基于目的层照明能量的炮点设计方法

在复杂地表和复杂构造地区,激发与接收条件差,目的层反射能量不匀,导致采集的地震数据信噪比低。针对这个问题,提出了非规则观测系统设计思路,即基于地震波照明模拟结果,采用局部加密炮点、规则布置接收排列的方式。方法原理是:通过正常炮距的数值模拟结果,确定照明能量最小位置,进行局部炮点加密,求得目的层照明能量均匀性最高的炮点组合。以塔里木盆地某逆掩推覆构造二维模型和南海白云凹陷崎岖海底模型为例,验证了方法的有效性和实用性。模型试验结果表明,在二维情况下,该方法的应用效果很好,照明能量分布均匀;在三维情况下,加密炮的效果要弱于二维情况,但照明能量分布的均匀性得到了很大改善。     

利用以往地震数据的观测系统炮点加密技术

提高复杂构造目的层阴影区成像质量的常规方法是，基于射线追踪和波动方程地震波照明结果，分析目的层阴影区照射能量的分布情况，根据待加密炮对目的层阴影区照明能量的贡献布设加密炮点。地质构造的复杂性造成无法准确构建地质模型，进而影响针对复杂目的层的照明分析，最终导致加密炮点难以提高复杂构造目标区的成像质量。为此，基于局部相似属性理论，提出依托以往地震数据的提高目的层阴影区成像质量的方法：首先根据探区地质任务拟定观测系统，尽量选择较小的炮点距（或炮线距）；计算探区已有数据的共成像点（CIP）道集每道的局部相似属性，在叠后数据上拾取目的层，得到已有炮（集数据）所有道目的层的局部相似属性；然后利用空间内插计算拟定观测系统所有炮的局部相似属性和正常炮对目的层的贡献值，建立每个CIP道集的局部相似属性与空间位置的关系曲线（曲面），确定局部相似属性低值区；最后以目的层局部相似属性均匀性为指标，确立加密炮的位置和密度。理论数据和实际资料应用结果表明，该方法可便捷地选择最经济、适用的加密炮参数，能显著改善具有高陡构造、逆掩推覆构造及其他横向速度变化剧烈地区目的层阴影区成像效果。     

照明分析技术在复杂地区地震采集参数优化中的应用

复杂地表及地下地质条件严重影响地震资料的质量,特别是近地表火成岩区对下伏地层产生强烈的屏蔽作用,以及复杂断裂带的复杂断块会引起地震波能量分布的严重不均匀性。通过运用波动方程照明分析技术,分析了火成岩区和复杂断裂带的照明能量特征,确定了面向勘探目标的最佳激发范围,提高了照明阴影区的照明强度,优化了地震采集观测系统参数,从而确保了目的层成像效果,提高了野外施工效率和三维地震数据采集质量。     

提高目的层阴影区成像质量的观测系统优化设计方法

针对地表和地下地质条件欠佳的复杂地区的目的层能量分布不均匀问题,提出了提高目的层阴影区成像质量的观测系统优化设计方法。首先对设计的观测系统用射线追踪或波动方程做正演模拟,确定最小能量区域;再利用提出的均值能量比系数和距离能量比系数计算备选激发点对能量最小区域的照明能量;然后根据备选激发点对目的层照明能量的平均方差选择有效激发点。本文方法适用于具有高陡倾角、逆掩推覆构造和速度横向变化剧烈地区观测系统的布设,可用最少有效激发点提高阴影区照明强度,改善地震剖面质量。     

基于地震照明、面向勘探目标的三维观测系统优化设计

基于水平层状介质假设的常规三维地震勘探观测系统设计方法难以适应复杂构造区。本文利用地震照明技术,参考前人对二维问题的研究成果,发展了面向勘探目标成像的三维地震勘探观测系统优化设计方法。该方法利用三维单程傅里叶有限差分波场传播算子将勘探目的层的平面源延拓到地表,通过分析从目的层延拓到地表的地震照明能量分布,确定面向勘探目标的最佳激发范围。利用该方法可明显提高照明阴影区的照明强度,进而改善地下阴影区的成像质量。基于三维SEG-EAGE盐丘模型的地震照明与偏移成像试验结果,验证了本文面向勘探目标的三维地震观测系统优化设计方法的有效性与正确性。     

逆掩推覆构造的地震波照明与观测系统优化

在中国的西部和西南部地区，地表条件复杂，逆掩推覆构造广泛分布。在这些地区进行野外地震资料采集，观测系统设计应该基于CRP点而不是CMP点。为此，对基于CRP点的观测系统设计方法进行了探讨。根据波动方程地震波照明结果，利用照明统计、双程波照明或单程波照明方法，确定针对某勘探目的层的地面最优炮点分布范围；利用射线追踪和波动方程模拟，分析特定目的层各CRP点的覆盖次数以及照射能量的分布情况；综合地下各目的层不同炮检距地震道对各CRP点的覆盖次数和能量贡献分布曲线，确定这些目的层的最优检波器排列方式和排列长度。以玉门油田JX01逆掩推覆构造模型为例，对面向目标的地震波照明和观测系统优化设计方法进行了讨论，结果表明，利用该方法可以对勘探目标更好地进行成像。     

基于采集目标的地震照明度的精确模拟

传统的野外地震数据采集设计方法已无法适应复杂山地地表和复杂地下构造地区。为此本文提出了面向地质目标、基于模型正演模拟的地震采集设计方法。该法利用惠更斯-菲涅耳原理和Kirchhoff积分波场研究地震波的入射和反射的能量分布特征,提出将地震照明度分解为震源对地下界面的照明度及地下反射界面对地表检波器的照明度,并分别通过对两种照明度的分析,确定采集数据的信噪比和地表检波器的照明度,判断地面排列采集反射能量的均匀性,从而确定地震数据偏移成像的分辨率和可靠性。同时,在不需要对地震数据进行偏移成像的前提下,可对采集数据进行直观有效的分析评价,有利于设计人员对观测系统参数进行有目的的修改和完善。     

G3i仪器激发前获取可控震源多台组合中心的施工方法

可控震源多台组合施工在地表激发条件较差或强干扰地区施工较为多见,本文介绍了G3i仪器如何便捷地实现多台可控震源组合施工时,在震源组到达炮点桩号后地震采集前获取精确的组合中心(COG),从而提高施工效率的方法。     

渤海油田复杂地区定向照明地震采集技术应用研究

随着渤海油田勘探程度不断加深,地震勘探开始向寻找小断层、小断块及岩性地层圈闭等小尺度地质目标方向转变,现有的地震采集技术在复杂构造区的成像已经不满足要求。此文以已有资料为基础,针对复杂地区的地震采集成像问题建立地质模型,围绕目标构造在地表进行有针对性的炮点和检波点布设,对目标区域进行定向照明分析,得到有利于目标地质体准确成像的观测系统。本项目在野外采集时全工区应用6L8S360R正交观测系统采集,只在目标区域增加应用6L2S240R观测系统的采集,进行局部加密覆盖。最终资料显示定向照明地震采集技术可有效提高复杂地质目标的照明度和成像质量,并且降低了采集成本。     

基于相控理论的炮点组合设计技术

在复杂地表区地震勘探中,广泛应用炮点组合激发消除干扰,提高单炮记录的品质。二维相控震源的排列长度和三维相控震源的组合面积决定了定向地震波束的宽度,即地震波能量的定向聚焦状态。本文借用军工领域的相控理论,通过组合激发的时间或深度控制实现相位组合控制,设计合理的组合激发模式,将发散传播的地震波集中于某个方向,即激发定向地震波束,使观测系统接收的反射信号增强,所采集资料的信噪比提高,从而有效地改善了地震勘探效果。     

海上全方位圆形观测系统设计与评价

近年兴起的海上拖缆全方位地震采集技术可高效地采集到全方位角地震记录,提高了复杂地质构造的成像质量。本文从圆形采集路径的公式推导出发,进行海上全方位圆形采集路径观测系统的设计;并从覆盖次数、炮检距、方位角、采集脚印等方面对全方位圆形采集和窄方位直线形采集路径做均匀性分析;然后以M深水区三维典型地质模型为实例,利用射线追踪照明技术对比了圆形采集路径观测系统与宽方位观测系统在目的层的模拟偏移振幅。均匀性分析和射线追踪照明对比的结果均表明:全方位圆形采集路径观测系统比常规平行采集观测系统更具优势。     

海洋二维双船拖缆与宽频带地震采集实验

双船拖缆地震采集可以布设灵活的观测系统,如形成大炮检距、增加覆盖次数、中间激发提供两个方向照明等,进而改善复杂构造的地震成像效果。同时,宽频地震技术日益受到重视,通过大容量宽频震源激发,变深度拖缆接收,并进行数据去鬼波处理,达到拓宽频带的效果。综合双船拖缆与宽频采集的优势所开展的实验表明,成像剖面的浅层分辨率得到提高,中深目标层揭示效果有了改善,该技术在构造成像难点区值得尝试。     

基于相位编码的地震照明度分析

 地震照明分析是面向目标的地震正演技术。本文通过相位编码合成平面波源，采用单程波傅里叶有限差分(FFD)算子进行波场延拓，对地质目标体进行高效的面炮照明分析。全炮照明分析从全局考察能量在地下介质中的分布，大大提高了计算效率；单炮照明分析可以显示能量在局部范围的分布情况，克服了平面波源无空间局部性的缺点。综合全炮照明和单炮照明分析确定地质构造对地震能量传播的影响。对于能量较弱的目标区，利用照明统计方法，选择对目标区能量贡献大的最优炮点位置。通过对理论模型和桥口地区实际资料分析，表明该方法具有高效、快速和精度高的优点。     

基于局部相似属性的数据依赖地震照明分析方法

地震照明分析对观测系统设计具有重要意义。本文在局部相似属性基础上研究了数据依赖的地震数据照明分析方法。首先分析局部相似属性的物理含义,给出数据依赖地震照明度分析方法;将采集的地震数据进行处理得到共成像点道集数据,利用局部相似属性计算不同炮检距的照明强度,从而得到数据依赖的照明分析。该方法不需要地质模型的假设,充分利用实际采集地震数据,估算不同炮检距（或入射角）对目标地质体的照明度。利用数据依赖地震照明分析结果可及时调整、改进设计后续地震勘探数据采集观测系统。     

基于检波器接收照明能量效率最大化的炮检距设计方法

以往基于水平层状介质的常规观测系统设计方法,已不能满足如今高精度油气勘探的要求。基于此,宜采用基于地震波照明度的观测系统优化设计方法,然而目前的照明分析技术还仅限于对观测系统进行评价。本文在地震照明模拟的基础上,通过探究检波器接收能量和接收效率之间的关系,形成基于检波器接收照明能量效率最大化的最大炮检距设计方法。其基本思路是在目标部位通过模拟放炮,建立接收能量和接收效率之间的优化关系,并获取最佳最大炮检距。通过对取自实际资料的断陷模型和逆掩推覆模型的模拟实验,证明基于照明度分析的观测系统参数设计方法具有良好应用效果。