地震勘探仪器原理

在此基础上，最大炮检距的变化是决定整 个设计覆盖次数变化的关键，其在有效接 收范围内的减少或增加，即是选择窄方位、 宽方位还是全方位观测系统，改变采集成 本变化的主要因素。在面元大小、覆盖次 数、最大炮检距3个采集因素基本明确，采 集成本基本受控的前提下，就可针对不同 的地质任务要求选择三维观测系统。
油层:7.5米/4层 试油：5.25 t/d
从以上地震勘探技术的三个环节 的简单介绍中,我们可以了解到,地震勘 探成功的关键很大程度上取决于地震 采集技术。如果地震采集技术不过关, 无论采用多么先进的处理软件和方法, 都不可能无中生有的处理出理想的地 震剖面,得到正确的地质信息。而采集 技术中仪器设备的技术对野外采集的 影响又至关重要。
一个三维地震采集的观测系统的设计 是一个复杂的综合分析论证的工作过程， 一般难以完全做到面面俱到。
就三维设计而言，采集成本主要与满 足信噪比要求的覆盖次数大小和满足分辨 率要求的反射面元大小有关，这两个因素 一旦确定，地震采集成本就会基本上得到 控制，因为三位观测系统使用的道数也就 会随之基本上受控。
通47井北东沙四段砂体顶面构造图
通47井北东沙四段砂体厚度图
建议井
m2
砂体顶面构造图
砂体厚度图
砂体有利圈闭面积2.2k m ， 高点埋深3060米，砂层平均厚度10米， 预测石油地质储量150万吨，建议井位一口。
2
高35—-设计井1—设计井2—高89井油藏剖面
高890 设计井
油层:6米/4层 油水同层：5.5米/1层 试油：12.1 t/d
常用的处理软件有：ＯＭＥＧＡ、 ＧＥＯＤＥＰＴＨ、ＶＩＥＭＳ、ＣＧＧ ＧＥＯＣＬＵＳＴＥＲ、ＦＯＣＵＳ、 ＧＲＩＳＹＳ、ＧＥＯＱＵＥＳＴ、ＶＩＰ 及ＥＣＬＩＰＥＳ、ＧＲＯＦＲＡＭＥ、 ＬＡＮＤＭＡＲＫ、ＬＣＴ等等； 所用的技术有：多次波消除、静校正、 地震成像、ＡＶＯ分析技术、地震属性技 术、地震各向异性与多波勘探、地震资料 并行处理等技术，得到的是整个工区的地 震处理剖面，这个剖面就可提供给解释人 员进行地震资料的解释。
高分辨率地震反演技术：这是一门集物探、测 井、地质、计算机等多学科的综合地球物理勘探 技术，代表了地球物理技术发展的一个合理趋势。 目前，高分辨率地震反演主要借助于不同的反演 软件系统，如：加拿大的Ｓtrata软件、俄罗斯 PARM软件、荷兰Jason软件等，充分利用测井资 料，结合地震资料，实现信号重构，正确认识地 层结构和进行储层描述。高分辨率地震反演主要 的3种实现方法是：稀疏脉冲法（如Jason）、共 轭剃度算法（如Strata）、全局优化的退火模拟 算法（如Isis）；高分辨率多井约束地震反演等；
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樊136
樊136地震剖面
EW197
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樊136东预测砂体
建议井
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樊136东预测砂体
建议井
樊136东预测砂体构造图
砂体有利圈闭面积2.1km2，高点埋深2680米，砂层平均厚度12米，预 测石油地质储量120万吨，建议井位一口。
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通47井北东预测砂体
建议井
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通47井北东预测砂体
建议井
储层的描述和预测
炮检距分布取决于炮点分布、最大炮检距、 最小炮检距、覆盖次数及非纵距分布，在 窄排列片中炮检距的分布比较均匀，并且 纵向覆盖次数越大，炮检距分布越均匀。 方位角的分布主要受横向覆盖次数和排列 非纵距的影响。方位角分布和炮检距分布 是一对矛盾，在实际设计时应根据目标有 所侧重。设计观测系统是还要考虑偏移成 像、速度分析、反褶积等对面元属性的要 求。
地震资料解释
这三大环节中，地震勘探成功的关键很
大程度上取决于地震采集技术。如果地震
采集技术不过关，无论采用多么先进的处
理软件和方法，都不可能无中生有的处理
处理想的地震剖面，得到正确的地质信息
。但是由于仪器设备制造工艺、野外采集
的Leabharlann Baidu杂性等因素的影响，地震采集技术的
研究与发展处于相对缓慢的状态。
地震勘探应该说可以分为两大勘探领域 ----陆地和海洋。对陆上勘探来讲，由于地 表条件不同，可分为平原、山地、沙漠、 黄土塬和滩浅海勘探；海洋主要指深海勘 探。不管是哪一领域，尽管要采用不同的 勘探设备、技术和方法，但对地震勘探本 身来说，万变还是不离其中的，仍然分为 采集、处理、解释三大环节。
高分辨率地震属性分析技术包括：地震 属性的提取和优化；利用属性进行储层预 测和构造精解释、断层解释；研究储层地 震相等；地震属性分析技术目前国内外处 于发展阶段，瞬时振幅、相位频率、相干 体分析波阻抗反演等属性体在满足特定条 件的情况下，对于岩性变化有一定的检测 能力。地震属性技术对于地震解释性处理、 构造解释成图、地层解释、岩性预测和油 藏监测等发挥了重要作用，同时促进了地 震勘探方法在油田勘探开发中的应用，为 油田增储上产也起到了重要作用。
2、地震波的激发与接收
地震波的激发与接收是地震勘探成功的关键。 对陆上地震勘探来讲，近年在地震资料的野外采 集方面有不少的发展，主要表现在地震波的激发 与接收两个方面。例如，目前野外施工措施可概 括为“四高”：高定位精度、高空间采样、高时 间采样率、高覆盖次数；“两组合”：组合检波、 组合激发； “两埋实”：检波器挖坑埋实、激发 井埋实（闷井）； “两均匀”：反射点方位角分 布均匀、炮检距分布均匀；
油藏和复杂断块油藏的勘探提供最可靠的 资料。这一阶段涉及的主要技术包括：高 分辨率地震资料解释基础研究，细分为： 地震资料分辨率能力分析；高分辨率地震 资料极性分析；储层地震反射特征分析等； 高分辨率层位识别和标定技术包括：高质 量合成地震记录技术；高精度速度参数技 术分析；应用ＶＳＰ资料对比层位；三维 空间综合标定技术等。
地震勘探仪器原理
地院地球物理系 二零一三年九月
参考教材
地震勘探仪器原理 袁子龙、狄帮让、肖忠 祥 石油工业出版社 (2006-05出版)
地震勘探仪器原理 孙传友，潘正良编著 石油大学出版社
地震勘探仪器原理 （物探仪器专业用） 吕郊 石油大学出版社 1997年10月第1版
1996-12
地震勘探仪器原理 刘仲一主编 石油工业出版社1986
1、采集设计
为了完成地质任务，要求所使用的观 测系统各方位角的炮检距分布，覆盖次数 分布，最小炮检距、最大炮检距分布合理， 有利于地质体的正确成像；要求具有足够 的排列长度，以保证对深层的勘探效果， 确保三维地震勘探资料适应中长期对深层 目标勘探的需要。实际上这就是我们常说 的施工设计，也就是指导野外施工队伍的 标准文件。
采集设计需要对基础地球物理采集参数 进行论证，包括纵、横向分辨率，面元和 道距大小，最小和最大炮检距，非纵距， 覆盖次数等，每个参数的应用范围都有一 定的假设条件，各个参数的成立条件及相 互联系，又相互制约。所以，一般情况下 ，设计观测系统是要限制最大非纵距，尤 其是在断层发育、地质构造复杂、地层倾 角变化大的地区，应使最大非纵距尽可能 的小一些。
沾化凹陷
陈家庄凸起
三、地震资料的解释
随着地震勘探程度的日益提高和油气勘探目 标类型的日益复杂，隐蔽性油藏和复杂断块油藏 的勘探占据主导地位，所以进行高分辨率的地震 解释是地震解释工作的主要研究方向。高分辨率 的地震解释的目的就是充分利用地质、钻井、测 井、测试分析等各种资料，充分发挥高分辨率地 震资料和信噪比高的优势，采用各种地震解释技 术手段和技术方法，最大限度的刻画出地下地质 目标，最准确地反映出地下地质情况，为隐蔽性
主要章节
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 绪论 震源 地震检波器 地震数据采集 地震数据传输 地震数据记录
第一章
第一节
地震勘探技术
绪论
地震勘探是地球物理勘探中最重要、解决油 气勘探问题最有效的一种方法。从地震勘探在第 一次世界大战中的应用现在不到一百年，地震勘 探技术已经有了飞速发展。从折射波法到反射波 法、从单次剖面到多次覆盖、从模拟磁带到数字 磁带、从普通叠加到偏移归位、从二维地震勘探 到三维地震勘探，甚至到现在的四维地震勘探、
一、地震采集
地震资料的采集技术涉及众多内容，大 致可分为采集设计、采集方法、装备制造 和项目管理。进一步可细分为采集设计、 采集技术、质量控制、基础资料管理、信 息技术、HSE、测量、装备制造等。但要真
正解决地震勘探的采集问题，还要涉及地震波的 传播理论，主要是近地表非弹性介质的地震响应、 噪声的影响等。
“两优化”：优化采集参数、优化试验方案； “一措施”：干扰严重时不放炮。 在地震震源、激发方式、检波器技术 和地震波接收方式等方面不断出现新的研 究成果，大力推动了地震勘探技术的发展， 为地震资料质量的提高提供了坚实的基础。 激发震源的研制，主要围绕如何提高 高频信号的能量，并且充分利用炸药的激 发能量，减弱表层干扰波的能量和对地表 设施的破坏作用。
T2 T4
T6 T7
编制反射层构造图
博兴洼陷T4反射层构造图
博兴洼陷南坡T7构造
樊137
樊134 樊136
地震资料 地震资料 地震资料
测井资料 测井资料 测井资料
地质分析资料 地质分析资料
反 演 技 术 流 程 图
建立初始 建立初始 建立初始 模型 模型 模型 提取子波 提取地震 特征
约束稀疏 脉冲反演
从单分量地震勘探到多波多分量地震勘探， 地震勘探技术得到不断的发展，而且地震 技术的应用也已经从传统的勘探领域进入 到开发领域，一切发展的前提是地震采集 技术的长足发展。
地震勘探技术是一个系统工程，从地震 资料的采集、室内处理到地震资料的解释 三个环节紧密相连。
地震勘探技术三大环节
野外数据采集
室内资料处理
一般来说，通过地震勘探的三个阶段的 工作后，结合其它资料，就可以进行井位 确定，储量计算，为决策部门提供井位建 议。下面将这一阶段的工作归纳看一下：
134井合成记录与地震记录叠合图
樊135-博14连井剖面
樊135 通47 樊136 博14
T2 T4
T6 T7
层位标定
樊斜21— 樊137连井地震剖面
第一阶段 SPS
野外数据
标记 观测系统控制
第三阶段
属性计算
数据库存储
第二阶段
以选定模式排序或分析
处理 初叠加
作二维或 三维图件
ADＳ辅助数据 标准文件
４、野外队伍施工
这是在观测系统确定之后资料采集的具体实施过程， 由野外工作队伍完成，队伍组成一般包括： 测量：确定排列走向，标定检波点、炮点位置； 排列：按照测量位置埋设检波器； 钻井：按炮点位置打井，布设炸药； 爆炸：逐一对炮点实施爆炸； 仪器：对整个采集过程实施控制，记录原始资料； 施工：制定每天的工作计划，解决现场出现的技术问 题； 现场处理：对每天的原始资料进行有限的处理，发现 问题，及时指导野外工作。
激发方式的研究是地震勘探的 重要组成部分，包括激发的井深、
药量、组合激发、激发条件等方面
的试验研究工作。
接收技术的研究主要包括地震
仪器技术、地震检波器技术和野外 使用检波器组合等方面的技术。
3、质量监控与评价
常规质量监控序列包括2个主要阶段： （1）观测系统和坐标系统的控制及它们与地震数据 的一致性。 （2）通过少量的纵测线、横测线甚至时间切片的初 步叠加对整个地震质量进行控制。 目前对于质量监控，出现了第三个阶段，目 的是要计算一些强健的属性，他们将以不同的模 式，如炮点、检波器、面元、炮检距等，帮助对 地震质量进行全面定量化控制。下面是一个简单 的流程：
道合并
模型反演 模型反演
输出反演阻抗体
有效厚度
储层的描述和预测
T4以下顺层切片
T4顺层切片
T4下25ms顺层切片
• 樊128砂体分析(反演)
樊137 樊128-5 樊128 樊8
樊128砂体
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樊128砂体分析
樊133 樊128-1
储层的描述和预测
樊128井区沙三中砂体顶面构造图
樊128井区沙三中砂体厚度图
• 三维观测系统的设计涉及到多种技 术，在近年的SEG年会及物探技术 研讨会上不断有关于采集设计的新 思路、新方法。下面以胜利油田的 一个工区三维施工设计为例，介绍 具体设计过程（陈１２工区为例）
二、地震资料处理
这是在室内由大型的计算机配上丰富 的专用处理软件来完成的。对地震资料的 处理一般分为常规处理和特殊处理，常规 处理是针对地质条件不是很复杂，野外资 料品质较高，勘探目的没有特殊要求地区 的处理，主要借助目前国内外较成熟的处 理软件完成；特殊处理主要是针对特殊勘 探目的的处理，一般没有太成熟的技术， 需要研究人员自行研究解决。