陆上高分辨率多分量地面地震勘探的潜力和策略

陆上高分辨率多分量地面地震勘探的潜力和策略

张山

江苏南京卫岗２1号，21001４

摘要本文从理论分析、物理模型试验、VSP记录和地面地震记录四个方面分析了陆上高分辨率多波多分量地震勘探的潜力;分析了现行生产中影响多波多分量地震勘探分辨率的几个关键因素;提出了提高陆上多波多分量地震勘探分辨率的基本策略。认为通过努力可以把陆上多波多分量地震勘探的分辨率提高到现有纵波高分辨率地震勘探的水平。

一、引言

相对于常规的纵波勘探而言，多分量地震勘探增加了有关横波的独特信息,这些信息的增加意味着岩性/油气预测和储层描述的可靠性和精度将成倍增加;同时对某些P波不能很好成像的特殊层位也可能得到较好的成像。概括起来，多分量地震勘探可以解决或有潜力解决以下几个方面的问题:

（1)综合利用多分量地震资料提供的纵波速度Vp、横波速度Vs以及由此导出的泊松比、速度比、速度积等，可直接预测岩性和油气,估算砂泥比、孔隙率、地层压力等参数，评估流体性质;

（2）改进盐岩、玄武岩下成像,改进气藏及弱P波波阻抗差界面成像;

（3)提高储层描述和横向预测的可靠性；

(4）研究地层的横向各向异性，描述裂隙性储层的发育特征。

近年来，随着海底接收技术的发展,海上4Ｃ地震勘探技术取得了长足的进展,对上述问题大都取得了令人满意的结果。但作为多分量地震勘探起始点的陆上多分量地震勘探，虽经多年努力，在解决上述问题上却没能取得多少令人满意的结果。究其原因就是因为分辨率太低,所得结果对岩性/油气预测或储层描述意义不大。在现实生产中需要采用多分量信息的地区都是非构造控制油气的隐蔽型圈闭,解决这些地区的油气/岩性预测或储层描述问题，必须采用高分辨率的资料才能得出有意义的结果。因此，提高多分量地震资料的分辨率，尤其是横波分量的分辨率，是多分量地震勘探能否在陆上非构造控制油气区推广应用的前提,也是在这类地区能否可靠预测油气、精确描述储层的重要方面。陆上多分量地面地震勘探的出路在高分辨率。

目前，我国绝大部分构造控制油气区都已得到了较充分的勘探开发，油气勘探开发的重点正在转向非构造控制油气区。因此，开展陆上高分辨率多分量地震勘探具有非常现实的意义，也具有相当的紧迫感。

我们知道,地震系统的分辨率主要取决于地震子波的有效频带宽度;在现实

生产中，主要是向高频方向拓展有效频带。具体到多分量地震勘探而言,它所关心的波型是ＰＰ波(纵波入射产生的纵波反射)和PS波（纵波入射产生的横波反射）。大量的多分量地震勘探实践和高分辨率与转换波联合勘探试验证明，多分量地震勘探提高分辨率的瓶颈在PS波方面。鉴于纵波高分辨率地震勘探已得到了广泛的推广应用,高分辨率多分量地震勘探的核心问题是提高ＰＳ波分辨率的问题。只要我们克服了资料采集和处理等各个环节上影响PS波分辨率的各主要因素，再结合纵波高分辨率勘探的原则、方法和经验，高分辨率多分量地震勘探也就基本成功了。因此,本文主要从PＳ波方面,或者更具体地说，从PS波的频谱成分方面，来分析高分辨率多分量地震勘探的潜力和策略。

二、提高陆上多分量地震勘探分辨率的潜力

当初，着眼于横波波长小于相应纵波波长,人们把提高分辨率作为横波地震勘探和多波多分量（转换横波)地震勘探的重要目的之一。经过多年的试验，人们发现横波或多波地震勘探的分辨率往往低于相应的纵波地震勘探。于是，在油气地震勘探中人们不愿再把高分辨率与横波（包括转换横波)联系在一起;即使纵波高分辨率地震勘探已然成熟且大面积推广的今天也是如此。现在，有相当一部分专业人员认为横波(包括转换横波）的地震应响应具有低频化倾向。然而，这种认识是不全面的。就地面人工激发的横波而言,这种认识基本上是正确的;但绝不能套用到PＳ波上。下面,我们从几个方面加以说明。

１、理论上地震波在分界面上的转换不具频散性

单色波在多层介质中传播、转换时，频率不变是其基本特征;但随着介质中相应波型、波速的变化，其波长按同一比例变化。纵波在界面上发生反射、透射、转换时，能量分配系数不具频散性。因此，理论上入射纵波与相应的反射纵波、转换横波具有相同的频谱成分。

上述分析，实际上隐含着一个前提条件，就是不同层位的反射波或转换波不存在互相干涉。但在实际资料中,这是不可能的,由于薄互层的综合滤波响应及