江苏水网地区高分辨率三维地震采集技术研究

江苏地区水网密布，地质构造复杂，采用常规三维地震勘探技术进行数据采集，所得资料的分辨率较低，不能满足岩性圈闭研究的需要。针对这一问题，进行了地层吸收衰减、环境干扰、激发和接收因素等研究。研究表明，采用井深9m、高密度4kg炸药激发可以获得较高信噪比和分辨率的记录；采用中频检波器接收的信号主频高、频带宽；采用垂直测线方向的6串2并，组内距1m，行距1m的矩形面积组合，可有效压制环境噪音，提高信噪比。现场处理采用地震信号增强、频宽拓展及速度分析等技术，使目的层的有效频宽达到了10～90Hz，主频达到了40Hz，大大提高了资料的信噪比和分辨率。     

地震分辨率对速度计算精度的影响

因地震分辨率的限制，根据速度谱计算出的层速度实质上是层间均方根速度，由此计算出的平均速度大于其实际值，同时也大于VSP平均速度。地震分辨率越低，速度谱计算出的平均速度误差越大。速度谱解释时漏读迭加速度同样会使平均计算值偏高，误差增大。文中指出，提高地震分辨率是提高速度谱计算速度精度的基础，研制高分辨速度谱，对速度谱计算出的层速度进行适当校正，细心速度解释谱，可提高速度计算精度。     

焉耆盆地宝北地区高分辨率地震采集技术

通过焉耆盆地宝北地区高分辨率地震采集试验和科学论证，总结出一套适合该地区的地震勘探采集方法：①采用双井微测井技术查明虚反射界面，进而确定合适的激发井深；②采用小基线距、小组内距接收和适当小药量激发可有效地提高地震资料的分辨率；③采用自然频率相对较高和高灵敏度加速度检波器；④适当深埋检波器(埋深50～60cm)，改善排列噪声环境，尽量减少与地表有关的噪声；⑤正确选择观测系统和仪器因素。采用上述采集方法，主要勘探目的层反射的视主频达到60～80Hz；与以往常规地震剖面相比，分辨率提高了2～3倍；断层、地层尖灭、不整合等地质现象更加清楚。     

高分辨率地震采集系统中的频谱均衡滤波器设计

 本文用地震纵波速度表示地层吸收衰减特性，建立视等厚层状吸收介质模型，给出频谱均衡滤波器的数学模型和设计框图。选择主频为200Hz的雷克子波，对理想、实际和均衡滤波后的地震反射数据进行计算机正演模拟分析。结果表明，所设计的频谱均衡滤波器能够对弱的高频信号进行有效补偿，使分辨率的提高效果明显。由浅层到深层（时间从0.5～3.0s），实际地震反射的垂向分辨厚度为7.4～45.7m，均衡滤波以后垂向分辨厚度为3.6～17.4m，相对地层吸收衰减分辨率提高百分比为82.6%～75.9%，这对高分辨率地震数据采集和研发新一代地震仪具有指导意义。     

地震分辨率对速度计算精度的影响

因地震分辨率的限制,根据速度谱计算出的层速度实质上是层间均方根速度,由此计算出的平均速度大于其实际值,同时也大于VSP平均速度。地震分辨率越低,速度谱计算出的平均速度误差越大。速度谱解释时漏读迭加速度同样会使平均速度计算值偏高,误差增大。文中指出,提高地震分辨率是提高速度谱计算速度精度的基础,研制高分辨速度谱,对速度谱计算出的层速度进行适当校正,细心解释速度谱,可提高速度计算精度。     

大庆探区高分辨率三维地震勘探技术

近三年来,大庆油田加大了高分辨率三维地震勘探技术的攻关力度,逐步形成了适合于松辽盆地北部中浅层薄互层岩性勘探、松辽盆地北部深层天然气勘探和海拉尔断陷盆地复杂断块勘探的高分辨率三维地震采集、处理和解释技术系列,地震资料品质不断提高。松辽盆地北部地震资料T1反射视主频70?80Hz,T2反射视主频60?70Hz,T5反射视主频40Hz左右;海拉尔盆地地震资料T2反射视主频55?60Hz,T5层反射视主频45Hz左右。在2001年到2003年期间,大庆油田共实施高分辨率三维地震4730.7km2,在松辽盆地北部岩性油藏的储量增长、深层火山岩天然气大型气藏发现和海拉尔盆地兴安岭群高产断块油藏、布达特群潜山油藏和铜钵庙岩性油藏勘探突破中发挥了关键作用。     

子波分解与重构技术在古龙凹陷Y54井区扶余油层储层预测中的应用

大庆油田古龙凹陷Y54井区西部青一段厚砂岩区的地震反射超强,屏蔽了下伏泉四段扶余油层砂岩的反射能量,造成地震反射特征与实际钻遇砂岩应有的地震信息严重不符。为了恢复真实的地震反射振幅,采用地震子波分解与重构技术,消除上覆青一段厚砂岩强反射屏蔽作用,提高扶余油层砂岩储层的识别精度。结果表明：目的层地震反射相对振幅在纵向和横向上的能量分布更加均衡,分辨率得到明显提高,主频由20 Hz提高到26 Hz;基于新的地震处理数据,地震振幅属性预测的砂岩厚度与区内16口钻井实际钻遇砂岩厚度的相关性由原来的43.7%提高到81.25%,同时地震反演预测结果也得到了盲井验证。研究成果可为类似的地震反射异常地区的储层预测提供有效的解决方案。     

基于高低频速度闭合技术的地层压力预测

常规地震处理后的地震层速度是主频较低的速度,只能反映速度宏观变化趋势,在纵向上不能体现速度的细节变化,导致预测的地层孔隙压力纵向分辨率较低,不利于反映地层孔隙压力的纵向分布情况。为此,提出了高低频速度闭合技术,以提高地震层速度体和压力预测数据的纵向分辨率。利用叠后阻抗得到具有丰富细节的主频较高的速度体,然后用地震层速度体对叠后阻抗反演速度体进行标准化处理,得到高低频闭合速度体,最终利用Fillippone压力预测模型计算地层孔隙压力。实际资料应用结果表明,该方法能够将阻抗反演速度与地震层速度进行无缝对接,处理后的层速度体既保持了地震层速度的低频变化趋势,又具备阻抗反演速度的高频变化特征,提高了压力预测数据的纵向分辨率,预测精度与叠后阻抗精度保持一致,能有效指导钻井施工。     

地层吸收衰减与地震仪器记录性能

要想分辨埋深1500m以下厚度达到或接近1m的地层，要求地震仪器应能记录1000Hz以上的高频信号，瞬时动态范围应达到或接近120dB。无论是早期的集中式数字地震仪还是当代24位遥测地震仪，均还远未达到这一技术要求。从均匀介质出发，选择主频150Hz的Ricker子波，计算了地震波在地层传播过程中的能量衰减和频率吸收情况，并在此基础上分析计算了地震仪器的瞬时动态范围和所能记录的信号最高频率。针对时间t0大于1．5S的地震反射。计算结果表明其瞬时动态范围在60dB左右，所能记录的信号最高频率不超过170Hz。     

地震信号的多尺度频率与吸收属性

利用小波函数具有良好的时间域与频率域局部化特征, 在不同尺度下, 对地震数据进行小波变换, 能够有效地提取地震信号的时间-频率分布特征。基于小波理论, 对Aki & Richards(1980)给出的地震波振幅公式进行连续小波变换, 推导出地震波传播时间、频率与吸收系数之间的关系。进而, 计算出地震信号的吸收属性, 有效凸显地震信号主频低、高频缺失严重、反射弱、反射空白、反射杂乱、波形肥胖等含油气响应特征。含烃储集层对高频成份具有特殊的响应, 并时常伴随有强烈的地震波振幅、能量与频率吸收衰减, 在不同尺度下计算地震波的主频、吸收系数能够有效地反映地震波的频移与吸收衰减特征, 有利于岩性识别、油气预测及综合解释。将该方法运用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩含气性预测中, 预测的异常区块与区内测井结果吻合良好。     

虚拟信号发生器的实现

文章介绍了利用LabVIEW开发虚拟信号发生器的方法，把虚拟仪器技术与传统的测井仪器维修设备进行结合，利用软件来实现一些硬件功能。虚拟仪器可以通过在几个不同的面板的操作来实现比较复杂的功能，可以通过用户的要求和操作要求设计面板。仪器性能的改进和功能扩展只需相关软件更新，软件是虚拟仪器的核心，即“软件就是仪器”。     

声波信号抛物线拟合与插值

曲线拟合主要采用最小二乘法原则进行函数模型逼近 ,一般选用多项式拟合法。插值方法与拟合方法类似 ,只是在插值中要求曲线必须通过所有已知点。声波信号一般呈抛物线变化形式 ,因此利用抛物线方法进行拟合与插值能够达到满意的效果。文章阐述了拟合、插值方法的原理和应用。实际声波信号处理表明 ,采用抛物线拟合和插值方法是切实可行的。     

自适应井下信号补偿器

文章介绍了一种自适应补偿器的设计方法 ,主要包括自适应补偿结构和算法 ,以及自适应补偿器的描述及软件实现。其目的是对井下失真信号在地面进行软件补偿和校正 ,以克服电缆、温度等原因造成的信号失真。补偿器实时对滤波系数自动进行调整 ,当补偿器调整达到平衡时 ,其输出信号大约等于失真前的原始发送信号。     

可控震源信号中的谐波畸变影响及消除

可控震源信号中存在谐波畸变是不可避免的,而谐波产生的原因多种多样。若想最大程度地减小可控震源信号谐波,就必须清楚谐波声生的原因,进而有针对性地采取措施以减小震源谐波。由于可控震源相关地震记录的产生存在着的一些特殊问题,本文提出有必要对可能导致“源致干扰”产生的参考信号中的谐波畸变分量大小进行监控。震源信号中谐波畸变对相关地震资料面貌的不良影响与所采用的扫描信号类型和扫描参数有关。因此,在地震勘探工作的实践中,应视具体施工环境和针对具体勘探任务目的,合理地选用扫描信号参数,使谐波对地震资料的影响程度降到最低。本文提出了除在可控震源施工时减小或消除谐波影响所应采用的几种方法之外,还分析了其它可能导致可控震源信号谐波产生的因素,并从可控震源设计制造角度提出了减小可控震源信号谐波产生的几项措施。     

关于可控震源产生的地震信号

可控震源相位控制系统的作用是控制它所激发的地震信号的相位与基准信号一致。根据动力学原理，激振力代表地下传播的地震信号，即远场信号。为了保证远场信号的相位与激振力的相位一致，应当控制激振力的相位。把可控震源液缸产生的力或地面对平板的反作用力作为激振力，控制前者的相位称为重锤锁相，控制后者的相位称为力锁相。用重锤相和平板锁相得到的资料质量相当，但存在时差。用重锤相得到的资料要比用平板相更能正确反映地质     

MACHA遥控爆炸机预备信号电路的改造

传统的爆炸机都安装有预备信号电路,它可以告知炮点充电或警戒。人们已习惯于使用这种形式的爆炸机。美国MACHA公司生产的MACHA遥控爆炸机,虽然以其稳定性高、性能可靠而得到用户的青睐,但由于采用直接点火方式,给操作人员带来习惯上的不便。本文对MACHA爆炸机增加预备信号电路的改造设计、制做及现场试验作了介绍。这一电路的改造在不影响原系统电路正常工作的情况下,增加了预备信号功能电路,使MACHA爆炸机的使用趋于完善与方便。     

基于信号相似性的导向钻井下传信号处理方法

为了准确、高效识别导向钻井中以钻井液排量负脉冲间隔方式下传的指令信号,解决井下接收装置中指令识别和解释方法运算较复杂和误码率较高等问题,提出了一种基于信号相似性原理的信号识别处理技术。该技术通过比较各段采样信号幅值的自相关程度求取由钻井液排量脉宽所表示的导向钻井下传指令,并对井下采样信号按一定规律逐段比较,通过判断信号下传的开始点、解算信号各位的值和求取指令字等3个步骤,完成指令识别。给出了适合井下处理的递推式实用算法,设计了钻井液排量信号采集试验装置。研究和试验结果表明,利用该方法可简化运算程序、提高钻井液排量信号识别的可靠性和抗扰能力,特别有利于克服尖峰和周期干扰对计时求取的影响以及传输通道惯性及低频噪音对信号跳变沿判断的影响。图4参15     

基于TMS320VC5402的测井信号采集处理板

介绍一种基于TMS320VC5402的测井信号采集处理板的软硬件设计，并且以曼彻斯特码为例详细介绍用数字信号处理的方法来实现信号的采集和处理的过程。数字信号处理器(DSP)通过软件完成测井信号的实时采集和处理，能够配接多种传输方式的井下仪，具有良好的可扩充性。采用这种通用的信号采集板可以简化地面系统的采集箱体，减小系统体积，提高集成度，增加系统的可靠性和灵活性。     

钻柱中声信号传输试验研究

为研究声信号在钻柱中的传播,建立了近钻头声传输试验系统和周期性钻柱结构声传输试验系统。在试验系统上对声信号在周期性钻柱结构中的传输特性进行试验。结果发现,若采用动力钻具和MWD探管组成的随钻系统,可实现声信号的近钻头传输,但由于探管与钻具连接方式和尺寸结构差别大等原因会引起接收声信号的严重衰减。在周期性钻柱结构中,激振器输入激励信号为方波时占空比的变化对接收信号峰峰值影响明显,且方波作为激励信号,占空比在50%以内时,接收信号较理想;对于同一钻柱结构,信号频率增大会引起接收信号幅值减小;在同一频率条件下,钻柱组合的变化对接收信号的幅值存在较明显的影响。     

地震信号的数据格式转换

常规分布式地震数据采集系统从检波器输出模拟地震信号开始，到地震数据记录在磁带记录介质结束，地震数据要经过模拟信号放大、滤波、AD转换、DSP处理、数字传输、相关／叠加和噪声编辑等过程。在不同的环节，其数据格式将表现出不同的形式。文章介绍了目前具有代表性的法国SERCEL公司408UL／XL地震数据采集系统在进行数据采集、处理和记录过程中的各种数据格式的转换，供相关人员参考。