畸变和属性失真，提高了信号保真度［３６，４６］．（４）良好的波数响应，大带宽．常规组合输出是正弦波数响应，存在旁瓣且通带不理想．单点高密度采集能对地震波场进行充分的采样，得到时间相关和频率相关的波数响应［１］，且增大了带宽，如ＱＬａｎｄ在利比亚（２００６～２００７）进行的单点地震勘探，地震资料的带宽得到了很大的提高［４７］．（５）空间采样率高，避免假频．新型海上拖缆地震数据采集系统可以同时使用２０多条拖缆，每条拖缆上可有４０００多个独立水听器，总共８００００道［４８］．陆上可布置多于３００００道，采样间距可达到５ｍ×５ｍ，大大提高了采样率，能够对地震波场进行无假频采样且记录更多的地震能量．图２为ＷｅｓｔｅｒｎＧｅｃｏ公司进行的点激发／点接收试验，使用单点可控震源，检波器间距为２ｍ．组合长度为２ｍ时，记录上所有的波型都没有假频．随着组合长度增加，空气波、地滚波、初至波依次出现假频．在ｘｔ域，假频与信号交错混叠；在ｆｋ域，假频表现为噪声能量的卷绕．而且组合长度越大，高频能量损失越多［４９，５０］．（６）提高噪声识别、分析和压制精度．高密度采样时，记录的干扰波场连续且无假频，便于分析；道间距越小，ｆｋ域中视速度不同的波的假频越弱，越有利于噪声压制与波场分离［３５，４９～５１］．（７）组合方式灵活，输出采样可变．Ｈｏｆｆｅ（２００２）等人分析了ｔｘ域、ｆｋ域中共炮点道集的不同组合效应以及叠后资料，指出短组合能更好的保真信号，而长组合在噪声压制方面有优势［５２］．对于单点数据，根据不同的数据特点以及处理要求，可用不同的组合方式进行重采样，为后续处理提供多种选择．（８）详细地反映近地表结构．单点数据详细记录了初至波场，方便了初至波场的连续追踪与准确拾取．而且，近炮检距反射波场很小，浅层的覆盖次数较高，提高了浅层勘探精度和分辨率，有利于准确的静校正，反演近地表模型，研究近地表结构变化对深层地震数据特征的影响［３５］．在内蒙古自治区阿龙山地区进行的单点地震，能有效推断浅层地质体接触带以及圈定地质体的起伏形态［５３］．（９）提高成像精度和分辨率．单点高密度勘探减小采集面元，提高了资料的横向和纵向分辨率［５４～５６］，得到更好的成像结果［４３］．而且采用ＤＧＦ等先进的处理技术，提高了数据质量，有利于后续数据处理．叠加剖面、偏移剖面、时间切片等的分辨率都得到了提高．尤其是在海上，不增加太多成本的同时，明显提升高频，改善分辨率．图３是Ｍｉｎａｇｉｓｈ油田两个叠加剖面相同部分的比较．左图是１９９６年地震数据的叠加剖面，右图是２００４年ＱＬａｎｄ单传感器采集得到的叠加剖面，数据的带宽由４４Ｈｚ提高到７０Ｈｚ［３８］．（１０）缩短开发周期，降低勘探投资．在油田勘探开发过程中可能重复进行多次３Ｄ勘探，高道数的综合单传感器采集与处理系统的出现，使交错扫描等先进的地震勘探方法取得了成功．该方法对稀疏采样勘探进行交错扫描，相当于加密了采集道数，还可以重复利用以前采集的数据，这就意味着资产开发周期的缩短和总采集投资的降低［５７，５８］．（１１）改善储层监测的重复能力———在海上，拖缆系统还可对震源和检波器进行标定，消除炮点、检波点位置差异，纵横测线的排列差异等，达到很高的重复性．可以采集时间延迟地震数据，进行４Ｄ勘探，监测较弱的时间延迟响应，对油藏进行动态监测［５９］．３　相关的采集方法与常规勘探相比，单点高密度采集的主要变化是在野外布置单个检波器，减小采集面元，增加采集道数，因此检波器不必局限于线型排列或面积排列，观测系统的设计更加灵活．这样，许多不规则的或效果较差的常规组合采集方法可能会展现出一定的优势．增大采集道密度有利于实现地震波场的连续、均匀、对称采样［６０］．Ｖｅｒｍｅｅｒ（１９９８）提出了三维对称采样方法，对称采样时地震数据的特征与纵测线方向无关，有更好的空间连续性，覆盖次数规则，采集足迹最小，可以更好地压制叠前噪声，最大限度地减少叠前偏移假象，并便于地震数据的后续处理，如ＡＶＯ分析，反演等［６１～６３］．Ｑｕｉｇｌｅｙ（２００４）比较了两７５３１地　球　物　理　学　进　展２４卷图２　不同检波器间距的炮记录以及它们的犳犽谱Ｆｉｇ．２　Ｓｈｏｔｒｅｃｏｒｄｓａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ犳犽ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｕｐｉｎｔｅｒｖａｌｓ图３　常规数据叠加剖面（ａ）和单传感器数据叠加剖面（ｂ）Ｆｉｇ．３　Ｓｔａｃｋｓｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｄａｔａ（ａ）ａｎｄｓｉｎｇｌｅｓｅｎｓｏｒｄａｔａ（ｂ）图４　面积法观测系统（ａ）和十字排列观测系统（ｂ）Ｆｉｇ．４　Ｎｏｍｉｎａｌｃａｒｐｅｔ（ａ）ａｎｄｃｒｏｓｓｓｐｒｅａｄｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ（ｂ）种连续波场采集技术：地毯法是在一个规则采样网格中单点放炮；十字排列法中，震源线与接收器线正交．如图４所示，红色的部分放置接收器，蓝色部分放置震源．从图中可以看出，两种采集方法的覆盖区（绿色部分）是相同的，可用于连续地震波场采集［６４］．在单点高密度勘探中经常使用十字排列法，野外采集时放弃组合，采用小采样间距，确保对波场进行无假频采样，采集的数据有较好的空间连续性及较合理的方位角分布．这些数据可以很好地对信号和噪声进行估计与分析，从而压制噪声．这种方法比较简单，但是增大采样密度会增大采集成本．用该方法在北非和中东地区的两次点激发／点接收勘探试验，取得了很好的效果．为了减小采样点数，提高采集效率，?ｚｂｅｋ等人（２００４）提出了六边形交错采样方法：使奇数行采样间隔与偶数行采样间隔的一半重合．当纵测线方向和横测线方向采样密度相等时，每一个采样位置都有６个最近的邻域．进行交错网格采样时，若要达到相同的谱分辨率，六边形采样的采样点比矩形采样８５３１　４期刘欣欣，等：单点高密度地震勘探技术研究综述少１３％，比矩形采样更有效［６５］．但是该方法采集的数据需要使用特殊的ＡＰＯＣＳ的滤波器设计方法对数字化组合进行最佳３ＤＦＩＲ滤波器设计，而且还需要使用约束条件来保证收敛．单点采集对检波器的保真度要求很高．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ指出，矢量保真度是对地面真实运动准确度的度量，若一个单位脉冲指向某个分量时，在该脉冲所指方向上生成一个与该脉冲相同的响应函数，而对其他分量产生的脉冲响应为零，那么这个多分量数据就具有矢量保真度．基于这个理论，Ｍａｘｗｅｌｌ（２００４）提出了矢量采集的概念，指出要得到准确的矢量数据，检波器必须满足４个条件：高校准精度、正交坐标轴、最小轴间串音和足够大的带宽．前三个条件保证向量保真度，足够大的带宽保证充分采样．矢量采集数据代表全波场信息，能实现准确的炮点接收点旋转，也可以使用矢量滤波等先进的噪声衰减算法，还可以做倾角叠加［６６］．ＷｅｓｔｅｒｎＧｅｃｏ的ＱＬａｎｄＶＩＶＩＤ（ＶａｌｕｅＩｎＶａｒｉａｂｌｅＩｍａｇｅＤｅｎｓｉｔｙ）是一种先进的交错扫描采集方法：将第二次采集与第一次采集在Ｘ和Ｙ方向上偏离半个网格位置，进行交错扫描，得到的结果的采样间隔是原来的１／２，覆盖次数是原来的２倍．这是将一次或多次后续高密度单点接收地震作业区块加入到油田勘探开发的整个过程中，并与原区块一起形成更高覆盖的数据，可以提高成像精度，适应不同勘探开发阶段的要求，节省采集成本，缩短开发周期［５７］．在点激发方面，震源数目决定ＣＭＰ域的抽样情况，单点震源可使ＣＭＰ域有更高的覆盖次数和更好的波场采样［６７］．而且目前的可控震源技术为高密度采集提供了很好的条件［６８，６９］．例如，ＣＧＧ研发出高性能的单点可控震源采集系统—Ｖ１，该系统采集的数据比常规的震源组合数据有更高的信噪比和分辨率［７０］．Ｍａｒｔｉｎ和Ｂａｃｏｎ（１９９３）讨论了震源分离的有效性．Ａｌｌｅｎ（１９９８）等人提出了震源分离的ＨＦＶＳ（ＨｉｇｈＦｉｄｅｌｉｔｙＶｉｂｒａｔｏｒｙＳｅｉｓｍｉｃ，即高保真度可控震源地震采集）技术［７１］．Ｋｒｏｈｎ（１９９８）等人提出ＨＦＶＳ方法是很好的震源分离方法［７２］．Ｂａｅｔｅｎ等人（２０００）分析了得到点震源分量的几种方法：ＨＦＶＳ方法，可控震源组合分解（ＶＡＤ）法和ＦＵＮＤ方法［３１］．震源组合分离可以增加激发点的密度，提高覆盖次数，但是不利于压制环境噪声．采集过程中，要根据工区的实际情况决定是否进行震源分离，如何分离等［７３］．４　相关的处理方法单点高密度技术的一个难点是地震资料处理．由于数据采样密度大，记录的噪声多，因此要进行合适的预处理以及噪声压制，提高数据的信噪比和分辨率［７４］．因此，噪声压制是很重要的处理过程．使用一些常规处理方法对高密度数据进行处理，可以取得较好的效果，这里不再赘述．单点高密度数据特有的处理方法是进行室内数字组合处理，可以得到不同方式的组合输出．４．１　噪声压制噪声压制是地震数据处理的重点也是难点．用各种方法对地震资料进行信号分析后［７５］，针对不同的噪声有许多不同的压制方法，如压制相干噪声的频率域高通滤波、犳犽滤波、犽犾滤波、自适应滤波、小波方法、径向道变换方法、Ｒｉｄｇｌｅｔ域方法等［７６～８３］；压制随机干扰的犳犽预测滤波等；压制多次波的匹配滤波、Ｒａｄｏｎ变换方法等［８４，８５］．其中一些方法已经成功地应用于单点高密度数据，并取得了较好的效果．在背景噪声压制方面，背景噪声带宽较宽，且以高频成分为主．在狋狓域中，噪声能量沿时间轴很稳定，而且随着噪声源到接收器的距离增大，噪声衰减很快．所以，通过初至前的能量可以识别出噪声道．然后，将输入道集中的每一道变换到频率域．在犳狓域中，对正常道振幅包络进行内插，就可以压制噪声道的振幅包络．这种方法适用于压制背景噪声，但是为了保真信号的频率分布，振幅包络压制应该主要在高频范围内进行，并且避开信号的主频范围［８６］．对于地滚波等相干噪声，自适应滤波方法是一种应用很广的方法［８７～８９］．首先，取滑动时窗，对采集的多分量地震数据中的垂向道和水平道做互相关，产生相关信息．然后对这些互相关做反滤波，并将反滤波的结果和垂向道做褶积．这样就从垂向道中减去了相关信息，剩下的是有用信号．图５是二维原始炮记录（地滚波无假频）进行自适应滤波后的振幅谱．原始数据用三分量数字检波器记录，有较高的向量保真度．滤波后，地滚波能量有近１０ｄＢ的衰减（２Ｈｚ到２０Ｈｚ）．可以看出，自适应滤波方法只减去了低频噪声，并没有改变信号的振幅谱，因此提高了数据的保真度．自适应滤波用于有假频的地滚波时也可取得很好的效果．但是该方法要求采集多分量、高保真度的数据并且要求数据在滤波前未做增益、反褶积以及带通滤波等．若滤波９５３１地　球　物　理　学　进　展２４卷图５　未滤波记录的振幅谱（ａ）和滤波记录的振幅谱（ｂ）Ｆｉｇ．５　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｐｅｃｔｒａｆｒｏｍｔｈｅｕｎｆｉｌｔｅｒｅｄ（ａ）ａｎｄｆｉｌｔｅｒｅｄ（ｂ）ｒｅｃｏｒｄｓ图６　原始数据（ａ）和数字化室内组合的数据（ｂ）Ｆｉｇ．６　ＣｏｍｍｏｎｓｈｏｔｇａｔｈｅｒｓｆｒｏｍＮｏｒｔｈＡｆｒｉｃａ：ｒａｗｄａｔａ（ａ），ａｆｔｅｒｄｉｇｉｔａｌｇｒｏｕｐｆｏｒｍｉｎｇ（ｂ）前作了增益和反褶积，ＳＷＮＡ（ＬａｎｄｍａｒｋＰｒｏＭＡＸ地表波噪声压制模块）方法效果较好．这种方法只需要单分量地震数据，通过做频率相关叠加形成低频组合来压制相干能量，它也可用于处理有假频的地震数据［９０］．在相干噪声压制方面，ｚｂｅｋ（２００４）提出了一个用ＡＰＯＣＳ（凸集交错映射）算法设计３Ｄ有限脉冲响应滤波器的方法．许多约束最优化问题的约束条件是在不同的域中定义的，如时间（采样）或频率域．将这些约束变换到同一个域中不一定可行．Ｇｕｂｉｎ等人（１９６７）证明，如果约束确定了一个平方和序列集合中的凸集，然后对它们使用交错正交映射，就会收敛到最优解，这称作凸集交错映射法（ＡＰＯＣＳ）．对于用交错排列采集的数据，根据此方法设计的滤波器取得了很好的效果［６５，９１］．图６中，左图是北非３Ｄ勘探的原始炮集，右图是其数字组合后的结果，数字组合的主要步骤是用ＡＰＯＣＳ方法设计３Ｄ滤波器．噪声分量得到了有效地压制，反射波场得到了保护［６５］．４．２　数字组合处理对地震波场进行合理采样以后，可以使用地球物理方法压制噪声，然后构建数字化组合并做干扰校正以保真信号，在目标体的真实空间位置上输出地震道．这个噪声压制与信号保真的过程称为数字化组合（ＤＧＦ）．对小组合基距的接收数据进行室内组合可以增大组合基距，压制面波．使用道组合处理０６３１。

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提高精细油藏描述精度的单点高密度地震技术简介
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ屋舍俨然，有良田美池桑竹之属，阡陌交通，鸡犬相闻。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿