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。     

塔里木盆地大沙漠区地震采集技术的发展及展望——可控震源地震采集技术在MGT地区的试验及应用

塔里木盆地大沙漠区地震勘探走过了30多年的历程。在此期间,技术和装备的发展使地震采集技术水平不断提高,地震成像质量逐步改善,目前已经形成了成熟的爆炸震源激发地震采集技术系列,为该区一系列勘探成果的取得和油气突破发挥了关键作用。由于塔里木盆地大沙漠区恶劣的地理环境、疏松的沙漠表层、缝洞型储集体和薄互层砂岩并存的勘探目标,以及超过7 000m的最大勘探深度等一系列难点,使得可控震源激发技术一直难以得到有效应用。不久前在塔里木盆地沙漠区开展的以"点、线、束、面"逐步推进、对激发参数和观测系统不断优化为技术思路的可控震源三维地震采集试验获得成功,推动了塔里木盆地大沙漠区地震勘探进入应用可控震源进行"高效、安全、环保"的施工作业模式,开展高密度、宽方位、宽频带、高覆盖次数地震采集的新阶段。     

东方地球物理勘探有限责任公司

<正>以宽方位、宽频带、高密度一体化技术开启高精度地震勘探新时代!特色技术:速度建模与成像技术PAI-Velocity model building and imaging属性及反演技术PAI-Attribute and inversion非常规油气勘探技术PAI-Unconventional oilgas时频电磁检测技术PAI-TFEM数字化地震队与可控震源高效采集技术PAI-Vibseis海洋地震勘探技术PAI-Marine多波地震勘探技术PAI-MC综合静校正技术PAI-Statics     

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     

滑动扫描高效地震采集技术在辽河外围盆地复杂地表区的应用

辽河外围盆地LX地区构造复杂、干扰发育、近地表吸收衰减严重,是典型的地震资料低信噪比地区。通过可控震源滑动扫描技术、井震分区联合激发方式和海量地震数据实时质控技术的联合应用,成功实施了高覆盖、宽方位三维地震采集方案,大幅提高了LX地区地震资料品质,显著改善了深层构造的成像效果,取得了滑动扫描高效地震采集技术在辽河外围盆地首次工业化应用的成功,也证明了可控震源滑动扫描高效地震采集技术在东部探区复杂地表区应用的可行性。     

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。     

塔中沙漠区可控震源宽线采集试验

塔中沙漠区奥陶系碳酸盐岩勘探需要通过高密度宽方位三维采集来提高勘探精度。基于高密度宽方位采集对提高采集效率和降低勘探成本的需求,开展了可控震源宽线采集试验,以研究沙漠区应用可控震源并实施高效采集的可行性。利用试验数据,进行了震源台数、覆盖次数等施工参数的对比、炸药和可控震源资料的对比、可控震源施工效率及影响因素分析。研究表明,可控震源在塔中沙漠区应用是可行性的。在组合台数和覆盖次数乘积相等的前提下,单台激发高覆盖观测与多台震源组合激发较低覆盖次数观测的剖面效果基本相当。为得到与炸药激发相当水平的资料,单台可控震源采集的覆盖次数至少要达到炸药激发覆盖次数的11倍以上。可控震源在沙漠区施工时,通行条件是影响效率的关键,再配置足够的震源,能够进行高效采集。     

应对当今地震勘探需求与挑战的高精度可控震源

要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,进一步提高地震资料成像和油气预测精度,需不断地拓宽频带和增加地震采集密度。理想地震信号的频带至少为5个倍频程以上,而炸药震源的效率和成本无法解决高密度炮点带来的高成本问题,常规可控震源的低频起始扫描频率通常在5~6 Hz,也不能满足低频需求。为此,通过对地震资料野外采集和室内处理需求的具体分析,触摸探索了地震信号的激发及辨识瓶颈。指出:(1)高精度可控震源不是简单的宽频可控震源,而是涵盖了高精度可控震源模型控制下的低畸变激发信号和宽频地震信号激发2个概念;(2)未来可控震源地震信号的激发不仅仅需要解决高频激发的问题,更要解决低频激发的稳定性问题;(3)完全可以采用点激发来实现深部探测。     

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。     

一种改善相关子波特性的扫描信号

参考扫描信号与检波器所接收到的地层反射信号进行相关处理后得到的相关子波是构成震源相关地震记录的基本波形.因此,相关子波特性直接影响到可控震源地震记录的面貌与品质.品质优良的扫描信号可以有效地提高地震记录品质和施工效率.实验室分析表明,对数分段扫描信号的相关子波有着极小的相关边叶.为了对这种扫描信号的地震勘探效果进行验证,我们对对数分段扫描信号和普通线性扫描信号进行了地震勘探采集数据对比试验.试验结果表明,采用对数分段扫描信号的地震记录信噪比得到了明显改善.     

428XL仪器在可控震源施工中常见问题及解决办法

可控震源激发地震波作为地震勘探的一种重要方法,具有环境破坏小、补炮方便等优点,因此可控震源技术在国内外都得到了较快发展。从地震仪器系统的角度出发,也应重视仪器系统在地震勘探施工中的应用。本文以某国沙漠工区为例,介绍428XL仪器在可控震源施工中出现的部分常见问题及解决办法。     

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。     

滑动扫描谐波分析

可控震源激发在地震勘探中占有重要的位置，其激发类型也已由以前的单点激发发展到现在的多源激发，而使用滑动扫描技术能够提高多源激发的效率。滑动扫描方法的基本思想是采用多组可控震源实现无等待扫描激发，即一组震源在扫描激发过程尚未完全结束，另一组震源已经开始启动扫描激发。但是滑动扫描激发也不可避免地产生谐波干扰。文中在简单介绍了滑动扫描技术的基础上，分析了谐波畸变的分布特征，讨论了通过合理地设置滑动时间，减少谐波畸变对地震资料品质的影响，可大幅度提高地震作业效率的方法，并用实例进行了说明。     

采用428XL仪器实现高保真可控震源三维地震采集

428XL地震仪器系统成功实践了一种新的可控震源施工技术和方法——高保真可控震源采集技术（HFVS）。本质上，HFVS技术是以采集到的每台震源实际运动的信号来进行数据反演，替代了传统的以参考信号进行的互相关处理，从而有效地减少了谐波畸变对地震资料品质的影响。在实际施工时，HFVS技术采用多台震源以不同初始扫描相位同时激发，再将采集到的地震记录进行分离处理得到每台震源的大地脉冲响应，实现了高效采集条件下的可控震源单点激发。本文详细介绍了HFVS技术的基本原理，总结了高保真可控震源采集的施工特点及其对仪器采集设备的要求，并通过实例，介绍了利用428XL仪器先进的技术性能实现高保真可控震源三维地震采集的方法和经验。     

三维复杂地表区井震联合地震采集技术在库车东探区的应用

针对库车东三维探区地震资料采集单炮能量差异大,信噪比不高,野外地震资料采集质量难以满足逆掩推覆构造解释的需要等难题,开展了地震采集技术攻关,研究出不同地表类型激发分区的界定方法;并通过论证、对比和系统试验,优选出各激发区的最佳激发参数以及井震衔接方式,形成了一套炸药震源与可控震源联合三维采集的技术方法。新采集的地震资料与以往地震资料相比,采集质量有了较大的提高。     

可控震源高保真地震数据采集方法

可控震源高保真地震数据采集(HFVS)是通过从记录的震源驱动信号中分离出单台震源记录信号来实现多个震点同时进行数据采集的方法,通过增加绝对频带宽度、减少相关子波边叶畸变以及预置较稳定子波来提高震源数据分辨率。在地震采集施工中,使用HFVS方法所记录的数据量要显著高于常规方法,同时,HFVS方法利用震源驱动信号来对数据反演也大大提高了震源间的一致性和相位的稳定性,减小了信号中因谐波引起的幅值畸变。     

超高效混叠地震采集实时质控技术

可控震源超高效混叠地震采集在数据量、记录特征、作业方式等方面均较以往其它高效采集技术存在较大差异,这给野外实时质控技术带来了巨大挑战。为此,研发了一套适应于超高效混叠地震采集作业方式的实时质控技术。通过搭建光纤网络环境,分析连续记录的数据特征,搭建基于用户数据报协议(UDP)的局域网,并分析问题排列出现的时空位置与炮点的对应关系,实现了数据文件的高效传输,连续记录的数据质控,排列状态与质控信息传输以及问题炮信息的实时反馈。融合以上方法形成了超高效混叠地震采集实时质控技术,该实时质控技术在实际应用中能够快速、准确地监测出数万道有线检波器采集的排列和数据质量问题,以及受此影响的不合格炮点,弥补了以往技术不能适应超高效混叠地震采集作业方式的不足,满足了现场对质控精度和效率的要求,达到了及时提醒野外整改排列和补炮的目的,提高了野外施工质量和效率,节约了勘探成本。     

川西地区二叠系火山岩地震采集关键技术应用及效果

四川盆地火山岩发育区生储盖组合配置好,油气成藏条件优越.2018年,YT1井获得高产工业气流,证实了该区二叠系火山岩具有较大的油气勘探潜力.但由于以往地震资料的信噪比低、成像精度不高,难以满足火山岩有利相带的精细刻画及井位部署需求.为此,通过高精度三维观测系统设计、井—震联合采集施工、动态激发井深设计、低频检波器接收技...     

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。