地震勘探技术进步与发展趋势

地震勘探技术进步与发展趋势

一、三维地震技术

80年代以来，三维地震技术的广泛应用推动了整个油气工业的发展，其应用效果是有目共睹的，人们普遍认为，三维地震是增加储量、提高产量和钻井成功率的有效方法。三维地震技术经过二十余年的应用日趋成熟和完善，无论是装备、采集技术、处理技术和解释技术都有长足的进展。近年来，全世界三维地震工作量猛增，随着三维勘探成本的不断降低，三维取代二维已成定局。三维地震技术已成为当今世界油气勘探的主导技术之一。

1、地震装备技术

地震装备技术的发展是地震勘探技术发展的基础。自从90年代以来，24位多道地震仪取得了突破性进展，当前先进的地震仪器的主要技术特点如下：

采集道数大幅度增加，一般在千道以上，可达上万道；

记录动态范围增大；

小采样率、宽频带记录；

具有现场实时交互的质量监控系统和实时相关功能。

SEG 66届年会上发表的“二千年地震系统”一文指出了地震仪器的发展趋势：轻型、数千道、高可靠性、每道单价降低、采集数据存储在采集站上由中心站控制、控制方式无线电或电缆任选。

此外，三维地震技术的迅猛发展促进了有关技术的进步，如：高效震源、高精度检波器、GPS定位系统、海底电缆OBC，适于复杂地表的运载设备等。

目前，胜利油田的地震采集装备严重老化，不能适应复杂地表勘探以及高精度勘探的要求，更新装备，提高采集水平和精度是当务之急。

2、采集技术

（1）覆盖次数普遍提高：80年代初由于受地震仪器道数的限制，三维覆盖次数多以12次为主，90年代初随着多道地震仪器的出现，三维覆盖次数一般为20—30次，一些低信噪比地区的覆盖次数则高达60 —120次以上。

（2）观测系统灵活多样：传统的三维观测系统一般为条带式，近年来由于先进仪器设备的出现，三维观测系统的设计也采用了一些新的技术，如“全三维”观测系统、棋

盘式观测系统、可变面元观测系统、不规则或蛛网观测系统以及放射状观测系统等。

（3）采集速度明显加快：在提高采集速度方面，除了采用多道地震仪外，还采用了扫描编码方法（可控震源），同时用两个以上的振动器以不同的扫描信号产生振动，实现多炮同时采集。目前出现了一种新的提高采集效率的扫描方式，即不停顿扫描（Slip-sweep）。大大提高采集速度。

（4）定量质量保证体系QQA

QQA是采集质量控制向系统化、定量化演化的结果。在项目评估设计阶段即建立采集处理和解释等各阶段可达到验收的最低标准，从放炮到偏移成象，都要对资料的质量进行定量分析。目前QQA的定量分析因素大致有子波的频宽、信噪比、垂直分辨率、偏移后的空间分辨率、子波质量分解因子等。QQA的思路和做法对提高地震勘探精度意义重大。

（5）采集设计技术

由于三维地震采集费用高，同时，三维地震原始资料的质量直接影响处理解释结果，实际上无论处理能力多强也无法弥补采集中的欠缺，因此，三维设计很受重视，三维采集应尽量保持均匀的炮检距和方位角。

不规则三维或假三维会给数据以及后续处理手段造成很多影响，诸如不规则施工会使记录中出现弧噪，不规则面积采集会产生偏移噪声，不均匀炮检距会使速度分析和动校叠加陷入困境，缺损远炮检距数据就不能较好地压制多次波，不规则三维数据不利于叠前深度偏移等等。

为了解决上述问题，在设计中应建立地下模型用共反射点（CRP）进行面元设计和选择采集方向，也可用地下构造面元划分（BOSS）方法进行三维设计。

3、全三维地震技术

“全三维”的概念引伸于全三维解释。全三维解释的概念是相对于三维资料的二维剖面、切片的传统解释方式而提出的。目前，全三维的概念不仅仅局限于资料解释，其内涵已延拓到三维资料采集、处理和解释各个环节。

（1）采集

全三维采集重要的是要依据地质模型选择观测系统和面元划分，保持均匀的炮检距、方位角和复盖次数，基于模型的三维采集设计是避免三维假象的有效手段。

（2）处理

近年来，常规处理在提高分辨率与信噪比、反褶积、压制多次波、内插与防假频、

静校正及速度分析等方面有了一定进展，处理模块也由2D模块转向3D模块，如三维地表一致性处理、三维折射波静校正、三维一步法偏移等等。

由于层状介质模型假设的局限，常规三维时间域处理严重影响了三维地震的效果。当前，深度域成像技术已成为复杂构造找油的关键技术。深度域成像技术应是全三维技术的重要内容。

（3）解释

a．相干体技术

1993年，有学者提出传统的二维剖面和二维切片解释将被三维解释所替代，此后，全三维解释技术取得了迅速的进步，首先推出的有各种面块切片技术，继后在1995年推出了相干体技术。因为这种技术在分析不连续（断层等）现象方面有独到之处，所以在当时引起轰动。

一般沿构造倾向的断层切割同相轴在水平切片上容易作断层解释，但沿走向的断层平行同相轴用水平切片很难进行断层解释，而相干体不连续性显示却能较好地解决这些问题。为此，近年来相干体技术有了较大的发展。

b．人工智能技术

目前，人工智能技术不仅用于识别层位、自动拾取和追踪解释层位，而且在自动地震相分析、地震主分量分析等方面有了较广泛的应用。

c．可视化技术

三维可视化技术是地震资料解释发展史上的重要里程碑。以前的人机交互解释系统尽管在功能上具有时间切片、层拉平、自动追踪解释等一系列技术手段，但其实质是这相当于三维资料的二维解释，有许多地震信息并未得到解释和应用。为了观察构造与断层之间的关系，在解释系统上开发了三维数据体的立体显示，形成了最初的可视化。90年代初的可视化只能看不能解释，近来电子图形技术的发展，已使三维可视化具有了观察与解释功能，使地震资料解释进入了真正三维解释的时代，成为地震资料解释发展史上的重要里程碑。

三维可视化给地震资料解释带来了两个巨大变化，即解释质量和解释效率的再一次飞跃，使三维资料解释完全摆脱二维解释工作方法的范畴。

虚拟现实技术（VR）将是可视化发展的更高境界。所谓虚拟现实，就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的感觉世界，使人们可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进行交互考察。近年来VR技术发展很快，正在逐步为商业