虚反射与长药柱对地震子波频谱影响规律分析

炸药震源以其性能优越、使用方便等特点在我国陆地地震勘探中被广泛使用。使用炸药震源如何有效拓宽地震子波频带宽度,以此来提高地震资料分辨率,一直是地震勘探研究的主要问题之一。从虚反射、药柱长度两方面阐述了炸药震源激发对地震子波频带宽度的影响问题。分析认为:药柱在虚反射界面以下距虚反射界面距离越远,产生的虚反射对地震子波高频带压制范围也越大,而虚反射界面的反射系数大小与虚反射强度有关,关系到对地震子波高频成分的压制程度;药柱越长、炸药爆速与激发层波传播速度差别越大,对地震子波高频带压制范围也越大。通常采取技术手段使炸药爆速与激发层波传播速度趋近,能有效拓宽地震子波频带,提高地震资料分辨率。     

激发井深选择的优化技术

炸药震源是陆上地震勘探使用最广泛的激发方式。针对虚反射界面对其激发出的子波所产生的影响，从频率和振幅2个方面进行了分析。经过野外实地试验，确定利用虚反射调查和激发子波监测的定量分析技术可较准确地选择激发井的深度。尤其在深层地震勘探中，将激发深度选择在虚反射界面1／4波长处，可获得能量较强的激发子波，有利于提高深层的反射能量，改善地震剖面的整体品质。     

窟窿山地区地震采集激发参数研究

酒泉盆地窟窿山地区老地层出露,而且缺少潜水面或潜水面极深,地形恶劣,表层断裂发育,导致激发条件很差,严重影响了该区激发参数的选择。本文通过虚反射机理分析,提出了充分利用虚反射能量设计最佳激发井深、增强下传地震波能量的采集方法。对于长药柱问题,本文从理论上分析了药柱长度与地震波响应间的相互关系,同时还考虑了长药柱的跨层激发问题,认为跨层激发对激发低频地震波不利,应力求在同一个速度层内激发。     

海上地震虚反射探讨

本文从理论上较为详细地分析和探讨了海上地震虚反射产生的物理过程，根据海上地震虚反射的模，计算了不同震源深度或电缆深度的Ｚ－ｆ特性曲线，并从实际的东海深海地震频谱资料上测得了虚反射。这对研究海上地震虚反射，探讨震源沉放深度和电缆沉放深度对地震信号频率特征的影响，具有一定的指导意义。     

虚反射信息的采集及其形成机制、频率响应的理论探讨

本文较系统地讨论了虚反射的理论时距曲线、信息的采集、解释及对地震信号的频率响应，虚反射会影响地震资料的分辨率，为克服其服务，进行了不同激发深度的实际试验。说明了选取最佳激发深度的工作方法技术。     

匹配滤波与子波整形

在地表条件复杂的地区,采用不同震源和仪器联合进行地震数据采集,激发震源、检波器以及表层岩性的不同造成较大的子波差异,从而使采集到的地震反射资料的振幅(能量)、频率和相位等特征差别较大。鉴于子波整形处理技术存在缺陷,本文采用匹配滤波技术代替子波整形来消除反射时差、整形地震子波。实现过程为:通过反褶积方法求取同一位置的两个记录A和B的匹配滤波算子;再把匹配滤波算子作用于A(或B),使A (或B)经匹配滤波后逼近B(或A)。笔者利用根据匹配滤波原理开发出的交互匹配滤波软件包对滩浅海地区三维地震资料进行了处理。处理后资料的地震子波得到整形,消除了炮点、检波点的差异及同相轴间的时差, 实现了地震资料的同相叠加,使剖面信噪比提高,在不同震源所采集数据的衔接处地震记录的振幅、频率和相位都能得到较好的匹配,深浅层的地震反射叠加剖面都能较好地拼接,取得了较好的效果。     

地震勘探虚反射界面的测定及其利用

地震勘探中，表层中的虚反射界面对地震波的激发有较大影响，但也是确定炸药震源激发深度的重要依据。本文讨论了虚反射对激发地震波频率和能量的影响，指出了测定虚反射界面的最佳手段，论述了定量确定炸药震源距虚反射界面距离的方法。全理地利用虚反射界面可以达到较好的激发效果。     

塔里木盆地顺托果勒西区块地震勘探激发因素探讨

顺托果勒西区块的激发和接收条件都比较差,结合地震勘探采集试验,利用塔里木沙漠区潜水面比较稳定和虚反射比较强的特点,讨论如何科学合理地设计井深,使产生的地震波能量强而且频带宽;同时,针对该地区的条件,对单井激发、组合激发以及组合激发的数目进行对比研究,探索最佳的激发方法。     

泌阳凹陷王集地区高精度三维地震采集激发参数探讨

针对高精度三维地震采集激发方面存在的问题,在根据虚反射理论分析等无法获得理想资料的情况下,确定以激发岩性选择确定激发参数,结合在泌阳凹陷王集地区高精度三维地震采集中野外参数试验,取得以下认识:针对该地区的要求,以激发岩性结合表层调查资料选取激发参数可以获得较高品质地震资料。     

对井间地震反射波的分析

井间地震反射波成像资料可以对井间地层和构造进行精细描述。对井间地震反射波的性质进行了讨论和分析。给出了反射波的基本性质，讨论了反射波系数与入射角的关系；分析了井间地震反射波的特点，反射波大都产生在检波器附近的深度范围，离震源和检波器越远反射能量越弱；讨论了大角度反射现象和大角度反射能量强的原因；利用实际资料对井间反射波的性质进行了分析，提出依据地层速度结构和井间地震观测方式来确定资料中的反射是大角度反射还是广角反射；利用模拟记录对广角反射现象进行了分析，得出波阻抗差为正值时，在临界角处产生广角反射且反射波极性发生翻转的结论；探讨了井间地震反射波振幅与频率等属性随入射角改变而变化的一般规律；提出对于广角反射造成的振幅、频率、相位畸变，可以采用有限角度叠加方法予以消除。实际资料处理证明采用此方法改善了叠加效果，提高了井间地震反射成像资料的信噪比和分辨率。     

制约震源药柱地震响应的激发因素与试验

油田探区的地震勘探工作从二维到三维,乃至多次重复勘探,总是习惯性地沿用同一品种的震源进行激发,也缺乏系统的激发因素试验与研究,取得地震资料一直面临相同的困惑,那就是低信噪比,低分辨率,地震剖面缺口深度大且频度高。为了寻找适合特定地表条件的震源药柱和激发条件,以勘探理论为依据,试验中选择了八种类型炸药,分别结合激发井深、药量、不同围岩及其含水性等开展了系列工作,以定量和定性手段相结合方式,确定了适应泌阳凹陷的激发因素,实际资料证明1kg的高爆速和中层震源弹激发可获得比以往8 kg中密度激发更好的资料品质。     

虚反射和岩性对激发井深选择的影响

在地震勘探中,合理选择激发井深,可最大限度地利用炸药能量,减少对地震信号中不同频率成分的改造,激发出全频带的震源子波。文章从理论上分析了震源激发时虚反射界面对地震信号的改造作用及不同激发岩性对地震信号的影响;给出了应用微测井和岩性取心采集虚反射和岩性信息的方法。该方法可用于指导在近地表结构复杂地区选择合理的激发井深。     

频率—慢度域延拓关键参数优化的鬼波压制方法

鬼波的陷波特性限制了海洋地震资料的有效带宽，因此鬼波压制是海洋资料宽频处理的重要步骤之一。鬼波与一次波的延迟时间和振幅差异系数是鬼波压制的关键参数，两者的精度直接影响处理效果。受崎岖海底、起伏海面及反射层深度变化等因素的影响，实际鬼波参数随空间和时间而变化，导致鬼波压制算子出现误差，无法取得较好的处理效果。为此，以频率—慢度域鬼波压制方法为基础，构建频率—慢度域波场延拓算子，并利用滑动时间窗口降低鬼波参数时变的影响，在滑动时间窗口内用原始地震数据分别加上和减去延拓一次的记录，以运算所得的两个新记录乘积的绝对值之和最小作为度量，交替迭代寻找最优平均鬼波延迟时间和振幅差异系数，进而压制鬼波。斜缆的合成数据和实际资料试算表明，该方法能较好地压制鬼波、拓宽频带，提高地震资料的分辨率。     

陆上高分辨率地震勘探炸药震源激发条件分析

从理论上分析了激发井深、虚反射效应、岩性与炸药类型的耦合关系等激发条件对地震勘探分辨率的影响。利用周口盆地黄淮冲积平原、宜阳凹陷黄土塬和塔里木盆地沙漠区的高分辨率地震资料，分析了不同地表条件下的激发因素，提出了在复杂地表条件下如何选择最佳激发因素，以获得最好的单炮记录的施工方法。     

用九分量折射波研究低降速带

为了研究转换波的采集方法，同时获取准确的静校正数据，在江陵凹陷西北部玄武岩发育区布设了一条转换波广角勘探试验测线。在同条测线上分段做了九分量折射波地震采集试验，采用自已研制的横波激发器来激发SV波和SH波，用小药量激发P波，使用单个三分量检波器记录数据，采集到了较好的P波、SV波和SH波初至数据。解释结果说明，在潜水面上有较强烈的P波反射，而横波在潜水面附近没有反射，潜水面上vP/vS的值为2.28;在潜水面下的风化带内, vP/vS的值为6.8;在基底老地层中,vP/vS的值为5.6。在深度为27m的风化带内,静校正量P波为50ms，SH波为220ms，SV波为133ms。     

塔中沙漠地区石油地震勘探数据采集技术

针对塔中沙漠地区影响石油地震勘探数据采集质量的主要因素，结合野外实际试验和生产资料，对表层结构调查、激发、接收和观测系统等环节，进行了较深入的分析。指出采用小折射、微测井和沙丘曲线调查等表层结构调查方法，取全、取准表层静校正数据，对获得高品质的地震剖面至关重要；在潜水面下5～7 m深度井炮激发，可以保证记录有足够的能量；检波器大面积等标高组合、挖深坑埋置，可保证与地耦合效果，减小随机干扰背景，提高接收环节的质量；对不同地表条件和地质任务要求，采用相应的观测系统和施工方法，加强广角反射技术的研究，有利于提高资料的品质，可以保证数据采集的完整性和地质任务的完成。     

海底电缆双检接收技术压制水柱混响

海底电缆双检接收技术是20世纪80年代末出现的勘探新技术,主要用于压制在海底和海面之间存在的“水柱混响”干扰,能有效地提高地震资料的信噪比。此法的关键在于将海底电缆沉放到海底或水下一定深度,然后在同一观测点上同时利用压电检波器和垂直速度检波器接收地震记录,由于这两种检波器对水柱混响具有相反的响应,据此即可对两类检波器接收的地震记录分别处理,再将两者相加,即可达到有效信号增强、水柱混响去除的效果,该技术已经成为海底电缆勘探的标准。我国于20世纪90年代末引进该项技术,但由于受到处理技术的限制,一直未能取得较好的效果。本文在深入研究该项技术的基础上,结合实际资料的特点,提出一整套数据处理思路,着重强调做好双检记录的频率匹配,以便获得最佳的效果。     

DAS技术在井中地震勘探的应用

分布式光纤声波传感技术(distributed acoustic sensing,DAS)是利用光纤本身作为传感器进行信号采集的一项新兴技术,在国外井中地震勘探的应用发展迅速。为了验证DAS在井中地震勘探应用的适用性,结合DAS在井中地震采集应用实例,简述了DAS技术原理及其在井中地震勘探的实施方法,对比了DAS与常规检波器、可控震源与炸药震源不同激发方式、套管内与套管外不同布设方式的采集资料;以可控震源采集资料为例分析了DAS与常规检波器采集资料直达波振幅衰减规律、不同入射角直达波振幅响应、频谱、子波波形的差异;指出了DAS与常规检波器Z分量采集资料具有较好的一致性,可以部分替代常规检波器Z分量的采集工作;通过对比套管内悬置和套管外水泥固井两种不同光纤布设方式采集资料的直达波振幅响应,认为固井光缆具有与地层更好的耦合效果,同时不易受到井筒内因素的干扰。随着DAS技术的不断进步,凭借其高密度、全井段和高效施工等优点,DAS的应用将逐步拓展到石油勘探的更多领域。