三维地震设计2013
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
三维地震
• 野外设计时，要考虑地震波的双程旅行 时或界面深度、界面倾角、速度及所需 频率。详细研究这四个参数有助于确定 时间及空间采样间隔及对三维测量成功 与否具有重要作用的覆盖次数及偏移距 的大小。现仅就几个重要参数的选择分 叙如下:
• 1.采样率的确定
• 在空间和时间上的采样密度应满足采样 定理。为保证所有意义反射的完整性， 在地下三个正交方向上的采样都必须保 证足够的密度。时间与空间上的采样率 应分别确定，这与二维的情况完全相似。
01(见图15.4)激发，以球面波方式向下传播。 碰到反射面后，根据惠更斯原理可把反射 界面上每一个点看做是一个新震源，从新 震源发出一系列小的球面波，向四面八方 传播开来。
• 对地面上某个接收点来说，它所接收的反 射波就是这一系列来自反射界面的波的总 和。于是，我们可以研究地下任意点P所产 生的波，在地面 的分布情况。
• 1)道间距的选择
• 根据采样定理，在无相干噪声的情况 下，检波点距应小于等于有意义的信号 的最小波长之半，
x
1 2
s
m
in
(7 3 6)
• 其中smin是最小信号的视波长(沿测线 方向的波长);x是可以选用的最大道距。
• 如果有明显的相干噪声存在，则对噪 声的采样必须保证不把噪声的假频引入 信号的频谱中来
• 下面举一模型实例说明二维地震技术不可 克服的缺陷，这就是有名的W.S.French三 维模型。
• 图为一个平台被一条断层分成的两 个断块。断面为一断层斜坡3，断层上盘有 两个紧靠在一起的穹隆构造1和2。平台上 布置13条测线。
图 7-1a 三维地震模型
• 图15.lb—ld是中的6测线应用不同 数据采集和处理方法所得到的结果。这 条测线从断层上盘开始，穿过穹隆1的顶 部，经过平坦部位，切过窟窿2右翼最低 点，最后与断层陡坡呈450交角进入断层 下盘。
一种改进的三维地震数据可视化算法设计及实现
影 图像上 的每个 像 素最终 的颜 色 。该 方法 的核 心 问
题是 如何 进行采 样 和颜 色 累计 。图 中 ， （ ｒ ｉ ’ ｇ ； ， ｂ ｉ ， ａ ｉ ） 表 示 体素 ｉ 的颜色 和不 透明性 。
对 现有体 绘制方 法进行 了改进 优 化 。体绘制 的核心
思 想是 ： 数据体 中的每个 数据 样 点 用 一个 体 素 表示
（ 体素模 型 见 图 ２ ） 。每 一 体 素 大 小 相 等 、 立 方体 形
状， 包含 着大量 的属性 信 息 。体 素 可 以 看 为像 素 的
３ Ｄ形 式 ， 像 素一 般 被 赋予 实 的颜 色 ， 而 体素 具 有 变
性 。 目前 较 为流行 的有 Ｓ Ｅ Ｇ—Ｄ和 Ｓ Ｅ Ｇ—Ｙ。其 中
４ ２ ０ ４ Ｌｏ ｎ ｇ ｌ ｎ ｔ
４ ０ ４ ４ Ｉ ｏ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｔ
条测线 有若 干卷 磁带 ， 顺序 号连 续递 增
线号（ 波阻 抗） 在本 卷磁 带中 的道顺 序号 。 每卷 磁带 的道ｇ ］ ｎ ｔ Ｌ ｏ ｇ Ｉ ｎ ｔ Ｌ ｏ ｎ ｇ ｌ ｎ ｔ
坐 标 ｘ（ 炮点 ） 坐 标 Ｙ（ 炮 点） 坐标 ｘ （ 接 收点 ）
坐 标 Ｙ（ 接收 点）
４ ８ ４ ４ 。 Ｌ ｏ ｎ ｇ ｌ ｎ ｔ
２ 地 震 数 据 的体 素 模 型
理解及 重 现地下 地质 目标 ， 最终用 于指导 实践 。
类型 说 明
工 号
４ Ｌｏ ｎ ｇ］ ｎ ｔ
４ ８
４ Ｌ ｏ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｔ ４ Ｌ ｏ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｔ
线 数 卷 号
１ ６ ２ Ｓ ｍａ ｌ １ Ｉ ｎ ｔ
三维地震勘探技术的优势分析
三维地震勘探技术的优势分析作者：孙文来源：《中国科技博览》2013年第32期摘要：近50年来，我国煤矿采区以及油气开采地震勘探技术历经几次重大的技术飞跃，三维地震勘探技术现已经已成为煤矿高效安全开采前构造勘探的首选技术。
本文回顾了煤矿采区地震勘探技术的发展历程，重点分析了三维地震勘探技术在煤矿以及油气开采过程中的优势，其优势的存在为其今后的发展提供了重要的基础，也促进三维地震勘探技术的进一步发展，发挥其在煤矿和油气开采中的重要作用。
关键词：三维地震勘探技术优势分析中图分类号：TJ610.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-373-011.三维地震勘探技术概念及历史三维地震勘探技术是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术，其应用目的是为了使地下目标的图像更加清晰、位置预测更加可靠。
三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐步发展起来的，是地球物理勘探中最重要的方法，也是当前全球石油、天然气、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。
与二维地震勘探相比，三维地震勘探不仅能获得一张张地震剖面图，还能获得一个三维空间上的数据体。
三维数据体的信息点的密度可达12。
5米×12。
5米（即在12。
5米×12。
5米的面积内便采集一个数据，而二维测线信息点的密度一般最高为1千米×1千米。
由于三维地震勘探获得信息量丰富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来。
地质勘探人员利用高品质的三维地震资料找油找气，中国近期发现的渤海湾南堡大油田、塔里木盆地塔中Ⅰ号大气田、四川普光大气田等，全要归功于高精度的三维地震勘探技术。
1971年，由煤炭科学研究总院西安分院、渭南煤矿专用设备厂研制成功MD-1型半导体磁带记录地震仪，这是我国第一套自行设计制造的煤田地震勘探仪器，并在国内煤田地震队中推广应用。
至此，煤田地震勘探实现了第一次技术飞跃。
三维地震勘探技术在内蒙复杂条件下应用
三维地震勘探技术在内蒙复杂条件下应用作者：赵禄顺来源：《科技资讯》2013年第14期摘要：针对内蒙某煤矿半沙漠覆盖、地表起伏较大、沟壑交错、煤层多、小断层发育等不利于地震勘探的特点，采用绿山初至折射静校正、采用宽方位角观测系统、宽频带接收、叠前三维地表一致性补偿、三维地表一致性反褶积、地震综合属性分析等技术解决了一系列问题，取得了良好的地质效果与经济效益关键词：折射静校正反褶积小断层三维地震勘探中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0091-02为了查明内蒙某煤矿的地质构造格局、煤层赋存状态，为矿井设计提供可靠的地质依据，为煤矿安全生产提供地质保障，在该矿区进行了三维地震勘探。
勘探区沉积层序由老至新分别为三叠系上统延长组（T3Y）、侏罗系中下统延安组（J1-2Y）、中统直罗组（J2Z）和安定组（J2a）、白垩系下统伊金霍洛组及第四系（Q）。
侏罗系中下统延安组（J1-2y）为本区主要含煤地层。
一般含有2、3、4、5、6五个煤组，含煤层8～31层，平均含煤19层左右。
累计煤厚10.49～27.45 m。
可采煤层总厚度（纯煤厚）7.24～22.16 m，平均14.65 m。
可采层有10层，其中22、42、52煤为本次勘探的主要目的层。
埋深200～400 m左右。
无岩浆侵入。
勘探区内，地表高差较大，比高165 m，潜水面深度较深。
区内为半沙漠封闭还草区，地表大部为干滑沙化土质，沟壑交错，地形破碎，地势起伏较大，交通困难，给地震测线布置和野外施工带来了很大的困难。
1 主要技术难点（1）半沙漠地表对地震激发的高频信号能量的吸收衰减作用较强，对地震资料的分辨率有很大影响。
（2）地表起伏较大、沟壑交错给测线布置和孔位设置带来了巨大的不便。
另外，施工时间属季风期，对数据采集有很大影响。
（3）煤层多，间距小，使得各煤层有效波相互干扰，在处理过程中给各煤层有效波的识别增加困难。
三维地震设计
适用于水域施工的防水药柱 系列
适用于水域施工的聚能震源弹
•
• 2．3 地震仪
• 为了适合库区施工，不能简单地使用性能优良的地震仪，德国产SUMMIT地震仪及美国 产TELSEIS STAR无线遥测地震仪就比较适合用于地形复杂的地区进行地震勘探 ，它与其 它地震仪器相比，已具备真正意义上的无线遥测仪功能，做到了单个采集站与地震仪之间 采集信号的长距离（小于20Km）无线输送。由于采集站是独立的单元，即使个别采集站 发生故障，也可以及时更换，不至于对整个采集质量产生大的影响。
（一） 资料采集
• 为了克服特殊的地质条件对资料采集质量的影响，在野外采集过程中拟采取 以下技术措施，能取得较为满意的勘探效果。
1．丘陵地区CMP点非正常偏移问题
• 本区为丘陵区，地震观测面为任意曲面。由于激发点与接收 点常常不在同一标高，并且相对高差较大，其反射点位置与 常规方法（水平观测面）的反射点位置有了偏移时（△L）其 有：
• 井田邻近矿井有磁县申家庄和观台镇军民煤矿，申家庄煤矿涌水量为150m3/h,军民煤 矿涌水量为20m3/h。井田周围无废弃矿井和小窑。矿井正常涌水量60m3/h，最大涌 水量120m3/h。矿井水文地质简单。
（二）勘探区地震地质条件
1• ．测表区层地地处震太地质行条山件东 麓 的 丘 陵 地 带 ， 地 面 高 低 不 平 ， 标 高 介 于 +150m~+231m之间，相对高差近80m，沟壑纵横，行车困 难。漳河从测区中流过，有近一半的勘探范围的岳城水库的洪 水位线以下，地震勘探施工难度很大。表层地震地质条件相对 较差。
• 2004年10月我队在本矿进行过三维地震勘探工作，另我队在本区北部的 黄沙矿，西部的保障井田均进行过二维地震勘探工作，河北煤田物测队在 邻近的申家庄煤矿进行过二维地震勘探工作，其工作方法及技术参数可供 本次三维地震勘探参考。
三维地震模型及基本概念-第二章PPT2
三维地震勘探原理 科研项目中间检查
三 地震波散射原理
地震波散射原理
2 在频率域中的表达式，弹性介质的标量Helmholtz方程 满足Sommerfeld辐射边界条件
u i r u 0, r , r r r C r
2006.8
三维地震勘探原理 科研项目中间检查
11
us r , G r,rg , k 2 r , u r , dV
V
G r,rg , us r , G r,rg , us r , dS S n n
2006.8
三维地震勘探原理 科研项目中间检查
一 三维地震模型(W.S.French)
2 第六条测线是从断层的下降盘开始，穿过背斜1的顶部，经过背 斜2右翼最低点的平坦部位与断层陡坡呈45度交角进入上升盘高台。 图中（b）、（c）、（d）是第六条测线用不同方法所得到的处理 结果。 3 图（b）是常规水平叠加剖面，从图 中可以明显的看出：绕射波和侧面波背 斜1背夸大并掩盖了平坦界面，且断面反 射右移，来自背斜2的侧面反射波。 4 图（c）是二维偏移剖面，剖面右半部 的背斜1显示出来，但来自背斜2的侧面 反射仍然存在，它干扰了平界面的反射， 同时断面波未能完全归位，也不能得到 正确解释。
2006.8
V
13 实际计算利用一阶Born近似
us ui
u r , ui r , G r,rg , k 2 r , ui r , dV
V
2006.8
三维地震勘探原理 科研项目中间检查
第三节 三维地震勘探的反射波法原理
一 三维地震模型 二 三维地震勘探的基本概念 三 地震波绕射叠加原理 四 地震波散射原理
《三维地震解释》课件
属性分析技术可以提供更丰富的 地下信息，有助于更准确地识别 地下结构、判断地层岩性、预测 油气水等资源。
属性分析技术需要处理大量的地 震数据，并需要进行复杂的计算 和分析，因此需要使用高性能计 算机和专业软件。
反演技术
1
反演技术是通过地震波的传播特征和地下结构的 相互作用，反演计算出地下结构的物理参数和形 态。
特点
三维地震解释具有高精度、高分辨率 和高可靠性，能够提供更加全面、准 确的地质信息，为石油、天然气等矿 产资源的勘探和开发提供有力支持。
地震解释的重要性
资源勘探
三维地震解释是石油、天然气等矿产资源勘探的重要手段 ，能够准确判断地下岩层的性质、结构和形态，为资源开 发提供科学依据。
灾害防治
在地质灾害防治领域，三维地震解释能够揭示地下岩层的 结构和性质，为地质灾害的预测和防治提供数据支持。
工程地质勘探
城市规划
在城市规划和建设中，三维地震解释技术可 以用于了解地下岩土层的分布和性质，为城 市的基础设施建设和地下空间利用提供依据 。
重大工程
在重大工程建设中，如高速公路、铁路、桥 梁等，三维地震解释技术可以用于了解工程 场地的地质结构和岩土性质，为工程设计和
施工提供重要支持。
06 三维地震解释的挑战与未 来发展
《三维地震解释》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 三维地震解释概述 • 三维地震解释的基本原理 • 三维地震解释流程 • 三维地震解释技术与方法 • 三维地震解释的应用与案例分析 • 三维地震解释的挑战与未来发展
01 三维地震解释概述
定义与特点
定义
三维地震解释是利用三维地震勘探数 据，通过计算机技术和地质学原理， 对地下岩层的性质、结构、形态等进 行解析和推断的过程。
三维(3D)地震勘探 图文
4.三维资料是一个数据体，可以在任意方位上切片显示：如 主测线方向In line，横测线方向Cross line，过井切片，斜切 片，水平切片，层切片，尤其象水平切片和层振幅切片是 三维解释中所特有的功能。
30
用水平切片直接 做构造图。
31
5.彩色显示：三维资料
均采用彩色显示，彩色 成图，彩色输出。这样 提高了地震资料的视觉 分辨率。
×× ×× ×
1 50cm
61 121
181
100m
四线六炮端点激
发
60 200m
120
180
240
这种观测系统的的优点：可以获得从小到大均匀的炮检距和均匀的覆 盖参数，适应于复杂地质条件的三维地震勘探。此外在多居民点、多 农田地区可改变偏移距和发炮方向进行施工，亦可获得满意的资料。
12
观测系统（大港油田王官屯三维）
1.十字型观测系统
× ×
×
×
L型
×
× × × o o o o o o o oo o o
宽十字型 × × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○ ○ ○○ ○ ○○○
× ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
× × ×
○
○
T型
○
○ ○
○
○ ○
× × × × × × × ×× × ×
大大改善记录质量，提高信号的清晰度和分辨率，从而提高解决地质问题的能力，能 把油气田的位置确定得更准确。
由于三维地震最后得到的是一组立体的数据，根据这个数据体就能给出地层的立体图 像（三维立体图）。同时，也可给出由浅至深，一层层的水平切片图，将这些图制成 动画，人们就能像看电影一样来解释地下地质情况，省时省力又精确。
2013年内蒙古通辽5.3级地震震源断层三维特征反演
2013年内蒙古通辽5.3级地震震源断层三维特征反演王树忠;贾昊东【期刊名称】《华北地震科学》【年(卷),期】2017(035)004【摘要】采用Hyposat定位方法对2013年4月22日17时11分发生的内蒙古通辽(122.4°E,42.9°N)5.3级地震及其周边区域以往地震进行初步定位,再使用双差定位方法对该区域进行二次精确定位,从而得到该地区1976年以来小震较为精确的震源深度以及震中位置.利用得到的定位结果反演了主震的震源断层面参数;同时利用cap方法计算通辽5.3级地震的震源机制解,结合震源断层参数推断该地区地壳应力场及地质构造.结果显示,2013年通辽科左后旗地震,与养畜牧隐伏断裂活动有关.%On April 22 , 201317 :11 , an M5 .3 earthquake occurred in Inner Mongolia Tongliao city (122 .4°E ,42 .9°N) .The earthquake and earthquakes before and after the earthquake in the source region are firstly located using the Hyposat and then relocated using the double difference fine positioning inver-sion method .On basis of the relocated accurate epicenters ,the parameters of the source fault of the M5 .3 earthquake are inversed ;at the same time ,the focal mechanism solution of the earthquake is calculated u-sing the CAP method which is used to infer the crustal stress field and geological structure in the region combining with the source fault parameters .The results show that the earthquake is related to the activity of the Yangxumu buried fault .【总页数】5页(P70-74)【作者】王树忠;贾昊东【作者单位】内蒙古治自区地震局乌加河地震台,内蒙古巴彦淖尔 015329;内蒙古治自区地震局乌加河地震台,内蒙古巴彦淖尔 015329【正文语种】中文【中图分类】P315.3【相关文献】1.2013年芦山Ms7.0地震序列断层结构及震源区应力场特征 [J], 李文超;王勤彩2.2013年芦山Ms7.0地震震源参数特征及近断层强地面运动初步估计 [J], 孟令媛;周龙泉;刘杰3.1995年云南武定6.5级地震震源断层的三维特征 [J], 刁桂苓;张四昌;王绍晋;龙晓帆;王俊国4.1989年和1991年大同—阳高两次地震震源断层的三维特征 [J],5.1668年郯城大地震震源断层三维特征反演 [J], 周翠英;刁桂苓;耿杰;李永红;许萍;胡新亮;冯向东;李冬梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1-三维地震
☆实例
• 3D地震数据采集 地震数据采集
☆观测系统的基本类型（陆地），十字型，L型，丰字型等。
陆地三维勘探的成本一般 与炮点数有关，因此， 与炮点数有关，因此，勘 探中使用的检波器往往大 于炮点数。 于炮点数。
☆观测系统的基本类型（海洋） 观测系统的基本类型（海洋）
• 三维地震勘探设计
要有目标: 要有目标: 应该知道: 应该知道:
• 3D地震数据处理 地震数据处理
☆流程与二维类似，但速度分析、 流程与二维类似，但速度分析、 偏移归位变化最大，最重要！ 偏移归位变化最大，最重要！ ☆三维速度分析 叠加速度的方向性变化（ 叠加速度的方向性变化（叠加速度 椭圆） 椭圆） ☆三维偏移
技术关键) ☆三维偏移(技术关键 三维偏移 技术关键
R
２维：沿测线观测， 沿测线观测， 得测线下断面信息。 得测线下断面信息。 ３维：一次激发， 一次激发， 面积” 沿“面积”全面观 数据体， 测３Ｄ数据体，得 出测区以下的三维 信息。 信息。
1-D R
观测面
3-D
三维地震勘探
优点
通常会得到较高的钻井成功率; ☆ 通常会得到较高的钻井成功率; 钻井成功率 在构造复杂地区(确定窄河道砂, ☆ 在构造复杂地区(确定窄河道砂,不整合面及地层 圈闭)可得到较好的钻井开发效果; 钻井开发效果 圈闭)可得到较好的钻井开发效果; 能监视提高采收率过程(蒸气驱油地区, 采收率过程 ☆ 能监视提高采收率过程(蒸气驱油地区,地震波的 变化是热前缘的指示); 变化是热前缘的指示); 工程上的应用。 ☆ 工程上的应用。
三维地震勘探 3D Seismic Exploration
高分辨率+三维： 高分辨率 三维： 三维 精细勘探的需要！ 精细勘探的需要！
高密度三维地震技术规格书
高密度三维地震技术规格书引言：高密度三维地震技术是一种用于地质勘探的先进方法，它通过激发和接收地震波来获取地下结构信息。
本规格书旨在详细介绍高密度三维地震技术的原理、设备要求、数据处理流程以及应用领域等内容，以便于工程师和相关专业人士了解和应用该技术。
一、技术原理高密度三维地震技术利用地震波在地下介质中的传播特性，通过在地表布置大量地震仪器，采集地震数据并进行处理，获得地下结构的高分辨率图像。
具体而言，该技术主要包括以下步骤：1. 设计合理的地震仪器布设方案，以实现对地震波的高效激发和接收。
2. 采集大量地震数据，包括地震波的到时、振幅等信息。
3. 进行数据处理，包括噪声去除、波形分析、速度模型建立等步骤。
4. 利用反演算法，将地震数据转化为地下结构图像。
二、设备要求高密度三维地震技术对设备的要求较高，主要包括以下几个方面：1. 地震仪器：需要具备高灵敏度、广频带和低噪声等特点，以确保准确采集地震数据。
2. 数据传输系统：需要具备高速传输和存储大容量数据的能力。
3. 数据处理软件：需要具备强大的计算和图像处理能力，以实现高效的数据处理和地下结构反演。
三、数据处理流程高密度三维地震技术的数据处理流程包括以下几个关键步骤：1. 数据预处理：包括数据质量检查、噪声去除和数据格式转换等。
2. 波形分析：通过分析地震波的振幅、频谱等信息，提取地下结构的特征。
3. 速度模型建立：通过地震波的传播时间和路径，构建地下介质的速度模型。
4. 反演算法：利用地震数据和速度模型，通过迭代计算，反演地下结构的参数。
5. 结果展示：将反演结果以图像或三维模型的形式展示，便于进一步分析和解释。
四、应用领域高密度三维地震技术在地质勘探中具有广泛的应用前景，主要包括以下几个方面：1. 油气勘探：通过获取地下油气储层的结构信息，为勘探和开发提供重要依据。
2. 矿产资源勘探：用于寻找金属矿床、煤炭储量等地下矿产资源。
3. 工程地质勘察：用于评估地下工程的稳定性和承载能力，确保工程安全。
三维地震勘探部署与设计分析精品资料
从某油田早期的三维地震勘探部署来看(图1)，其具有如下几个缺点:①勘探区域根据地下构造单元进行划分，按不同年度分别进行地震采集设计与施工，由于不同年份部署区域的方位有差异，必然出现不同程度的地震资料重合与空白，如1996年布设的区域与其他年度布设的区域;②勘探区域之间没有很好的衔接，如2003年、2007年布设的三维勘探，虽然勘探区域面积的方位角保持一致，但区域的边界重复布设太多;③勘探区域面积的大小、形状不同，如1996年布设最小的勘探面积(45.960km2)，2007年布设最大的勘探面积(286.580km2)，2009年布设多边形的区域面积，矩形面积的拐点多于4个。上述布设勘探区域的布设方式不利于地震资料的连片处理及地质解释［10］，因为覆盖次数、方位角、炮检距等分布的不均匀性［11－12］会造成地震属性的差异［13－14］。对勘探部署设计而言，为了完成特定的地质目标，经常会出现各种形状、大小、方向不同的勘探区域，从勘探费用考虑，其设计无可厚非;对地震勘探的采集而言，依据地质条件进行三维地震设计①时，为满足勘探区域边界的满覆盖地震资料，在未覆盖区域面积内需部署数量不等的炮点、检波点，数量的多少取决于勘探面积的布设方式，如勘探面积大小、形状、方向及其与相邻勘探区域的衔接等。勘探面积越小、拐点越多，则地震采集所需的总检波点数、总炮点数就越多，直接导致采集成本增加，使投入与获取的资料面积不成比例，降低了勘探能效。此外，处理部署区域的边界问题时无法利用老资料［15－17］，从而增加了采集成本。主要针对勘探区域面积的边缘处理，三维地震勘探由观测系统将不同炮点、检波点联系在一起，对于一个特定的检波点，每接收一次地震信号，就认为其被“激活”一次，区域边界的检波点被“激活”的次数不断减少，要达到相同的覆盖次数，根据面积的大小及形状变化，必须增加不同数量的炮点，数量的多少取决于部署区域面积，直接影响勘探费用。
三维地震勘探部署与设计分析精品资料
从某油田早期的三维地震勘探部署来看(图1)，其具有如下几个缺点:①勘探区域根据地下构造单元进行划分，按不同年度分别进行地震采集设计与施工，由于不同年份部署区域的方位有差异，必然出现不同程度的地震资料重合与空白，如1996年布设的区域与其他年度布设的区域;②勘探区域之间没有很好的衔接，如2003年、2007年布设的三维勘探，虽然勘探区域面积的方位角保持一致，但区域的边界重复布设太多;③勘探区域面积的大小、形状不同，如1996年布设最小的勘探面积(45.960km2)，2007年布设最大的勘探面积(286.580km2)，2009年布设多边形的区域面积，矩形面积的拐点多于4个。上述布设勘探区域的布设方式不利于地震资料的连片处理及地质解释［10］，因为覆盖次数、方位角、炮检距等分布的不均匀性［11－12］会造成地震属性的差异［13－14］。对勘探部署设计而言，为了完成特定的地质目标，经常会出现各种形状、大小、方向不同的勘探区域，从勘探费用考虑，其设计无可厚非;对地震勘探的采集而言，依据地质条件进行三维地震设计①时，为满足勘探区域边界的满覆盖地震资料，在未覆盖区域面积内需部署数量不等的炮点、检波点，数量的多少取决于勘探面积的布设方式，如勘探面积大小、形状、方向及其与相邻勘探区域的衔接等。勘探面积越小、拐点越多，则地震采集所需的总检波点数、总炮点数就越多，直接导致采集成本增加，使投入与获取的资料面积不成比例，降低了勘探能效。此外，处理部署区域的边界问题时无法利用老资料［15－17］，从而增加了采集成本。主要针对勘探区域面积的边缘处理，三维地震勘探由观测系统将不同炮点、检波点联系在一起，对于一个特定的检波点，每接收一次地震信号，就认为其被“激活”一次，区域边界的检波点被“激活”的次数不断减少，要达到相同的覆盖次数，根据面积的大小及形状变化，必须增加不同数量的炮点，数量的多少取决于部署区域面积，直接影响勘探费用。
三维地震勘探施工设计
三维地震勘探施⼯设计第⼀章概况第⼀节三维地震勘探区位置及范围⼀、井⽥位置***井⽥位于******东约10km，⾏政区划属******管辖。
地理坐标为：东经**°07′45″～**°12′30″，北纬**°47′30″～**°51′30″。
***井⽥范围：***市国⼟资源局2006年5⽉6⽇⽂《*********煤探矿权挂牌出让范围》确定。
全区⾛向长8km, 倾向宽3.8km,⾯积25.24km2。
⼆、三维地震勘探区范围先期开采地段、下步接替地段和主要井巷⼯程附近采⽤三维地震、瞬变电磁勘探，⽬的是了解先期开采地段、接替采区及井筒与井底车场的构造情况、含⽔层富⽔区分布情况。
按照招标⽂件要求，本次三维地震勘探区范围在20线与25线之间，勘探范围以下4个拐点圈成的近似矩形，其北西⽅向长约为2.55 Km，北东西⽅向宽长约为1.99 Km，⾯积为5.00Km2，勘探范围坐标见下表。
三维地震勘探范围拐点坐标⼀览表表1-1第⼆节三维地震勘探地质任务按招标⽂件要求，本次三维地震勘探地质任务如下：1、查明勘查区内主采煤层⼆2煤层、三煤、四煤的构造形态，控制底板标⾼，深度误差≤1.5%；查明上述煤层的露头位置，平⾯误差⼩于30m。
特别是四煤层的分布范围。
2、查明区内⼆1、⼆2煤、三煤、四煤层中落差5m以上断层，其平⾯误差⼩于30m，并对落差⼩于5m断层进⾏解释；3、查明区内新⽣界地层的厚度及底部起伏形态。
4、控制区内直径⼤于30m的陷落柱，并解释其它地质异常现象。
5、了解煤层中⽕成岩侵⼊情况。
第三节位置与交通***井⽥位于******东约10km，西北距***市约25km，东北距汝南县约25km。
区内交通以公路运输为主，有到***的简易公路，**⾼速公路、**铁路、**国道在本区以西约5km、12km由南向北通过，交通甚为⽅便(见交通位置图)。
图1-1 交通位置图第四节以往地质⼯作程度1958～1960年，原***煤⽥地质局物探队和***队对***煤⽥（包括***矿区和***矿区）进⾏了⼤量的普查⼯作,完成实物⼯作量：电法勘探物理点623个，地震测线107.2km，物理点758个，施⼯钻孔42个，总进尺18369.65m。
新疆复杂山区三维地震观测系统设计
新疆复杂山区三维地震观测系统设计摘要：随着近几年国家发展以来，三维地震勘探已经成为了相关油气勘探开发的主要工具，然而虽然三维地震的勘察成本较高，但是由于其具有一定的探查价值，使的三维勘察逐渐成为了地球上物理方法发展较快的一种，然而在现阶段当中三维地震探查系统正处于一种进退两难的境界，其必须具备一定的尽可能较高的地震信息采集精度，同时又需要尽可能低的采集成本，为了能够在相关地震勘察方面达到设计要求，就必须很据实际地质目标来进行观测系统优化设计，进一步使的在地震勘察观测方面能够通过优质的设计来使的系统同时具备技术设计以及经济成本，本文就根据国内现存的三维地震采集观测系统优缺点，来进一步设计出能够符合新疆复杂山区的三维地震观测系统，同时采取实例分析来得出对方位角以及偏移距等等观测系统参数进行优化设计，希望能够为相关观测系统设计提供参考作用。
关键词：新疆；复杂山区；三维地震观测；方位角；系统设计在我国新疆许多条件较好的地区都已经开始进入了三维地震勘察为主的时期，另外在新疆复杂地表地区上许多地方都已经开始了高分辨率三维地震勘察，而在实际的三维地震信息采集设计过程当中，观测系统参数的选取必须要符合相关实际地区的施工作业要求以及相对应当物理实际要求，同时还要控制好相对应的投资成本，相关三维地震观测系统设计人员必须在这些以及更多要求之间进行有效平衡，才能够在复杂地区设计出性能较为优良的三维地震观测系统，推动相关地区地质勘查发展。
1 三维地震观测系统概念及现有分类在新疆地区上我们为了有效勘察地下实际构造形态我们需要对地下界面的地震实际波进行连续跟踪，进一步有效获取地下界面的逐点反射信息，因此在实际的观测上我们需要将大量的检波点以及相对应的炮点在测线上进行有效布设，另外在进行相对应的重复连续不断观测过程当中，我们还需要对相关炮点检波点进行相对位置稳定控制，在这样的情况下，我们就可以将检波点以及炮点之间的特定关系称之为观测系统，在一般情况下，观测系统能够有效描述出相关检波点以及炮点和目的层反射点这三个参数之间的实际观测位置信息。
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）。
三维地震设计2013
山西忻州神达南岔煤业有限公司三维地震勘探施工设计中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院二○一三年九月项目名称：山西忻州神达南岔煤业有限公司三维地震勘探承担单位：中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院院长：霍全明总工程师：汪洋设计主编：程增庆设计编制: 李忠赵云李明江设计审核：唐建益中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院编制日期：二Ｏ一三年九月中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院（北京中煤地地球物理勘探研究院有限责任公司）目录前言 (1)第一章勘探区范围及地质任务 (1)第一节勘探区位置及自然地理条件 (1)第二节勘探范围及地质任务 (3)第三节以往勘探工作 (4)第一节地质概况 (8)第二节地震地质条件 (11)第三章地震勘探施工方法及工作量 (13)第一节地震勘探观测系统 (13)第二节野外试验 (17)第三节初步拟定的地震采集方法 (18)第四节低速带调查 (19)第五节地震工程布置及工程量 (19)第六节工程测量 (20)第八节施工技术要求及措施 (22)第四章数据处理与资料解释 (25)第一节地震数据处理 (25)第二节三维地震资料解释 (28)第六章勘探成果提交资料 (33)第六章保证措施 (34)第一节组织机构 (34)第二节质量保证措施 (36)第三节项目组织及保证措施 (41)第七章安全、环保、健康（HSE）管理体系及措施 (44)第一节HSE管理方针和目标 (44)第二节HSE执行的标准 (44)第三节HSE管理措施 (44)第四节危害识别清单 (47)第五节应急计划与应急组织 (47)第八章施工计划安排 (50)前言山西忻州神达南岔煤业有限公司煤炭储量丰富、煤质优良、交通方便，忻州神达将南岔煤业公司建设列为重点工程项目。
忻州神达南岔煤业公司为了探查井田地质构造，决定利用三维地震勘探方法进行补充勘探。
2013年8月18日山西忻州神达南岔煤业有限公司组织议标确定中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院中标该项目。
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山西忻州神达南岔煤业有限公司三维地震勘探施工设计中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院二○一三年九月项目名称：山西忻州神达南岔煤业有限公司三维地震勘探承担单位：中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院院长：霍全明总工程师：汪洋设计主编：程增庆设计编制: 李忠赵云李明江设计审核：唐建益中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院编制日期：二Ｏ一三年九月中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院（北京中煤地地球物理勘探研究院有限责任公司）目录前言 (1)第一章勘探区范围及地质任务 (1)第一节勘探区位置及自然地理条件 (1)第二节勘探范围及地质任务 (3)第三节以往勘探工作 (4)第一节地质概况 (8)第二节地震地质条件 (11)第三章地震勘探施工方法及工作量 (13)第一节地震勘探观测系统 (13)第二节野外试验 (17)第三节初步拟定的地震采集方法 (18)第四节低速带调查 (19)第五节地震工程布置及工程量 (19)第六节工程测量 (20)第八节施工技术要求及措施 (22)第四章数据处理与资料解释 (25)第一节地震数据处理 (25)第二节三维地震资料解释 (28)第六章勘探成果提交资料 (33)第六章保证措施 (34)第一节组织机构 (34)第二节质量保证措施 (36)第三节项目组织及保证措施 (41)第七章安全、环保、健康（HSE）管理体系及措施 (44)第一节HSE管理方针和目标 (44)第二节HSE执行的标准 (44)第三节HSE管理措施 (44)第四节危害识别清单 (47)第五节应急计划与应急组织 (47)第八章施工计划安排 (50)前言山西忻州神达南岔煤业有限公司煤炭储量丰富、煤质优良、交通方便，忻州神达将南岔煤业公司建设列为重点工程项目。
忻州神达南岔煤业公司为了探查井田地质构造，决定利用三维地震勘探方法进行补充勘探。
2013年8月18日山西忻州神达南岔煤业有限公司组织议标确定中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院中标该项目。
中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院受忻州神达将南岔煤业公司的委托，在现场踏勘及收集资料后对忻州神达将南岔煤业公司三维地震勘探工程进行施工设计,中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院按照标书甲方的要求编制了《忻州神达将南岔煤业公司三维地震勘探设计》，于2013年9月10日提交甲方审查。
本工程设计使用的标准为中华人民共和国煤炭行业标准MT/T897-2000《煤炭煤层气地震勘探规范》、《煤炭资源勘探工程测量规程》、《全球定位GPS测量规范》，并参照同行业的相关标准。
第一章勘探区范围及地质任务第一节勘探区位置及自然地理条件一、勘探区位置该矿位于宁武县阳方口镇三岔村东一带，距宁武县城直距8km。
井田地理坐标：东经112°20′34″～112°22′48″北纬39°03′18″～39°05′12″井田由简易公路与大运二级公路相连，至大运二级公路4km,向北可至阳方口镇、朔州、大同；向南至宁武县城、原平、忻州、太原；北同蒲铁路经过阳方口、宁武站，公路、铁路交通运输条件较为方便。
（见交通位置图1-1）二、井田范围2010年1月15日山西省国土资源厅为山西忻州南岔煤业有限公司换发采矿许可证(证号：C1400002010011220053745)，有效期2年，井田范围由12个拐点连线圈定(见表1-1)：6°带(中央子午线111 °)井田范围对照表表1-1编号北京54坐标系（6°带）西安80坐标系（6°带）X Y X Y1 4329092.00 19617613.00 4329044.45 19617542.182 4327796.00 19619332.00 4327748.45 19619261.183 4327436.00 19617830.00 4327388.46 19619362.184 4327436.00 19619000.00 4327388.46 19618929.185 4327070.00 19619000.00 4327022.46 19618929.186 4326090.00 19618675.00 4326042.46 19618604.187 4326110.00 19618235.00 4326062.46 19618164.188 4326280.00 19618240.00 4326232.46 19618169.189 4326330.00 19617830.00 4326282.46 19617759.1810 4326130.00 19617470.00 4326082.46 19617399.1811 4325580.00 19617460.00 4325532.46 19617389.1812 4325557.00 19616238.00 4325509.46 19616167.19井田呈一不规则多边形，东西长约2.1km，南北宽约2.8km，面积5.6532km2。
三、自然地理条件1、地形地貌该矿地处云中山北端，地貌上属剥蚀断块低中山区，区内地形东高西低，区内沟谷切割严重，区内最高点位于井田的东北部，海拨1693.0m，最低点位于井田的西部，海拔1398m，相对高差295m，区内无常年流水性河流，沟谷中仅在冰雪消融时及雨季有短期地表径流。
井田位于云中山脉北端与恒山山脉西南端的交汇处，为典型的黄土、基岩切割型中山～丘陵地形地貎，井田内沟谷山梁发育，按其形态类型分为侵蚀地形及堆积型地形，前者占绝对优势。
2、水文本井田属于海河流域，永定河水系桑干河支系，恢河支流，恢河为区域内第二大河流，发源于云中山脉北麓分水岭，经宁武县城，阳方口镇向北汇入桑干河，该河位于本井田西部，属季节性河流，以它为主要河道的水系呈羽毛状，本井田的冲沟平时干涸无水，只在雨季汇聚洪水，并从不同方向排出后均向西汇入恢河，该河雨季流量增大，遇大雨则洪流暴发，携带大量泥沙向下游直泻，雨后流量锐减，7～9月份流量占全年总流量的50%～70%。
枯水的冬、春季节流量甚小，主要靠泉水、生活用水、工业废水等汇成细流。
3、气候本区属大陆性中温带季风气候，为干旱地区。
气温变化昼夜悬殊，四季分明。
降雨量较小，多呈干旱状态，冬春两季多西北风少雪雨，而夏季雨量集中，有时出现洪涝、冰雹灾害。
年平均气温6.2℃，1月份最低，平均为-9.9℃，极值为-24.2℃；7月份最高，平均为20℃，极值为34.8℃，平均温差29.9℃。
一般降至0℃时间在10月中旬，回升至0℃的时间在翌年4月中旬。
年平均降水量为468.1mm，最大降水量在7月份，为744.8mm，最小在1月份，为4.5mm。
水量主要集中于7、8、9月份，占全年的59%。
蒸发量年平均为1902.3mm，蒸发量大于降水量，气候特别干燥。
初霜期在10月上旬，终霜期在翌年3月底，平均无霜期194天。
初雪期平均为11月下旬，终雪期为翌年3月底，一次最大积雪厚度为1.30m。
最早冻结在11月中旬，最晚解冻为翌年4月，井田内最大冻土深度为1.50m。
风向多为西北风及西风，风速历年平均3.1m/s，最大月（3～5月）平均4.3m/s，最小月（8月）平均2.2m/s。
4、地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）附录A“中国地震动峰值加速度区划图”，本区地震动峰值加速度为0.15g，对应的地震基本烈度值为Ⅶ度。
历史记载本区内曾发生过多次地震，较大的为1683年11月22日原平7级地震，1961年10月27日宁武东寨4.5级地震。
5、其它本区以农业为主，主要作物有土豆、玉米、谷子和大豆等，工业主要有煤矿、铝土矿等采掘业，属经济欠发达地区。
第二节勘探范围及地质任务一、勘探范围根据矿井开拓布置的实际需要，确定本次补勘范围面积为2.0km2。
角点坐标如下：勘探范围、拐点坐标（80坐标）:1、 X = 4328675.548 Y = 19617505.9882、 X = 4327222.165 Y = 19616939.4483、 X = 4326631.733 Y = 19617892.7394、 X = 4327920.134 Y = 19618769.699图1-2 勘探范围示意图二、地质任务1、查明2、5号煤层落差大于8m的断层，基本查明落差为5-8m的断层，平面位置误差小于30m；2、查明2、5号煤层底板起伏形态，煤层底板标高误差小于1.5%；3、查明2、5号煤层宽度大于20m的冲刷带，平面位置误差小于30m。
第三节以往勘探工作一、以往勘查地质工作(一) 与本矿有关的地质勘查工作本矿位于宁武煤田的北部，先后在本区工作过的单位有：(1)、1957-1958年，华北地质局山西省煤炭148队进行过煤田普查，提交了1：20万宁武县煤田概略地质图和1：5万宁武煤田地质图。
(2)、1968-1969年，山西省地质局区调队进行过1：20万区域地质调查，提交了1：20万原平幅地质图、矿产图及说明书。
（3）、1985年山西省煤炭地质公司在北辛窑勘查区详查，本次工作利用了位于本井田西B5、B12和本井田内的东3号三个钻孔的资料，B5、B12钻探质量为丙级，测井质量为乙级，东3号只有钻探成果，钻探质量为乙级，本次工作只利用了这三个钻孔的煤层厚度及标高。
(4)、1986-1991年，山西省地质矿产局216队在宁武盆地北部阳方口-盘道梁260km2范围内进行过1：5万铝土矿普查、详查工作。
(5)、1989年忻州地区煤田地质队对该区外围南西部的石湖煤矿进行过详查地质工作，提交了《山西省宁武煤田石湖勘探区详查地质报告》。
(6)、90年代，山西省地矿局216地质队、省第四工程勘察院对该矿外围南东部的梨园河、刘家山一带分别进行了普查、详查及精查工作，并提交了相应的地质报告。
（7）、2006年5月山西地科勘察有限公司编写的《山西省宁武县阳方口工矿镇南岔煤矿资源储量核查报告》。
（8）、2008年忻州市煤田地质勘探队在原山西宁武南岔煤业有限公司井田内进行生产补充勘探，施工ZK1、ZK2、ZK3三个钻孔，钻探进尺1180.97m。
（9）、2008年9月忻州煤田地质勘探队提交了《山西宁武南岔煤业有限公司机械化采煤升级改造矿井地质报告》。
（10）、2007-2008年山西省煤炭地质公司在北辛窑井田内进行勘探，本次工作利用了其中11个（X1、X3、X4、X7、X8、X13、501、701、1001、901、1201）钻孔资料。
（11）、2010年9月-11月，忻州煤田地质队在本井田内补充勘探施工钻孔10个，钻探进尺3931.22m。
其中补8号钻孔为水文孔，水文孔对煤系地层进行了抽水试验，并对煤系地层水样进行了化验；对奥陶系地层进行了注水试验，确定了本井田奥灰水水位，抽（注）水试验质量合格。