宽方位三维三分量地震资料采集观测系统设计07-03-14
三维三分量地震资料采集设计研究
三维三分量地震资料采集设计研究吴东国;刘百红;孙成龙【摘要】详细阐述了以PP波和P-SV波为基础的三维三分量地震资料采集设计原则,并从采集参数论证和观测系统选择两个方面详细论述了三维三分量地震资料采集设计与常规纵波地震勘探资料采集设计的不同.以此来说明如何在纵波勘探采集设计基础之上进行转换波采集设计或者联合采集设计,从而使三分量地震勘探的观测系统不仅能像常规纵波勘探那样能记录反射纵波,还可以采集转换P-SV波.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2013(010)001【总页数】6页(P85-90)【关键词】三分量;转换波;地震勘探【作者】吴东国;刘百红;孙成龙【作者单位】中国石油化工集团公司西南油气分公司工程监督中心,四川德阳618000;中国石化集团石油物探技术研究院,江苏南京211103;中国石化集团石油物探技术研究院,江苏南京211103【正文语种】中文【中图分类】P631.4三分量地震勘探利用纵横波在介质中传播的差异来识别地层岩性、裂缝和储层中的流体，从而有效地减少传统纵波地震反演的多解性，体现出比常规纵波地震勘探大的优势，因此三分量地震勘探受到越来越多的关注和应用［1～9］。
对于陆地三分量地震勘探而言，由于既包含有纵波，又包含有转换波（P－SV波），因此无论是从资料采集还是处理上来说，都与常规纵波单分量采集、处理有差别［19］。
一些学者对此做了不同程度的归纳总结［1～10］，但并不全面，本文将进一步详细阐述陆地三分量地震勘探采集技术设计上的一些特点。
1 三分量地震勘探采集设计原则由于三维地震资料解释主要还是依靠纵波勘探的结果，而且三分量地震勘探仅仅是在常规纵波地震勘探的基础上增加了两个分量的检波器，因此三分量地震资料采集设计过程与常规纵波地震勘探采集设计过程一样，都包含了资料收集、工区踏勘、难点分析、采集参数设计等。
但是，目前的三分量地震勘探实际上是纵波与转换波联合勘探，在采集设计上并没有另行进行转换波采集设计或者联合设计，而是在纵波勘探采集设计基础之上进行的。
宽方位角三维地震勘探采集技术的现状与进展
宽方位角三维地震勘探采集技术的现状与进展宋玉龙杨长春1.引言近年来，油气勘探越来越重视利用地震方法进行岩性和岩石各向异性勘探研究，我国也开展了大量的宽方位三维地震勘探，又称全三维地震勘探。
理论上讲，标准的宽方位三维地震勘探较窄方位三维地震勘探具有明显的优势，在岩性和裂隙油气勘探领域具有广阔的应用前景。
随着采集设备的不断发展、处理技术的提高，宽方位角三维地震勘探将成为陆上岩性和小断裂油气藏地震勘探首选的采集观测系统。
但是，现阶段由于采集成本和处理技术的制约，宽方位角地震采集尚受到很大的争议。
当前，标准的全方位、高覆盖次数观测在技术和经济上都不太现实，如果做不到真正的宽方位角观测，某些地区，如山地，还不如窄方位效果好。
本文将对三维地震勘探宽方位角技术现状与进展进行综述，指出当前不应把注意力放在宽方位、窄方位观测问题上，重要的是增加横向覆盖次数。
2.各向异性与方位角的理论分析文献[4]指出，尽管岩层或裂隙的尺度小于地震波长，但仍能观测到宏观各向异性的效应，说明此效应在实际中是存在的。
文献[5]给出了实际岩石物理测试各向异性的特性，同时推导了各向异性理论，并给出了弱各向异性的成像公式。
很显然实际中存在各向异性(TI)介质的影响。
从前面的论述可以看出，许多论文已对宽方位角地震勘探进行了有意义的探讨，但为进一步探讨宽方位角在地震勘探中的理论问题，本文将做进一步的分析。
2.1.各向同性和VTI介质条件下的宽、窄方位角分析在分析宽、窄方位角问题之前，先回顾宽、窄方位角观测系统的差别(宽、窄方位角观测系统如图1,图2所示)。
比较图l和图2可以看出，窄方位角采集的炮检对(炮点与检波点组成一个炮检对)的方位数量主要集中在沿测线(inline)较窄方位上。
而宽方位角采集的炮检对方位数量则在全方位上基本都属均匀分布;宽、窄方位角的采集观测系统玫瑰图如图3和图4所示，它们也反映了宽、窄方位角炮检对的分布问题;宽、窄方位角勘探的方位角与炮检对关系如图5和图6所示。
实现高密度宽方位三维地震采集的垂直观测法
实现高密度宽方位三维地震采集的垂直观测法白旭明;叶秋焱;胜辉;陈敬国;朱敏;李海东;柳溪;刘颖【摘要】Seismic exploration has been conducted fairly well in eastern China, and has mostly entered into the second 3D and 3D seis-mic acquisition phase. With the development of such geophysical technologies as width azimuth and high-density acquisition method,a accurate migration image is required to improve substantially velocity analysis accuracy. If the acquisition cost is not increased in east-ern China,such an aim can't be achieved. Therefore, this paper presents a width azimuth and high density acquisition method, which was applied to Z42 burial hill structure in Jizhong depression. This method could position the viewing direction of objective 3D acquisi-tion perpendicular to directions of the second 3D by means of 3D data amalgam of different periods,so as to achieve width azimuth and high-density data sampling and eventually improve seismic imaging results.%中国东部地区地震勘探程度较高，目前大多进入全面二次三维、目标三维地震采集阶段，要求实现宽方位、高密度地震数据采集而又不增加采集成本。
三维地震采集观测系统设计技术方法探讨
柬 线 滚 动 距： ６ ０ ０ ｍ
距
方 面 元 （ 线 元 ） 尺 寸 接 收 线 距 最 大 非 纵 距 最 小 炮 检 距 最 大 纵 距 道 距 覆 盖 次 数
２ ５ ｌ ｎ ｘ ２ ５ １ １ １ ４ ５ ０ ｍ、 ６ ０ ０ பைடு நூலகம் ＜ ￣ ５ ３ ７ ５ ｍ ３ ５ ． ３ ５ ｍ ￣ ＜ ５ ３ ７ ５ ｍ ５ ０ ｍ １ ０ ８ 、 １ ４ ４
０
覆 盖 次 数： １ ２ ｘ ９ 面元： ２ ５ ｍ ｘ ２ ５ ｍ
最大纵距： ５ ３ ７ ５ ｍ 接收线距： ６ ０ ０ ｍ
最 大 非 纵距 ： ５ ３ ７ ５ ｍ 横纵 比： １
最大炮检距： ７ ６ ０ １ ｍ 柬线滚动距－ ６ ０ ０ ｍ
斜 交 中 间 激 发 观
炮线距： ４ ０ ０ ｍ 道距： ５ ０ ｍ
覆盖次数： １ ２ ｘ ９
最 大 非 纵 距： ５ ３ ７ ５ ｍ
向７ ｔ ｋ ２ ５ ｍ ｘ ２ ５ ｍ
最大纵距： ５ ３ ２ ５ ｍ
横纵 比： １ ． Ｏ ｌ
最 大 炮 检 距： ７ ５ ６ ６ ｍ
接收线距： ６ ０ ０ ｍ
的能
间 激 发 观 测 系统
炮线距： ４ ５ ０ ｍ 道距： ５ ０ ｍ
炮 检 对 的 三维 叠前 成 像 轨 迹 是 椭球 。 宽 方位 角具 有 更 高 的 陡倾 成 像 能 力 和 较 丰 富 的振 幅成 像 信 息 ： 宽 方 位 角 地 震 还有 利 于压 制 近 地 表 散 射 干扰 ． 提 高地 震 资 料信 比、 分 辨 率 和保 真 度 。 方位采集 毕竟成本较 高。 并不 是每一个地方 都适合． 真 正 需 要 宽 方 位 角 采集 的 是 地 质 前 景 看 好 、地 层 油 气 裂 缝 比 较 发 育 或 性 变 化 比 较 大 的 地 区 。 利 用 好 宽 方 位 角 覆 盖 对 纵 波 地 震 数 据 测垂 直 的 或 高 角 度 裂缝 的 空 间定 向 具 有 优 越 性 ．从 而 可 提 高 料 解 释 结 果 的 精 度 。 维 宽 方 位 角 观 测 系 统定 义 为横 纵 比 大 于 ０ ． ５ ，横 纵 比 为最 大非 炮 检 距 与 最 大 纵 向炮 检距 之 比 。当 横纵 比等 于 １ 时。 在最 大纵 炮 检 距 以 内 的炮 检 距方 位 角 在 ０ — ３ ６ ｏ度 均 有 分 布 ： 大 于 最 大 向炮 检距 的炮 检距 方 位 角 随炮 检 距 值 增 大 而 变 窄 。 所 以 在 宽 位 三 维设 计 时 ，最 大纵 向炮 检距 要 满 足 主 要 目 的层 勘 探 的需 三维 地 震 宽 方 位 角 观测 系统 设 计 事例 分 析
伊拉克M油田宽方位三维地震采集设计与应用
伊拉克M油田宽方位三维地震采集设计与应用摘要：伊拉克M油田位于伊拉克东南部，油田大部分区域地表平坦，适合可控震源施工，具备采用宽方位三维地震采集施工的优越条件。
本文在全面分析该区原有二维地震资料的基础上，充分论证并设计了一套适合于本区的宽方位三维采集观测系统，实践于该油田取得了预期的资料效果。
关键词：宽方位；三维地震；采集设计；观测系统；参数优化中图分类号：P631 文献标识码：A1 概述宽方位三维观测系统通常是针对窄方位三维观测系统而定义的：当横纵比（横向上的最大非纵距与纵向上的最大偏移距之比）大于0.5时，为宽方位角采集观测系统；当横纵比小于0.5时，为窄方位角采集观测系统。
近年来，油气勘探越来越重视利用地震方法进行岩性和掩饰各项异性的勘探研究，全球也开展了大量的宽方位三维地震勘探，又称全三维地震勘探。
理论上来讲，标准的宽方位三维采集观测系统与窄方位三维采集系统相比，在识别裂隙的能力，成像分辨率、空间连续性、衰减相干噪声和多次波等方面具有明显优势。
随着采集设备的不断发展、处理技术的提高，宽方位三维采集系统逐步成为陆上岩性、和小断裂油气藏地震勘探首选的采集观测系统。
2 地质任务本次三维地震采集的主要任务是识别油田内膏盐层下覆构造分布状况；储层分布预测；储层纵垂向各向异性及断层分布识别；有利油气区域预测。
3 技术难点与对策根据本区以往资料，该区地震采集主要存在以下几方面的问题与难点：1）地质目标复杂：裂缝、储层纵垂向各向异性及断层分布识别等，对观测系统的设计工作提出了严峻要求。
2）膏盐层问题：储层上覆石膏层为强反射界面，对下传激发能量起到屏蔽作用，容易造成下覆目标层位反射能量弱，降低目的层资料信噪比。
3）干扰问题：由于本区位于油田开发区，外界干扰多，区内开发井、地面集输系统和处理站等产生的干扰影响资料的信噪比。
4）施工安全问题：工区位于两伊边界，两伊战争在此埋置大量地雷并遗弃大量未爆军火，施工安全隐患大。
浅谈三维地震勘探观测系统的设计
引言 三维 地震勘 探是 一种高 密度 面积 采集 技术 ，是三维体积勘探 。它利用 炮点和检 波 点 网格 的 灵 活组 合 获 得 分 布 均 匀 的地 下 Ｃ Ｄ Ｐ点网格和确定的覆盖次数【 ｌ 】 。观测 系统 是指检波器排列和爆炸 点相对位置 的关系 ， 要求是不仅在单张记录上可靠追踪有效波 ， 且要 保证 在所得 资料上连 续 追踪地 震界 面 观测系统正确与否 ，这直接影响数据采集质 量 资料处理和地质成果的精度 。
所需 要 的最大波 数 。最 大波数 可 以通过 有 代表 性 的速度模 型 的射线追踪推 导 出来 ， 即
ｋ＝ ｋ ｜ ＋ｋ ｒ
于震源 子波 的频率 成分常常 会受 到影 响 ， 因此 就需要 去确 定对 分辨 率的要 求 ，如 目 的层 中最薄层 的 厚度 、断 层位置 的横 向精 度 ，然后建 立分辨 率需求 与所需 最高频 率 之 间的关系 ，而最 高分辨 率取决 于可 以达 到 的最大波 数 。最 大波数 可 以利 用 以下公
式来得到。
式 中 ，ｋ 是炮 点和检 波点波 数 向量 之 和 。在任 意一个 地下 点 Ｐ ，可 以根据 从炮 点 、接收 点到 Ｐ点的射 线路径在 Ｐ点出的方 向找到 ｋ ｓ 和 ｈ 的方 向，并且每一个波数 ｋ 的大小从 公式 ｌ ￣ － ｌ ｆ ｖ 得到，ｖ 是Ｐ 点的速度 。 （ 三）最 浅 目的层位 正交 观测 系统 的最小 炮检距 出现在 靠 近 炮 点和接 收线交 点的 中点位 置。在相 临 炮 点线 和接 收线 组成 的矩 形区域 中 间，最 小 炮 检 距 差 不 多等 于 矩 形 的对 角 线 的 长 度 。我们将 其称 为观测 系统 中的最大 最小 炮检距 （ Ｌ Ｍ０ ｓ ） 。采集线之间的距离越大 ， Ｌ ＭＯ Ｓ 越大 。由于照 明地下浅层 需要小 的炮 检 距 ，所 以 ，接收线 距决定 了能够成 图 的 最浅层位 。 （ 四）最深 目的层位 最 深的 目的层 位给 勘探所 使用 的最大 炮 检距 提供 了一个 上限 ，由所需要 的最大 炮检距 可得出接 收排列长度 Ｌ ｒ 和炮 点排列 长度 Ｌ ｓ 。 （ 五）噪声压制 常用 的压制 噪声 的方法 主要有 多次覆 盖和组合激发 （ 接收 ）两种方法。 １ ．确定合适 的覆盖次数 确定 覆盖 次数最 简单 的办法就 是根 据 纵 向和 横 向上 的线间距 和最大炮 检距来 计 算求得覆盖次数［ ４ ］ 。 如果 条件 允许 的话我 们可 以进 行三 维 勘探试 验 工作 。根据试 验效果 来确定覆 盖 次数 ，这样 的成 果较高 ，如果 需要对 大块 区域 进行 三维地 震勘 探时 ，进 行三 维地震 勘探试验工作也是必要的。 ２ ．炮 点组合和接收点组合 组 合激 发和 组合接 收的主 要 目的是压 制 地滚 波 。沿 测线 的线性组 合激发 和组合 接 收能 使产 生了假 频的地滚 波受到 很大 的 压制 。
宽方位角观测法在三维地震勘探中的应用
宽方位角观测法在三维地震勘探中的应用为了解决煤矿勘探问题，进行三维地震勘探方案的应用是必要的。
宽方位角观测法是三维地震勘探体系中的重要环节。
在文章中，作者详细陈述了宽方位角观测系统的分布特点、应用优势等，以地质构造复杂、地形特征显著的鄂尔多斯盆地的某矿区为实例进行分析，进行了宽窄方位角观测系统的勘探成果对比，旨在优化宽方位角观测方案，汲取先进的工作经验，解决三维地震勘探工作中的存在问题，实现煤区勘查工作的稳定开展。
标签：宽方位角；观测系统；地震观测数据；煤田构造勘探；勘探成本刖言实践证明，宽、窄方位角观测系统具备各自的应用特点，相对于窄方位角观测系统，宽方位角观测系统具备较高的覆盖速度，在野外数据采集中，更容易实现地表障碍物的观测。
通过对宽方位角观测系统的应用，可以大幅度提升横向上的观测能力，非常有利于观测方位角的观测，能够获得更加完善的地震数据信息，使得方位角的分布更加具备均匀性。
在数据分析过程中，为了提升工作效率，有必要进行子波保真、远道动校正环节的开展，从而保证所获得地震数据信息的完善性，保证地震数据的高质量、高清晰性。
宽方位角地震勘探观测的勘探成本比较高，但其具备良好的勘探效益。
1宽方位角观测的性质及特点(1)随着我国社会经济的不断发展，勘探工程体系不断健全，国家对于矿产资源的勘探力度不断提升，其煤炭开发力度不断加大，与此同时，社会对于地质成果的精确性要求不断提升，这极大推动了地震勘探技术的发展。
随着时代的发展，宽方位角三维地震勘探技术以其良好的应用优势被人们所熟知。
在三维地震勘探观测系统设计过程中，宽方位角的横纵比值为0.8到1.0。
在勘探领域中，通过对宽方位角地震勘探技术的应用，有利于查找资源储层及其裂缝，具备良好的煤田构造勘探效益。
目刖来说，虽然宽窄方位角体系不断健全，国际界对于宽窄方位角的认识依旧存在差异性。
通过对窄方位角观测的应用，可以方便查看DMO及其速度的变化情况，有利于进行AVO的分析，通过对该方法的应用，有利于静校正求解，有利于进行多次波衰减的分析，宽方位角观测有利于进行地下采样。
三分量地震采集方1
三分量地震采集方1三分量地震采集方法一、概述1、开展多波多分量勘探的目的和意义多波多分量勘探又称为矢量勘探，是指综合利用纵横波震源和多分量检波器对各种波场进行观测，以揭示更多的地下构造、岩性和油气信息的勘探技术。
三分量地震勘探一般是指利用纵波激励和三分量检波器记录一个纵向分量和两个横向分量的技术方法。
随着油气勘探的逐步深入，大庆探区的油气勘探与开发中需要解决的地质问题越来越复杂，如对松辽盆地复杂构造和复杂岩性气藏、中浅层薄互层岩性油藏、深层火山岩气藏、海拉尔古潜山裂缝性油藏等复杂目标的勘探等，这些地区常规地震数据的成像质量、分辨率，探测地下岩性、流体和各向异性的能力已无法满足复杂地质目标勘探的要求。
解决这些复杂问题，仅仅依靠纵波已经难以解决，必须采用综合物探技术方法。
国内外大量实例表明，多波多分量地震勘探能有效推动复杂地质问题的解决。
同样，在油气田开发过程中增加转换波信息也可以更好地描述油气藏、刻画油气藏动态。
兴城地区三分量地震勘探试验是针对松辽盆地北部中浅层砂泥薄互层、深部火山岩等复杂勘探目标的特点进行的。
在充分吸收消化国内外现有技术的基础上，通过现场试验，一是探索利用数字检波器采集的三分量地震数据进一步改善葡萄花油层；二是探索利用数字检波器采集的三分量地震数据识别营城组储层的潜力，有效预测储层含气量，形成一套有效实用的多分量地震数据采集、处理和解释方法及相应的技术流程，提高储层岩性识别和油气层预测的准确性，为大庆探区其他地区的油气勘探开发做好技术准备。
2、国内外研究现状目前，三分量地震勘探技术在国际上发展迅猛，正成为海上油气田勘探开发阶段必不可少的技术手段，取得了可观的经济效益。
在进行海上多分量地震勘探研究的同时，国外也在开展陆上转换波勘探的研究工作,在理论和实际应用方面对多分量地震勘探技术进行了深入研究，并做了许多工作。
在三分量探测器的发展过程中，已经从动圈式三分量探测器发展到数字探测器。
三分量地震勘探野外资料采集方法及效果
三分量地震勘探野外资料采集方法及效果*吴东国【摘要】摘要:纵波激发、三分量接收的三分量地震勘探对于四川盆地川西凹陷深层须家河组高致密的裂缝气藏的储层识别、裂缝检测和油气藏描述有着广阔的应用前景,三分量地震采集在川西地区已广泛开展。
本文根据多年野外三分量地震勘探采集生产实践介绍了在三分量地震勘探中从观测系统设计、设备检测到整个野外采集施工中的具体实用操作技术,对如何确保施工质量所采取的一些技术手段做了细致的描述,采用这些施工方法在野外生产中已经获取了高品质的转换波资料。
【期刊名称】内蒙古石油化工【年(卷),期】2012(000)017【总页数】5【关键词】关键词:三分量地震勘探;纵波激发;三分量接收;实用技术;转换波三分量地震勘探与常规的纵波勘探相比解释精度更高,能降低解释的多解性,在储层识别、裂缝描述等具有独特的优势,而三分量采集除接收设备差异外,其他几乎与纵波勘探相差不大,而在采集费用增加不大的情况下能获得三倍于常规纵波勘探的地震数据,为后续研究提供了更大的空间。
川西的新场地区储层以超致密的空隙裂缝型为主,常规的纵波勘探无法较好地预测和描述空隙裂缝的发育情况。
而三分量地震勘探(3D 3C)获取了P -P波和P-S波两种波,P-P波反应了岩石骨架和流体特性,P-S波反映岩石骨架和各向异性的特性,利用纵、横波反演能够更准确地标定目标层位,预测裂缝的发育程度,甚至更精细的刻画裂缝的产状,对勘探川西的裂缝气藏具有重要意义。
本文主要结合川西地区三分量采集应用实践介绍野外三分量地震勘探采集的一些具体工作方法,以及获取的一些高品质资料,与各位同行共享三分量勘探的成功经验。
1 三分量采集技术1.1 三维三分量观测系统设计1.1.1 三分量观测系统设计原则三分量地震勘探与常规纵波勘探的区别在于除记录反射纵波外,还要记录P-SV 转换波,因此三分量地震勘探的观测系统不仅要像常规纵波勘探要考虑反射纵波采集,还要考虑获取P-SV转换波,满足接收P-SV波的要求。
三维地震野外数据采集
三维地震野外数据采集三维地震野外数据采集是一种面积接收技术,它在单位面积上的工作量多,成本较高,所以在哪些地区进行三维地震观测是要认真分析的。
三维地震工区的确定是首先遇到的问题,接着就要根据地震。
地质条件设计三维地震观测系统。
同时还要选择三维观测的各种参数。
一、三维地震工区的确定确定进行三维地震工作的根据是地下地质、地震条件和地面地形地貌条件,并以前者为主。
工区的观测面积要根据构造的大小、目的层的深度和倾角与走向来决定。
决定工区观测范围时还要考虑需要满足覆盖次数的地下范围和偏移前后数据占有空间的不同。
三维地震工作在勘探开发的哪个阶段采用,也要根据当地的具体情况而定。
1. 三维工区面积的确定要在某个地区进行三维地震勘探一经确定之后,就要对这个地区的三维地震数据采集工作进行施工设计。
而首先遇到的问题就是要确定工区面积的大小,工区面积的大小与地下地质构造的大小、埋藏深度和倾角有关。
一般来说,所要搞清的地下地质构造越大,地面工区面积就越大;深度和倾角越大,地面工区面积也越大。
所以要确定地面工区面积的大小,首先要确定地下勘探面积(满覆盖面积),然后计算偏移范围,最后才能确定地面施工面积。
(1) 地下满覆盖面积的确定需要用三维地震勘探搞清的地质构造、地质体或各类油田的范围叫地下勘探面积(满覆盖面积)。
地下满覆盖面积的大小,可预先根据有利区的范围,在以往的构造图上粗略确定,然后考虑其它影响因素(降低勘探费用,工区规化要整齐等),最后确定地下满覆盖面积。
(2) 偏移范围的确定地下满覆盖面积初步确定后,应考虑各目的层由于向工区外倾斜的倾角引起地面接收范围的扩大。
这个扩大的范围称为偏移范围(即四周镶边的宽度)。
偏移范围也可以理解为倾斜地层(反射同相轴)在偏移处理中使其恢复到正确的地下位置所应移动的水平距离。
对于一个倾斜反射同相轴进行偏移时的最大水平距离M,可用下式计算(5.2.1)式中t0——地震波的双程法线旅行时; V——地震波的传播速度; φ——最深目的层的最大倾角。
【毕业论文】基于地震数据处理的三维地震观测系统设计_泌阳凹陷南部陡坡带三维地震观测系统设计实
·采集技术·基于地震数据处理的三维地震观测系统设计——泌阳凹陷南部陡坡带三维地震观测系统设计实例刘学伟① 尹军杰① 王德志② 贾烈明②(①中国地质大学·北京;②中国石化集团公司河南油田分公司地调处)摘 要刘学伟,尹军杰,王德志,贾烈明.基于地震数据处理的三维地震观测系统设计——泌阳凹陷南部陡坡带三维地震观测系统设计实例.石油地球物理勘探,2004,39(4):375～380,387为查明泌阳凹陷南部陡坡带内边界大断裂的位置及断裂带的内幕结构,本文针对该区的地震地质条件,从静校正、速度分析、三维DM O和偏移等四项关键处理环节对原始地震数据的要求出发,设计了三维地震观测系统。
在权衡各项处理要求和工作效率情况下,确定了每一排列片线数、满覆盖测线长度、面元尺度、纵横向覆盖次数及排列类型。
应用结果表明,采用上述观测方法所获得的地震资料质量较原资料有明显的改善,断裂位置成像清晰,目的层及其以上各反射层特征清晰可靠,分辨率和信噪比均有提高,基本达到了预期的效果。
关键词 观测系统设计 三维地震 断裂带勘探引 言工区概况南襄盆地是叠置在秦岭褶皱带之上的一个中新生代断陷盆地,泌阳凹陷是南襄盆地内发育的一个次级小型山间断陷。
泌阳凹陷的主要勘探目的层为下第三系核桃园组,其中核三段为主要的生油层段和目的层,核二段和大仓房组上部为次要的生油层段和目的层。
表层地震地质条件工区由南向北地表类型为山体段—山前丘陵—小丘陵—三夹河—平原(农田)。
北部多为平坦的农田,但也有少量的岗地,向南是三夹河冲积区,三夹河以南山前带地形起伏加大,并进入基岩出露区,高差为100m左右。
地表起伏变化影响潜水面深度的变化。
深层地震地质条件南部陡坡带是泌阳凹陷南缘与山体相接的断裂带,主断面倾角约为45°,地表有基岩出露,下盘为基岩,上盘是以上第三系为主的沉积地层,靠近物源,砂体较厚、岩石颗粒较粗,大、小断裂发育,有多组反射波,断面成像不清,核三段下部以下反射信噪比低。
川西新场宽方位三维三分量地震资料采集及效果分析
料； ④单 一 的纵 波波 场 ， 致密碳 酸盐 岩裂缝 气藏 的研 对 究 ， 优势 不 明显 。 其 尽管 已有钻 井发现 的主要 含 气层段
１ 前期勘探存 在的主要 问题
地震 响应异 常 比较 明显 ，但空 间的 展布 及异 常解释 的 新场地区前期已进行过多次勘探 ， 包括常规二维、 可信度仍需通过高精度的勘探得以进一步提高。
分 析论 证 ，确 定 了同时 适合新 场地 区纵 波和 转换 波勘 探的面 元尺 寸 、最大 炮检距 、 小炮 检距 、接 收线 距 、 最
２３提高 单炮 的信 噪 比和 分辨 率 ． 为提 高野 外采 集资料 的 信噪 比和 分辨率 ，主 要采
束 间滚 动距 等 。通过 针 对新场 目的层深 度 和纵 、横波 取了以下措施： ①详细的激发因素试验， 包括药型、 不 速 度 比的观 测 系统 模板 分析 ， 定 了观 测 系统的类 型 。 同激发 岩性 、 确 井深 、 药量 等全 面试验 ， 确保激 发宽频 新 场 地 区 宽方 位 三 维 三分 量 观 测 系统 参 数 参 见表 １ 波 ；②通过 精 细的表 层调 查方 法 ，提高岩 性和 表 层结 。
＋ 基金项 目：中国石 油化工股份有 限公司重点科 技攻关项 目 “ 川西坳陷须家河组地震勘探新技术开 发应用 ”（ ０ ０ ３ Ｐ ５ ０ ）资助 。 第一作者简介 ：马昭军 ，男 ，工程师 ，２ ０ 年毕业于 中国石油大学 （ ０５ 北京 ）地球探测与信息技术专业 ，获硕士学位 ，现主要从事地震 资
料处理和研究工作 。 收稿 日期 ：２ ０ —０ － ５；修改 日期 ：２ ０ － ３ ２ ０７ ２ ０ ０７ ０ — ４
４１№ ５２ ７Ｃ ｉ ｅｏ ｏ ｘＩ日。 、 Ｇ ｈ ａＰｔ ｌ ｍ Ｅｐ ｒｆ ０ ｎ ｒｅ ｏ ｔｎ
三维地震资料采集中观测系统设计探讨
2017年第42卷第6期V ol.42 No.6能源技术与管理Energy Technology and Management185doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2017.06.070三维地震资料采集中观测系统设计探讨李军华(中国石油尼罗河公司，北京100034)[摘要]随着油气资源不断开采利用，油气勘探开发的方向正逐渐转向特殊油气藏，地震勘 探的难度越来越大。
在目前的勘探形式下，通过设计较好的三维观测系统，在一定程度上可以改善地震资料品质，最终提高勘探开发的准确性和效率。
通过对观测系统的设计原则、参数设计以及工作步骤的探讨，为从事地震资料采集的技术人员提供一定的参考，提高三维地震资料采集的精度和可靠性。
[关键词]三维地震资料;采集;观测系统;地震资料品质[中图分类号]TD15 [文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2017)06蛳0185蛳020引言随着石油天然气资源的不断开采利用，油气 勘探开发的方向正逐渐由传统的常规油气藏转向 特殊油气藏。
地震勘探所面临的目标愈来愈复杂，勘探难度越来越大。
在现有条件下，如何设计较好 的二维观测系统，以达到改善地震资料品质、提高 深层反射能量的目的，是目前地震资料采集中研 究的重点和难点[1]。
本文主要对三维地震资料采集 中的观测系统设计进行了一定的探讨，可以为实际 野外采集部署和观测系统设计提供一定的参考。
1观测系统的设计原则在实际三维地震勘探过程中，设计的观测系 统必须科学、合理，以便获得高质量的野外采集资 料[2]。
在设计野外采集的观测系统时，应该按照一 定的原则进行设计，在施工过程中也应该严格遵 循一定的工作流程。
观测系统的设计需要考虑各 种因素，如实际的地质任务、工区的地形地貌、天 气条件以及采集设备等，因此在采集之前一定要 进行地表地质条件的调查。
设计观测系统时应该遵循以下原则：①由于 地表条件对观测系统的设计影响比较大，在设计 观测系统之前，应该对采集工区进行认真仔细的 地表地质条件调查，根据野外实际情况，选择合适 的观测系统，如正交式观测系统、砖墙式观测系 统、斜交式观测系统等。
三维地震勘探采集技术设计1
ΔX=50ft
ΔX=100ft
ΔX=200ft
ΔX=400ft
三维观测系统设计要素
1. 合理的覆盖次数（有效覆盖） 2. 满足分辨率需要的面元 3. 合适的炮检距范围 4. 满足偏移孔径要求 5. 方位角符合要求 6. 炮检距均匀 7. 空间连续性 8. 对分辨率的影响 9. 噪声压制效果
尽可能小的Xmin：保证浅层覆盖次数
波场的连续性
• 2D波场由3个变量（t，xs，xr）描述
两个空间坐标采样在同一方向，以足够的空间采样间 隔，提供连续的空间波场
• 3D波场由5个变量（t，xs，YS，Xr，Yr）描述
正确的采样才有好的分辨率
• 子集对应于单次覆盖的CMP点分布面积 • 子集重叠的次数就是覆盖次数
对称与不对称采样问题
50m 12.5m 2387.5m 25m 775m 27m 2510m 186.3m 600m
收集有关资料:
1. 最浅目的层反射时间、深度； 2. 预期的最浅目的层时间、深度； 3. 主要目的层时间、深度； 4. 最深主要目的层时间、深度； 5. 这些层的最陡倾角； 6. 速度函数； 7. 切除函数； 8. 数据质量信息：多次波、散射、地滚波、静校正； 9. 勘探区域； 10. 老解释剖面； 11. 原始单炮； 12. 地形条件； 13. 复杂地质条件：构造模型。 有时其他信息也会应用，如AVO分析需要岩石地球物理参数。
主要采集设计软件
3、东方公司集合物探局二十多年的采集方 法技术，2000年底推出了地震采集工程软件 系统KLSeis，包括采集参数论证、测量数据 处理、三维设计、二维设计、静校正计算、 模型设计分析、地震资料品质分析、SPS数 据处理等内容，该产品推出后，迅速占领国 内大部分市场（达到80%以上）。
一种三维地震观测系统定量设计方法[发明专利]
![一种三维地震观测系统定量设计方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e126233749649b6649d7478f.png)
专利名称：一种三维地震观测系统定量设计方法
专利类型：发明专利
发明人：秦广胜,蔡其新,郝加良,肖斌,常正时,邵冬梅,张红霖,汪露露
申请号：CN201310520064.X
申请日：20131029
公开号：CN104142514A
公开日：
20141112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种三维地震观测系统定量设计方法，技术方案为：针对正交与对称放炮的三维地震观测系统类型，通过对三维地震观测排列主要参数扫描的方式得到多个三维地震观测系统，并在设定评价区域内满覆盖布设；按照面元内炮检距、方位角采样均匀和面元间属性一致原则确定其量化评价指标；根据量化评价指标通过分类排序确定三维地震观测系统方案，完成三维地震观测系统方案的量化设计，提高观测系统设计的准确性与科学性，有利于提高地震成像精度，为地震采集设计提供依据。
申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司中原油田分公司物探研究院地址：100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍：CN
代理机构：郑州睿信知识产权代理有限公司
代理人：赵敏
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合兴场三分量三维地震资料采集观测系统设计
合兴场三分量三维地震资料采集观测系统设计石全科【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2009(035)001【摘要】三分三维量勘探综合了宽方位纵波勘探和转换波勘探二者的优势,对于解决川西深层致密裂缝性气藏的勘探开发问题具有良好的应用前景.在新场三维三分量勘探取得初步效果的基础上,中国石化西南油气分公司2008年在合兴场-高庙子地区部署了"合兴场-高庙子地区三分量三维地震勘探项目".三分量三维地震采集设计首先根据储层埋藏深、岩性致密的特点,结合地质任务要求,然后通过观测系统参数分析论证,确定同时适合纵波勘探和转换波勘探的面元尺寸、最大和最小炮检距、接收线距、束间滚动距等;通过针对目的层深度和纵横波速度比的观测系统模板分析,确定观测系统的类型.基于上述分析设计了3种观测系统方案,通过对3种方案观测系统的玫瑰图、CMP面元和CCP面元属性、最大炮检距分布等的分析,确定了适合新场地区的宽方位三维三分量观测系统,并利用正演模拟对其进行了验证.将该观测系统应用于实际地震资料采集,获得的三分量资料波组特征清楚,同相轴连续性好,反射信息丰富;PP波剖面和PS波剖面,反射层次清楚,目的层反射特征明显,构造形态一致性好.【总页数】7页(P142-148)【作者】石全科【作者单位】中国石油化工集团公司西南石油局第二物探大队,四川,德阳,618000【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.三维三分量地震勘探观测系统设计方法 [J], 刘洋;魏修成;王长春;陈刚;李国发;刘军2.宽方位三维三分量地震资料采集观测系统设计——以新场气田三维三分量勘探为例 [J], 唐建明;马昭军3.川西新场宽方位三维三分量地震资料采集及效果分析 [J], 马昭军;唐建明;黄玉静4.三维地震资料采集中观测系统设计探讨 [J], 李军华5.三维地震资料采集的观测系统设计 [J], 李戈圃;Cords.,A因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第 #期
唐建明等D 宽方位三维三分量地震资料采集观测系统设计
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布相对均匀一些( 从炮检距分布来看# 图' % ! 砖墙 J
# !观测系统模板设计
目前的观测系统模板主要有正交式& 砖墙式和 即纵& 横波速 斜交式"根据新场地区目的层参数 # 度比为? ! 深度为 '% 计算了不同观测系统 < C % %A% 模板的 0 如图 ' 0 + 覆盖次数! = 所示" 从 0 0 +覆 斜交式观测系统的 0 盖次数来看! 0 + 覆盖次数分
第! "卷第#期 $ % % &年 '月
石!油!物!探 ( ) * + ,. / 0 1 2+ 3 * . + ) 0 4 / 5 (6 * 3+ ) 4 3 * 2 ) 78
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文章编号 # % ? % % % ? ! ! ? $ % % & % # % # ? % % @
关系# 图? % " 由图?可以看出! 转换波在近炮检距反射能量 在中远炮检距反射能量较强! 比纵波需要更 较弱! 大的炮检距( 左右! 排列长度 + + 波的临界角在 ! ' [ 可选择在 "' 左 % % A 左右! + . 波的临界角在 ' ' [ # % ? 右! 排列长度可选择在C % % %A 左右"如果大于临
%纵& 横波联合处理的问题未得到很好的解 # 决! 如波场分离及去噪& 表层静校正及剩余静校正& 纵波和横波方位一致性处理等! 加之纵& 横波联合 纵波和横波的匹配& 解释的理论和技术还不成熟! 岩石物理模型等问题尚待进一步研究! 实际勘探中 尚未取得满意的效果" 采集参数论证及观测系统设计是转换波勘探 的关键环节"近年来对转换波勘探采集设计的研 究越来越多! 就三维转换波勘探而言! 主要包括' 最 最大炮检距! 接收点距和接收线距! 炮点距和炮 小& 线距! 炮检距分布! 方位角特性! 1 0 0 + 覆盖次数! * ' ? % ! 炮点和接收点位置关系分析等) " 在川西新场气田! 我们针对深层须家河组气 藏! 开展了宽方位三维三分量地震勘探的采集参数 论证和观测系统设计研究"
M+ .%
从# % 式和# % 式可知! 纵波和转换波具有不同 ? $ 但利用三维三分量资料来研究地层的各向 的面元! 异性时! 需要进行全方位数据采集! 且各方位的特 因此取正方形的面元较合适" 考虑到 性要均匀! 纵& 横波联合处理以及解释的需要! 一般选择一致 的纵波和转换波面元尺寸"分析认为! 在新场气田 选择$ 'AE $ 'A 面元可满足勘探要求" # " # !最大炮检距 最大炮检距的选择除必须满足纵波勘探 ! 个 方面# 目的层埋深& 速度分析精度& 动校拉伸畸变& 的要求外! 还必须有效地确定转换波 1 9 * 分析% 并在此基础上! 按纵波和 勘探要求的炮检距范围! 转换波勘探效能的一定原则确定转换波三分量勘 探的炮检距范围" 转换波三分量勘探的最大炮检距还应充分考
! * ' " 界角入射! 转换波相位会发生改变) ! 通常在转
M+ $ H + %1 = # L : A%
率( 1 = 为目的层的上一层层速度 " 转换波面元大小的选择主要考虑'
式中' M+ H +为纵波面元尺寸 ( L : A 为目的层的优势频
换波临界角附近确定最大炮检距! 但同时也要顾及 纵波的 最 大 炮 检 距" 目 前 转 换 波 勘 探 常 常 采 用 因此该区的最大炮检距选择在 C ' G的准 则 & ! & % % % C % % %A 之间比较合适" !
)*
%目标尺寸" 对于复杂区域! 最小地质勘查 ? 目标至少需要? %个以上的 % 和炮检距# % 的关系 = J !反射系数与入射角#
/# ? $/
石!油!物!探
第! "卷
# " $ !最小炮检距 转换波在近炮检距反射能量较弱! 且近道受震 源爆炸和面波影响较严重! 一般认为最小炮检距应 该加大"但考虑到要接收纵波反射以及解决静校 最小炮检距应足够小! 以便在浅反射面有 正问题! 适当采样和一定的覆盖次数"经过综合考虑! 选择 最小炮检距为% " < '个道间距# $ 'A% # " % !接收线距 通常! 人们根据菲涅尔半径公式来确定纵波勘 探的接收线距! 一般不大于垂直入射时的菲涅尔半 径"我们通过分析 0 0 + 的覆盖次数来确定转换波
第 #期
唐建明等D 宽方位三维三分量地震资料采集观测系统设计
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反射在$ % ! 岩性致密# 绝大多数孔隙度小 < $ $ < " M ! 于! ! 具有非均质性强& 类型多样 # 裂缝 孔隙型 G% 和孔隙 裂缝型% & 气水关系复杂等特点"天然裂缝 系统是该区天然气最为富集的部位! 而高角度开启 裂缝是获得高产的必要条件" 为了解决川西深层 天然气勘探的储层识别& 裂缝检测& 含气性识别和 气水分布规律预测等问题! 在川西新场气田采用宽 针对深层须家河组气藏 方位三维三分量勘探方法! 进行了地震资料二次采集" 设计一个满足地质任务要求的宽方位三维三 分量勘探观测系统是此次采集的关键! 但存在以下 难点' %转换波三维三分量地震技术是通过 + ? .波 因此! 在一个模板 与+ + 波的对比来发挥优势的! # 排列片% 中要作好二者的兼顾( %为了可靠检测裂缝! 设计的宽方位观测系 $ 统应同时满足 + + 波方位各向异性& + . 波方位各 向异性和横波分裂裂缝检测技术的要求( %对于埋深近 '% 需解决好 # % %A 的目的层! 技术需求和经费投入的矛盾( %要保证 0 有利 ! 8 +和 0 0 + 面元尺寸一致 # 横波联合反演% ! 保证 于后期的处理和解释以及纵& + .波覆盖次数均匀"
? !储层特点和观测系统设计难点
川西深层须家河组气藏储层埋藏深# 纵波双程
收稿日期 ( 改回日期 " $ % % " % C # ? $ % % " ? % ? % 作者简介 唐建明# $% ! 男! 教授级高级工程师! 博士在读! 现主 ? @ " ' 要从事三维三分量地震勘探方法& 储层识别和描述技术 研究" 基金项目 中国石化重点科技攻关项目# % 资助" + % ' % % #
式和斜交式的炮检距分布比正交式均匀! 且砖墙式 近炮检距的分布要好一些"虽然斜交式 0 0 + 覆盖 次数稍显均匀! 但研究发现其边界 0 0 + 覆盖次数 这将影响资料的成像质量( 再考 出现锯齿状分布! 虑到野外障碍物分布比较密集! 有较大部分炮点不 能按正常观测系统模板分布! 我们认为选择砖墙式 观测系统比较合适"
* C 力) "同时! 由于宽方位角观测系统炮检点的位置
比较分散! 0 0 + 覆盖次数更均匀" 图 ! 为窄方位 角和宽方位角观测系统的方位角和 0 0 + 覆盖次数 对比图! 可 见! 宽方位角有利于提供连续的 0 0 + 覆盖"
图! % 和宽方位# % 观测系统的方位角和 0 = J 0 + 覆盖次数对比 !窄方位#
!!宽方位或全方位三维三分量地震勘探集合了 宽方位或全方位纵波勘探和转换波勘探的优势! 可 以利用纵波方位各向异性 # ! 预 1 9 1 V 1 9 * 1 V 等% ) * ? 测致密裂缝性储层的油气富集带 ( 利用横波传播 * $ 不受流体影响的特性提高+ 气云, 下的成像质量) ( 利用纵& 横波传播不同的动力学特征进行岩性识 储层预测和流体性质分析( 利用横波分裂现象 别& 中快& 慢横波的极化方位和传播时间差异提取地层 裂缝参数! 预测地层裂缝" 最近几年来! 随着多分量全数字地震仪的迅速 三维转换波勘探的成 发展和采集方法技术的改进! 本大大降低! 宽方位或全方位三维三分量地震勘探 在油气勘探中的应用呈现上升趋势"国内很多油田 ! * # ! 进行了多波多分量地震勘探的试验性研究) ! 部分 油田还开展了三维转换波勘探工作! 但从实际勘探 效果上看! 尚未取得理论上可预期的成果' %早期由于多分量采集系统落后! 地震地质 ? 条件较差! 要解决的地质问题与转换波勘探的优势 不匹配等方面的原因! 造成转换波资料品质较差& 分辨率低! 不能给出有说服力的成果( %资料采集的观测系统设计不合理! 难以兼顾 $ 纵波& 横波联合勘探的优势! 以至于即便转换波资料 的品质较好! 也由于缺乏合理的方位特性或与纵波 难以有机结合! 而降低了纵& 横波联合勘探的能力(
% 与纵& 横波速 $ 0 0 + 面元比 0 8 + 面元要大! 度比有关系! 即 $ # $ ( ( $ # % $ C . . ?'1 1 ?'1 1 . + . + 式中' M+ # 为三维道距( ( .为转换波面元的大小 ( . 纵波速度比" 1 1 ( $ 为三维炮点距( . + 为横 &