南海深水区地震资料采集设计和处理关键技术及其野外试验效果

１ 南 海 深 水 区地 震 资料 采 集 设 计 关 键 技 术
１ ． １ 高 分 辨 率 梯 形 立 体 四 子 阵 组 合 技 术
于 震源端 鬼 波 的陷波作用 ， 平 面 四子 阵的频谱在 １ １ ８
Ｈｚ 附近存 在 严 重 的陷 波， 而 梯 形 排 列 立 体 四 子 阵 的频 谱 在 １ １ ８ Ｈｚ 陷波 点 附 近能 量 大 大提 升 ， 并 且
海 上 地震 资 料 采集 时 ， 气 枪 震 源沉 放 在海 面 以
＊国家 重 点 基 础 研 究 发 展计 划 （ ９ ７ ３ ） “ 南 海 深 水 区复 杂 地 质 结 构 地震 采 集 基 础 理 论 研 究 （ 编号 ： ２ ０ ０ ９ Ｃ Ｂ ２ １ ９ ４ ０ ３ ） ” 部 分研 究 成 果 。 第一作者简介 ： 李绪 宣， 男， 教授级高级工程师 ， 中 国 海 洋石 油 总公 司勘 探 专 家 ， １ ９ ８ ２年 毕 业 于 原 山东 海 洋 学 院 海 洋 物 探 专 业 ， ２ ０ ０ ４年 获 中 国科 学 院博 士 学 位 ， 现 任 中 海 油 研 究 总 院地 球 物 理 总 师 ， 主 要 从 事 海 洋 油气 地 震 勘 探 方 法 综 合 研 究 。 Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ｘ ｘ ＠ｃ ｎ ｏ ｏ ｃ ． ｃ ｏ ｎ． ｒ ｃ ｎ 。
程 。针对上述情 况 ， 笔者 在深水 区地震 资料 采集设 计
与 处理 方 面开 展 了一 系 列关 键 技 术 研 究 ， 并在 ２ 次 野外
地震资料采集、 处理试验 中取得 了良好效果 ， 从而为深水
区构造解释和烃源研究提供 了可靠的地震资料基 础 。
立体 四子 阵激 发 的远 场子 波 中鬼 波 （ 负） 的最 大振 幅 基本 削 弱 为 平 面 四子 阵 的一 半 ， 而 两 者 的 有 效 波 （ ｉ Ｅ） 振 幅基本 一致 。从模 拟 的频 谱 （ 图１ ｄ ） 来看 ， 由
野外采 集 、 处理试 验 结果表 明 ， 通 过 综合应 用上 述深 水 区地震 资料 采 集设 计 和处 理 关键技 术 ， 中深
层 地震 资料 的信 噪 比 、 成像 质量 得 到 了显 著提 高 ， 凹 陷结 构 、 地 层 充填 特 征 明 确 ， 为 深 水 区构 造 解
释、 烃 源研 究提供 了可靠 的地震 资料 基础 ， 有 力地 支持 了南海 深水 区的 油气勘 探 工作 。 关键词 南海 深 水 区 地震 采集 设计 地震 资料 处理 关键 技 术
为 了减 小 震 源端 鬼 波 的 限频 问题 ， 近 年来 笔 者
开 展 了大量 的气枪 震源组 合研 究 ］ ， 设 计 了梯形 排 列 的立 体 四子阵列 气枪 组合 （ 图１ ） 。梯形 排 列 的立 体 四子 阵采 用上下 ２层 排列 方 式 （ 图１ ｂ ） ， 施 工 中采
用 延迟 激发 方式 ， 首先 激发上 层 Ｂ 、 Ｃ子 阵列 ， 延迟 ２
李 绪 宣 王建 花 张金 淼 杜 向东
（ 中 海 油研 究 总 院 ）
摘 要
针 对 南海深 水 区复杂 的地质 条件 ， 开展 了地震 资料 采 集 设计 和 处理 关键 技 术研 究 。在地
震资料 采 集设计 方 面 ， 通过 对 大量 不 同气枪 阵列组合 震 源开展 子波模 拟试 算 ， 所设计 的 高分 辨率梯
形立 体组合 气枪 震 源 ， 有 效地压 制 了鬼 波 ， 拓展 了频 带 宽度 ， 提 高了地 震 分辨率 ； 所设计 的大容量 平
行 四边形 立体 组合 气枪震 源 ， 激发 的子 波主脉 冲 大 ， 频谱 中低 频丰 富 ， 穿透力 强 ， 大大增 强 了中深 层 信 号能量 ， 同时有 效地压 制 了鬼波 ， 提 高 了地 震分 辨 率 。在 地 震 资料 处理 方 面 ， 采 用 波动 方程 反 馈 迭代 法 压制 多次 波技 术 ， 有 效地压 制 了 多次 波 ， 突 出 了有 效信 号 能 量 ； 采 用 各 向异 性介 质 速度 分 析
了深水 区地 震资料 的成像 品质 ， 使 得盆地 或 凹陷内部 和基底反射特征不明确 、 断裂 特征不清 晰， 进而导致 盆
地 或 凹陷的构造研 究 、 沉 积 特 征 分 析 和烃 源 研 究 缺 乏
谱 上高频 陷波 ， 减小 了有效 频带 宽度 ， 降低 了地震 资 料 的分辨 率 。
南海 深水 区勘探程 度较低 ， 地震 勘探 面波传 播到海 面 时 ， 由于海 面的
反射 作用 ， 会产 生 震 源 端鬼 波 ＿ １ ］ （ 地 震 波 极 性 发 生 反转 并 向下传播 ） ， 这 种震 源 端 鬼 波 的存 在 ， 导 致 频
及 动校 正技 术 ， 将 长 电 缆 道 集 中远 偏 移 距 同 相 轴 校 平 ， 保 留 了远 偏 移 距 信 息 ， 提 高 了成 像 质 量 ； 采用
多次聚 焦共反 射 面元 叠加技 术 ， 增 强 了中深 层弱反 射信 号 能量 ， 提 高 了信噪 比 。南海不 同深 水靶 区
可靠 的地震 资料基 础 ， 从而制 约了深水 区油气勘探 进
ｍｓ 后再 激 发 下层 Ａ、 Ｄ 子 阵列 ， 使 上下 ２层 子 阵列
激发 的有效 波波 前 同相 叠 加 ； 而 震 源端 鬼 波 被 分 为 ２部 分 ， 有效压 制 了鬼波 的最 大振 幅 ， 减 弱鬼 波 的限 频影 响 。从 模拟 的远 场子 波 （ 图 １ ｃ ） 来看 ， 梯 形 排 列
问题 ， 主要包括 ： ①海底剧烈起伏 及下伏地质 结构复杂
导致地震 能量 散射 ； ②海 水 深度 大 ， 地 震 波场 特征 复
杂， 多次波非常发育 ； ③以往 采集时往往针对 中浅层 目 标， 地震 资料 中深层能 量弱 、 信 噪 比低 、 成像差 ； ④野外 长 电缆采集 导致道集 处理 中远偏 移距 动校拉伸 畸变 、 速度谱分析各向异性严重 。上述 问题 的存 在严重影 响
第２ ５卷
第 ６期
中 国 海 上 油 气
ＣＨ Ｉ ＮＡ ＯＦＦＳＨ ＯＲ Ｅ ＯＩ Ｌ ＡＮ Ｄ Ｇ ＡＳ
Ｖｏ ｌ Ｉ ２ ５ ＮＯ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ Ｏ１ ３
２ ０ １ ３年 １ ２月
南海 深 水 区地 震 资 料 采 集 设计 和 处 理 关键 技 术 及 其 野 外试 验 效 果 ＊