“两宽一高”地震采集技术工业化应用的进展

宽方位、宽频带、高密度(简称"两宽一高")地震采集技术在解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题方面具有明显的技术优势,但是要推广应用该技术还需要克服震源与采集两大制约因素。为此,探讨了影响"两宽一高"地震勘探技术工业化应用的两个制约因素——宽频信号源的激发与可控震源的高效采集技术,以期大幅降低陆上宽方位、高密度地震采集的作业成本,使之经济可行。在对可控震源宽频激发技术特点进行分析和有针对性设计扫描信号的基础上,对可控震源高效采集技术的智能化施工方案、用户定制同步激发方法、队伍的高效作业管理以及海量地震数据质量控制与管理等方面进行了细化和优化,并结合地震采集与处理的实际应用效果,展示了该技术工业化应用的良好前景。结论认为:(1)以新一代低频可控震源为核心的宽频地震激发技术解决方案、以野外地震作业管理系统和海量地震数据质控与管理系统为核心的可控震源高效采集技术解决方案,有效地破解了上述技术瓶颈,"两宽一高"地震勘探技术已经具有了可接受的性价比;(2)该技术能在成本可接受的情况下极大地改进地震资料的成像效果、提高油气勘探的预测精度,值得推广应用。     

宽频勘探技术在柴北缘深层侏罗系勘探中的应用

柴北缘地区的主力产层位于中深层侏罗系及基岩顶部,受复杂地震地质条件的影响,地震资料信噪比和分辨率均较低,难以落实有利圈闭。在该区实施了以宽频勘探技术为核心的采集处理解释一体化勘探技术,新采集的地震资料中深层成像质量得到明显改善,构造落实,基岩反射清晰,对断层、断块和断点的刻画更为清楚。同时,低频信息丰富,有效频带得到拓宽,分辨率明显提高。该技术采用低频可控震源激发增强地震波下传能量,拓宽原始资料频带宽度;高密度宽方位观测保证波场连续、对称、均匀采样,提高资料信噪比;高精度层析初至静校正提高复杂构造成像精度;宽频补偿处理拓宽剖面频带,提高资料分辨率;宽频反演储层预测精确刻画有利砂体展布。应用成果表明,宽频地震勘探技术可以有效解决该区中深层成像问题,为油田勘探开发提供有效的技术支撑。     

EV-56高精度可控震源技术

EV-56型高精度可控震源是集1.5Hz的低频、高频可达160Hz地震信号激发的新一代可控震源,同时具有更稳定的信号输出畸变控制。经历了三十多个野外项目的生产考核,整体技术性能指标稳定、可靠,是提高地震勘探成像效果的宽频地震信号激发源。     

EV-56高精度可控震源技术

地球物理勘探技术已从早年的高分辨率勘探、高密度勘探技术发展到今日的高精度勘探技术，高精度勘探技术是离不开高精度激发源—高精度可控震源EV-56的。东方物探高精度可控震源技术是具有自主知识产权的独创技术，具有低频的稳定激发信号和宽频地震信号的激发能力。文章主要对东方地球物理公司高精度可控震源的发展历程、研发成果、特色技术、推广应用和经济社会效果进行介绍，希望此概述能给广大可控震源技术和研发人员提供参考。     

基于阻尼雷克子波的可控震源非线性扫描信号设计方法

目前常用的可控震源扫描信号相关子波具有较多、较大旁瓣,相关时产生较强的相关噪声,尤其是在中国西部低信噪比地区,严重地影响了地震资料品质。雷克子波虽是旁瓣小、分辨能力强的理想子波,但其能量主要集中在主频段,具有低频成分少、频带窄等问题,不符合宽频带勘探的要求。为此,提出了一种子波旁瓣小、低频丰富、频带宽的阻尼雷克子波,并定义了其计算公式;然后运用阻尼雷克子波进行可控震源宽频非线性扫描信号设计,获得的扫描信号具有频带宽、旁瓣小的特点,并进行了正演模拟;最后通过应用试验对比说明了该方法能够改善可控震源激发效果,提高地震资料品质。     

客户定制反射子波的可控震源地震勘探方法

可控震源作为一种对环境友好、使用高效、方便控制的地震波激励源近70年来在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、"两宽一高"地震数据采集技术和FWI地震波反演成像技术为可控震源地震勘探带来了新的机遇和新的问题。高密度地震勘探的真正内涵是炮点和炮线密度的提高,若干可控震源同时激发引出的高效采集技术可以对冲巨量炮点激发带来的采集效率降低和成本上升。陆上宽带地震勘探的核心是震源激发且检波器接收到宽带的反射子波,理论上可控震源能提供客户定制的宽带反射子波。实践表明可控震源能够提供低至2～3Hz的地震数据,这为FWI技术的成功应用奠定了数据基础。陆上高精度地震勘探中可控震源技术起到了关键作用。为此,重点讨论与分析了当前可控震源地震勘探面临的问题,包括高效地震数据采集方案、可控震源激发的噪声波场、混叠数据的解混叠、压缩感知理论下的高效采集等问题,并提出了相应的对策。重点阐述了客户定制反射子波的地震勘探理念,提出可控震源地震勘探技术未来发展应注重:①建立可控震源子波设计中扫描信号的单频时长与单频能量之间的关系;②实际地震数据采集过程中应通过自适应地下介质变化反过来优化扫描信号;③采集中尽量使用一组不同的震源组合进行编码扫描;④应在最优化理论控制下,以预定的宽带反射子波作为目标,用接收到的地震反射子波与预定的宽带反射子波之间的差异作为反馈量,修正扫描信号。据此开发出一套高效采集软件控制系统进行最佳高效采集,能够促进可控震源地震勘探技术在石油工业及相关领域的广泛应用。     

双能量双通道地震采集技术

 地震勘探震源激励的地震波具有初始频带特征,该信号经过地层介质扩散吸收、检波器接地耦合、敏感元件的转换、后置模拟信号调理以及模数转换等环节的再造,最后形成地震仪实际记录的数字信号,该记录信号能量主要集中在低主频频带上。双能量双通道采集技术基于一次震源激励,同时在一个坐标点获得高、低两个主频频带的地震记录,充分利用包括检波器的灵敏度、动态范围以及后续模拟电路和数字电路上元器件的动态范围。在低频通道采用适当的增益和信号调理电路获得低频宽频带记录,在高频通道通过高频检波器或高通滤波器以及高频补偿电路,获得以高频为主频的宽频带记录。通过该技术可以保证传统地震勘探中低主频信号的完整采集,地震装备的极限勘探深度也能得到最大限度的增大,两个不同频带能量信号可以相互对比和参考,有利于提高地震资料的处理、解释精度。     

低频地震勘探与低频可控震源

低频地震勘探是近年来非常"热"的话题,本文探究了为什么低频地震勘探能够如此吸引众人的眼球,而低频可控震源为什么"千呼万唤"始出来?低频地震信号激发技术究竟面临哪些挑战?低频可控震源有哪些关键的技术参数?文中还结合KZ-28LF低频可控震源在国内开展的先导性试验,为业界展示其低频信号激发技术在解决油气问题方面的能力。     

可控震源低频信号激发技术的最新进展

常规可控震源扫描信号的低频极限频率普遍在6Hz左右,低频可控震源是指能够用于激发信号的最低频率低于5Hz的可控震源。低频信号由于其所具有的波长属性,具备了对一些高速地质体良好的穿透性、其频带宽度对地质目标分辨率与信噪比的改善具有重要的意义,目前只有可控震源可以很好地满足未来地震勘探的激发需要,因此,低频可控震源成为制约低频地震勘探的重要因素。目前研究人员初步解决了制约低频信号激发的一系列问题,使KZ-28LF成功地实现了井下3Hz信号的激发。     

塔里木盆地沙漠地区可控震源采集质量控制

随着塔里木盆地沙漠区地震勘探技术和设备的发展,可控震源采集资料品质逐步改善,能够满足高精度地震勘探的需求。在可控震源资料采集过程中,通过对可控震源震动状态、震源技术指标进行全方位的监控,是获得高分辨率、高信噪比地震资料的关键。     

准噶尔盆地腹部沙漠区可控震源高密度采集试验

针对准噶尔盆地腹部巨厚沙漠覆盖区特殊的地震地质条件及侏罗系和白垩系岩性油气藏勘探需求,进行了可控震源高密度采集试验,通过采用炮点预设计、可控震源低频设计、可控震源滑动扫描、地震资料快速检查评价等技术,实现了沙漠区可控震源高效高密度三维地震采集,资料品质得到明显改善.试验证明,在准噶尔盆地腹部巨厚沙漠区采用可控震源高密度采集是可行的.     

AHV-IV364可控震源低频应用实例

拓展可控震源的频带到低频(10Hz以下),对地球物理勘探来说有很多益处。本文首先对AHV-IV 364可控震源的改进进行论述,进而列举AHV-IV 364可控震源的野外低频应用实例。这些应用实例表明AHV-IV 364可控震源可以激发出非常有效的、具有高信噪比的低频信号,大大提高和改善了成像的分辨率和明晰度。     

改善可控震源高频信号输出品质的探讨

在地震勘探生产中,与传统的炸药激发地震波信号相比,可控震源具备更高的安全性、低公害性和在大多数地区作业效率高等明显的技术优势,因此成为重要的地震波激发手段.在全球的地震勘探活动中,越来越多的地震数据采集都要求使用可控震源激发.理论上,可控震源采用的是有限带宽的扫描信号,而炸药震源使用的则是无限带宽的脉冲信号,因此在解决具体地质问题时,会因为激发频带宽的问题,导致对目标的分辨力产生差异.本文通过探讨可控震源高频输出信号的约束条件,提出改进输出信号品质的途径和方法,同时也指出了应用中的注意事项.     

海洋宽频地震采集系统及其应用

受鬼波的影响,常规的海洋地震采集资料地震频带较窄、分辨率低。为尽量削减鬼波的影响,设计了海洋宽频地震采集系统。该系统的激发设备由常规的平面震源改进为立体震源,接收设备由常规的水平拖缆改为不等深的斜缆。依据新的设计方案,可有效减小震源鬼波和电缆鬼波的干扰。海洋宽频地震采集系统在实际生产中应用效果良好,地震频带明显拓宽,地震分辨率提高,地层的成像效果明显改善。     

LFV3低频可控震源技术与应用效果

低频可控震源是在常规可控震源基础上通过对振动器、液压系统部分进行全新设计发展起来的一种新型地震信号激发设备,它突破了传统可控震源在激发低频地震信号的技术瓶颈,实现了低频振动信号的激发。在实际应用中也展示了低频地震信号对地质效果的改善,使低频地震勘探技术得到实际验证。     

国内陆上“两宽一高”地震勘探技术及发展

"两宽一高"是指宽方位、宽频带和高密度地震勘探技术。从地震勘探高密度空间采样理念出发,系统地介绍了无假频检波、基于波动照明分析的观测系统优化、基于原始单炮信噪比的覆盖密度设计、基于叠前偏移子波均匀性的观测系统评价方法等新的地震勘探观测系统设计与评价方法;介绍了基于硬件改进的宽频激发和宽频接收技术,可以实现1.5 Hz的低频和超过120 Hz的宽频带激发技术;描述了可控震源滑动扫描方法、井炮高效激发技术、自动实时质量控制等高效采集作业技术,为"两宽一高"地震勘探技术的有效实施实现了技术配套。"两宽一高"地震资料与基于炮检距向量片(OVT)的五维处理技术的结合,发挥了"两宽一高"地震资料的优势,提高了地震勘探资料的成像精度。统计分析了近年该项技术的实际应用情况,并给出了该项技术在我国西部复杂山地和东部复杂城区的两个典型三维地震勘探应用实例。最后分析讨论了节点仪器采集、超高效混叠采集技术、智能化信息化控制管理技术和压缩感知技术,认为这些技术会成为今后地震勘探特别是地震勘探采集技术的发展趋势和方向。     

新一代高精度可控震源EV-56成功下线

正2017年6月9日,新一代的高精度可控震源EV-56在中石油集团公司的重大科技专项支持下成功下线。这标志着中石油又掌控了一项国际领先的可控震源核心激发技术。低频地震勘探技术是油气资源勘探过程中使特殊地质构造"现形"的有效手段,而低频可控震源则是地球物理勘探中实现低频信号激发的核心装备。从2013年开始,中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司在国内外130个项目中的低频震源的应用结果表明,     

地震数据采集核心装备现状及发展方向

地震数据采集核心装备是推动地震勘探技术和方法发展的原动力。高密度、宽方位、全波采集等地震勘探技术已成为解决复杂地质问题的关键技术,超万道地震仪器、高保真宽频数字检波器、高效激发震源等是这些技术推广应用的基础。本文系统地介绍了当今世界地震数据采集核心装备技术进展,剖析了中国石油地震数据采集核心装备的发展现状。根据物探技术发展需求,提出了发展有线、无线相结合的地震仪器、数字检波器和宽频高效采集可控震源的方向。     

写在“可控震源地震勘探”专题前面的话

正可控震源是一种环境友好、使用高效、方便控制的地震波震源,在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、"两宽一高"地震数据采集技术和FWI成像技术为可控震源地震勘探带来了新的发展机遇和问题。可控震源同时激发导引出了高效地震采集技术、理论上可控震源能够提供客户定制的宽带反射子波、实践证明可控震源能够提供低至2～3Hz的地震数据表明了可控震源技术的发展潜力。但是,当前可控震源地震     

低频地震激发技术跃居国际领先水平获中国地球物理科学技术进步一等奖

正11月12日,记者获悉,东方物探"低频可控震源与低频地震勘探技术"项目荣获中国地球物理科学技术进步一等奖,标志着东方物探低频地震激发技术达到国际领先水平。地震资料中的低频信息是含油气的重要属性之一,对提高储层分辨率、全波场地震反演、改善深部成像及油气直接检测十分有效。低频震源信号有利于提高储层垂向分辨率,可直接检测油气,对提高深部成像