观测系统对偏移振幅和偏移噪声的影响分析

成像空间采样的不连续性会造成目的层偏移振幅的不-致,采样的不均匀性还导致偏移噪声。观测系统优化设计的主要目的即是削弱这种振幅不-致和偏移噪声。基于塔里木盆地WN区块选用的12L4S320T观测系统,本文定量分析、对比了目的层埋深、目的层倾角、接收线数、线距、点距、观测方式及其他因素对偏移振幅和偏移噪声的影响:①地震道所处子区位置的不同其偏移成像效果存在较大差别;②较浅或大倾角目的层的振幅衰减和偏移噪声更明显;③宽方位采集仅在复杂构造区或存在各向异性时才具有成像优势;④减小炮线(点)距比减小接收线(点)距对成像效果改善显著;⑤正交、斜交、砖墙等三种观测方式在相同采集参数时成像效果无明显差别。     

三维地震共炮检距向量道集

共炮检距道集中覆盖次数以及方位角的不规则变化是造成偏移噪声的主要原因之一，构造共炮检距向量（COV）道集是解决偏移噪声问题的有效方法。COV道集是传统二维共炮检距道集概念在三维地震数据中的延伸，在一个规则的三维地震观测系统中，每个COV道集是一个单次覆盖整个数据观测范围的数据子集。COV道集也可以通过连接三维地震交叉排列的特定子集而构成。一个简便实用的构造COV道集的方法是：在给定检波线的走向后，计算出每一地震道的inline炮检距和crossline炮检距；用观测系统中一个具有代表性的炮点的检波器排列范围来确定整个数据的inline炮检距范围和crossline炮检距范围（由负到正），用两倍的炮线间距把inline炮检距的范围分成若干份，用两倍的检波线间距将crossline炮检距的范围也分成若干份，一份inline炮检距和一份crossline炮检距就构成一个炮检距向量道集。在炮线与检波线不垂直时，可由实际的炮线方向及间距计算出垂直于检波线方向的有效炮线间距，再使用这个有效炮线间距和原检波线间距构造出合理的COV道集。最后对COV道集技术在实际应用中存在的炮检距范围较大和观测系统不规则问题给出了客观的分析。     

基于面元炮检距均匀性相关系数的三维观测系统评价

面元炮检距分布的均匀性是三维观测系统的一个重要面元属性。本文用面元炮检距均匀性相关系数定量评价面元内的炮检距分布均匀程度,进而分析对造成观测系统采集脚印的影响。通过计算不同参数观测系统的面元炮检距均匀性相关系数,发现炮线距(纵向滚动距)、横向滚动距对采集脚印周期性影响较大,道间距、炮间距对其基本无影响。     

炮检距属性的非均匀性系数分析

三维地震观测系统中炮检距均匀分布一直是野外地震采集设计的目标,炮检距分布对速度分析和叠加成像精度都有很大影响。目前人们对三维地震观测系统属性进行定性分析和评价的主要手段是炮检距分布属性图。本文将炮检距分布与覆盖次数和最大炮检距联系起来,提出了定量化分析公式和非均匀性系数的新概念,用以描述每一个面元炮检距分布的均匀性状况。通过对四种不同类型束状观测系统和四种不同横纵比正交观测系统的炮检距非均匀性系数分析,定量地推断出炮检距相对最为均匀的观测系统,为地震勘探观测系统设计中炮检距均匀分布评价提供了新的方法和手段。     

三维观测系统属性均匀性的定量分析

在三维观测系统设计中,面元内覆盖次数、炮检距分布和方位角分布等直接影响观测系统属性均匀性。若相邻面元内覆盖次数相同、炮检距分布不均匀,则面元内的叠加振幅就存在差异。目前对观测系统属性均匀性的分析多以定性分析图表示,本文在借鉴已有方法的基础上引入均值、方差及加权因子概念,改进了三维观测系统炮检距均匀性的定量分析方法;利用该改进方法分析了三维观测系统参数对炮检距均匀性的影响,还通过模型正演评估了观测系统参数对叠加成像剖面的振幅和频率均匀性的作用。研究结果表明,炮检距均匀性与振幅或频率均匀性吻合较好,因此本文改进方法能有效分析和评价三维观测系统属性均匀性。     

炮道密度与观测系统的变化及对地震成像影响的探讨

在前人研究的基础上,完整地导出了面元大小和覆盖次数、炮点子域和排列片接收道数以及接收点子域和排列片总炮数等参数与三维炮道密度的基本关系,阐述了炮道密度的物理意义。讨论了一定条件下,随面元大小、炮点子域和接收点子域变化的三维观测方式及其属性的变化规律。基于YA三维和SHB三维实际资料,对比分析了不同观测方式的地震成像效果,总结了影响地震剖面品质的关键观测系统参数。研究认为,以面元为单位面积的炮道密度等同于面元的有效覆盖次数。一定炮道密度条件下的三维观测方式是多变的,对三维观测系统参数的具体描述是炮道密度应用的基础,而覆盖次数和炮点密度是影响地震成像的两个重要参数,高覆盖有效提高了剖面的信噪比;相同覆盖次数条件下,较高的炮点密度(D_S/D_R∝1)和均匀分布的炮检点,面元能获得更高的近-中偏移距覆盖次数,方位角分布更均匀,利于缝洞储集单元及断层边界的准确成像。     

基于叠前偏移的观测系统优化设计及应用效果

叠前偏移对观测系统有着较强的依赖性,属性好的观测系统可以有效提高叠前偏移成像效果.但目前高精度地震勘探中基于叠前偏移成像效果的观测系统设计以及论证方法较少.为此,介绍了基于叠前偏移成像效果的观测系统设计方法,即通过分析观测系统道距、炮点距、接收线距、炮线距、最大跑检距选择对叠前偏移成像效果的影响,利用双聚焦、叠前偏移响应、采集痕迹分析等技术,合理选择观测系统参数.应用该方法在胜利探区史南(SN)工区取得了良好的采集效果.     

渐变观测系统的设计原则及其应用

本文根据塔里木盆地孔雀河地区的复杂构造特点，提出了一种渐变观测系统的设计思路——根据工区地质构造变化趋势和日的层埋深变化情况逐点、逐段设计采集参数(最大炮检距、道距、组合基距、覆盖次数等)，其中最大炮检距的选择考虑了动校正拉伸、速度分析精度、有效波和干扰波分离、反射系数稳定、有效压制多次波等因素，所设计的渐变观测系统能满足不同层次物理点位的动校正拉伸、速度分析精度和反射系数的要求。南北向和东西向地震测线采用不同的排列方式。在该区采用渐变观测系统所采集的单炮地震记录品质稳定，信噪比高，浅层多次波、折射波等干扰波减弱，较好地解决了资料处理中的速度分析、动校正拉伸、静校正、叠加及偏移成像问题，取得了明显效果。     

高密度三维观测系统设计及仪器联机应用

高密度三维采集可以帮助解决地质构造复杂地区的精细勘探问题,其中观测系统设计是一项关键技术。文章基于马厂构造的地质构造特点,设计了小道距、小炮点距、小接收线距和小激发线距的观测系统,并根据目标区实际地质构造特点,采用可变面元方式进行数据采集。高密度观测系统的特点是物理点密度较大,覆盖次数高,炮检距分布均匀。实际应用表明,采用高密度三维采集观测系统采集的资料,信噪比和分辨率较老资料有显著提高,特别是中、深层资料的信噪比得到了明显改善。通过对IMAGE SYSTEM一起的联机应用,达到了高密度采集的设备要求。     

库车坳陷复杂山地宽线采集技术及应用效果

库车坳陷山地地震勘探受复杂地表和地下条件影响,激发和接收条件差,原始资料信噪比低,构造成像困难,影响地下构造形态认识和油气资源评价.在西秋里塔格构造带进行了宽线采集技术攻关,针对工区复杂的地震地质条件,提出了相应的技术对策.首先对宽线主要采集参数如道距、覆盖次数、最大炮检距、接收线距和激发接收参数等进行了详细论证,然后根据论证结果选择2炮3线、单线480道接收的宽线观测系统进行了资料采集.与常规二维采集相比,宽线采集能较好地解决复杂山体区资料信噪比低,浅层反射弱和中、深层成像难的问题,所获得的剖面品质有较大幅度的改善.     

复杂构造三维地震勘探观测宽度与接收线距选择分析

塔里木盆地库车地区地表起伏剧烈,施工难度大,地下构造复杂、地震成像精度低。在勘探生产中,三维观测系统的面元尺度、覆盖次数、观测方位宽窄、接收线距等参数选择至关重要,直接影响勘探投入及复杂目标成像质量。通过对库车山地二维、三维数学模型和物理模型的正演模拟资料分析,认识到库车坳陷复杂构造叠前偏移成像应该优先选择较小的接收线距,并尽可能达到一定观测宽度,大可获得较为清晰的目标成像效果。     

应用模型正演方法分析观测系统对复杂构造区成像的影响

针对地震勘探中的复杂地表及复杂构造区,设计了一种有效的观测系统方案,以期改善复杂构造区地震成像质量.根据中国西部某探区的地质结构特征建立数学模型,通过声波波动方程正演模型数据,得到不同的野外观测系统参数的地震数据记录,进行叠前偏移成像处理,最终对比分析不同观测系统参数对地震叠前偏移成像质量的影响.研究结果表明,在道密度不变的条件下,宽方位、炮检点均匀对称分布的观测系统更有利于叠前偏移成像.同时通过应用实际地震资料对比分析,进一步证明了宽方位三维观测系统对于解决复杂构造成像问题具有优势.     

浅层高陡构造成像影响因素分析

库车坳陷浅层高陡构造区存在严重的浅层成像问题,制约了气田开发进程,亟待解决浅层成像问题从而提高深层目的层成像效果。以分析影响浅层高陡构造成像的因素为主要目标,借助波动方程模型正演及地震采集资料比对,首先分析了浅层高陡构造成像特征和倾斜界面反射波特征,然后重点分析了成像方法、偏移孔径、速度精度、起伏地表以及地震采集观测系统参数对浅层高陡构造成像的影响,认识到成像方法、偏移孔径、速度精度、起伏地表以及地震采集观测系统中的面元尺寸、炮道密度和采集孔径都是影响浅层高陡构造成像的重要因素,该认识对在地震采集设计及处理中改善浅层高陡构造成像有指导意义。     

马厂油田高密度三维观测系统设计研究

马厂油田的地下地质构造复杂，以往采集的地震资料无法满足当前勘探开发的需要。针对这一问题，开展了高密度三维采集观测系统设计研究。基于马厂构造的地质构造特点，对观测系统的各类参数进行了分析试验，在此基础上设计了小道距、小炮点距、小接收线距和小激发线距的观测系统，并根据目标区实际地质构造特点，采用可变面元方式进行数据采集。高密度观测系统的特点是物理点密度较大，覆盖次数高，炮检距分布均匀。正演模拟和实际应用表明，采用高密度三维采集观测系统采集的资料，信噪比和分辨率较老资料有显著提高，特别是中、深层资料的信噪比得到了明显改善。     

数据品质对叠前时间偏移成像的影响

目前,叠前时间偏移处理技术广泛应用于油气田的地震勘探资料处理中,影响叠前时间偏移成像的最主要因素就是数据品质。四川盆地东部地区由于地表条件复杂,资料噪声较重,野外采集通常采用变化的观测系统施工,部分地段炮检距分布非常不均匀,造成资料品质不能满足叠前时间偏移的需要。通过对川东地区一条二维测线叠前时间偏移成像效果的试处理分析,总结出一套提高叠前时间偏移成像质量的技术方法,即利用偏移前道集去噪技术,提高道集资料信噪比;运用道内插技术,改变由于野外施工造成数据分布不均的现象。最终使得数据品质能够满足叠前偏移处理的条件。     

炮域波动方程叠前深度偏移的偏移距域和角度域共成像点道集计算

炮域波动方程叠前深度偏移是一种实用化的成像算法,特别在稀疏炮集宽方位角观测系统采集的数据成像中非常有效。本文将偏移距定义为叠前偏移中下行震源波场和上行接收点波场之间的位移,在偏移过程中提取偏移距域共成像点道集,利用最早应用于炮—检偏移的径向记录道映射方法,将偏移距域道集转换到角度域。计算过程包括多偏移距成像和炮—检点坐标系向中心点坐标系的转换。该方法能够在炮集偏移过程中生成随角度变化的反射波成像结果,但在稀疏炮集观测系统下,共成像道集的质量仍会受到炮点假频的影响。     

面向地质目标的地震采集设计优化方法

 本文简要回顾了济阳拗陷三维地震采集观测系统的发展历程，从济阳拗陷的地震地质条件出发，进行了面向地质目标的地震采集优化设计方法研究，并获得以下认识：①薄层模型单炮正演模拟表明，只有较高的地震子波主频才能分辨薄层，且随着炮检距增大，将发生薄层干涉现象，并导致地震子波主频降低。因此一定要充分利用中、近炮检距信息研究薄层，并进行分炮检距处理。②通过对缓坡带、洼陷带、中央断裂背斜构造带、潜山披覆构造、陡坡带等地质模型的二维、三维正演模拟认识到：无论激发点位置如何，地下复杂界面反射的有效接收范围都集中在反射段正上方；对于复杂构造，宜采用小炮距、小接收线距、适中的排列片长度和宽度，以确保观测波场的连续性。③面向地质目标的地震采集设计优化的关键技术是建立符合实际的三维地震地质模型，并针对目的层段进行正演模拟，分析不同观测方案的CRP覆盖次数分布，以优选观测系统。CG油田三维地震采集优化设计实例表明，文中方法对具有复杂构造的陆相断陷盆地的地震采集优化设计具有借鉴意义。     

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。     

三维观测系统属性分析与优化设计

三维观测系统设计及其属性分析研究是地震数据采集的一个重要环节，其中观测系统属性分析中炮检距分布的合理性又是最重要的参数之一。现有的地震数据采集软件也未提供一个定量分析评判的标准。为此本文从炮检距分布合理性的定量化判断及其观测系统参数的最优化设计出发，提出了采用面元内相邻炮检距的变化率大小来判断炮检距分布的均匀性，利用炮检距变化率的方差最小化作为观测系统参数优化选择的目标函数，这在一定程度和部分环节上为观测系统的优化设计提供了新的方法和手段。     

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。