曹撇三维地震勘探的施工难点和对策

曹撇三维地震勘探Ⅰ区地震勘探中，因为施工区地表障碍物、流沙等多种因素影响，在炮点设计、钻井、资料采集等方面遇到一些难题。分析这些不利因素，采取炮点加密设计、内挂线和外挂线设计等方法保证覆盖次数；制定相应的钻井及炸药下井工作流程，以保证激发质量；针对特殊地表条件合理布设炮点和检波点。采集质量和施工效率明显提高。     

海上原始地震资料干扰波的形成与识别

海上地震资料采集过程中,存在各种各样的干扰源,这些干扰源有天然形成的,也有客观的外界干扰,如风浪及海流干扰,海底障碍物的干扰,渔业干扰,各种各样的机械干扰,以及设备自身影响等。在分析海上原始地震资料采集过程中各种干扰源的同时,较为详细地分析了由这些干扰源引起的干扰波在单炮或者初叠剖面上的特征和表现形式,并将其总结归类,较为全面地罗列出了几乎所有的海上地震资料采集噪声的表现特征。针对这些干扰波在单炮和初叠剖面上的特点和表现形式,进一步说明了野外采集过程中或者室内数据处理时对这些干扰波的识别方法,并简述了这些干扰和噪声对地震资料的危害程度。     

高精度三维地震资料采集技术——以官渡地区山地地震勘探为例

川东南官渡地区地表地质条件复杂，悬崖峭壁林立，沟壑纵横，为典型的山地地形。野外地震资料采集难，如激发接收条件横向变化大，静校正问题突出，干扰严重等。为此，开展了高精度三维地震资料采集技术研究。首先进行了面向地质目标的精细设计，包括对采集参数的综合分析和论证、观测系统设计等，确定了适合该区高精度勘探的采集参数，所采用的宽方位斜交观测系统使反射面元和方位角分布更加均匀，因此可以消除由地面障碍物和地下阴影造成的影响，以及获取地下裂缝信息；通过高密度表层结构调查，以及对多种信息的综合分析，建立了合理的表层结构模型，提供了精确的静校正数据；对于接收点和激发点的布设，采用了大比例尺地形图和高精度卫星图片结合的方法，对于不能布设炮点的地区则采用变观的方法解决丢炮问题。在官渡地区，应用高精度三维地震资料采集技术获得了信噪比高、高频成分和层间信息丰富、构造形态清晰的高精度三维地震剖面。     

山区二维地震勘探多次覆盖灵活观测方法

针对山区地表地形复杂，难于钻炮井和正常埋没检波器的情况，在地震勘探技术规范要求允许范围内，可采用灵活加井、适当扩大偏移矩、变方向观测等方法，设计并实施各种灵活观测系统，达到在某一地段内不设炮点只设检波点，或只设炮点不设检波点，或炮点、检波点皆不设置，也能准确获取其地下地震信息之目的。     

灵活二维观测系统设计及其应用

灵活二维观测系统是一种新的二维勘探方法。通过合理布设炮点和检波点位置，达到线元可分的目的。与常规二维观测系统相比，该方法具有施工投入少，过障碍能力强的优点；通过变线元处理可为资料解释提供多种不同覆盖次数的剖面，适合于勘探程度低、地表复杂的地区应用。最后用实例说明了该方法可明显改善叠加剖面质量。     

复杂近地表层析反演与波场延拓联合基准面校正

在复杂近地表条件下采集的地震资料，由于地形起伏剧烈，低、降速带变化大，采用传统的垂向时移静校正方法会使地震波场发生扭曲，降低速度分析精度，影响资料的最终成像质量。近地表层析反演与波场延拓联合基准面校正的方法有利于解决复杂近地表条件下地震资料的静校正问题。其应用思路是先采用折射波层析反演得到近地表模型，再根据修正后的近地表速度模型分别对检波点和炮点进行波场延拓。具体实现步骤是：将水平基准面置于地形之上，根据惠更斯-菲涅尔原理和波场互易原理以及炮、检点的空间分布位置，以地表接收到的地震数据为二次震源，将检波点和炮点分别先向下、后向上延拓到水平基准面上，从而实现复杂近地表地区地震数据处理的层析反演与波场延拓联合基准面校正。     

海底电缆地震勘探中近正四面体法二次定位技术

在海底电缆地震勘探中,检波器的二次定位技术十分重要。本文详细阐述了三个炮点集中分布、两个炮点集中分布、三个炮点近于-条直线分布及三个炮点呈等边三角形分布并与检波点构成正四面体等四种炮点分布类型的初至距离、炮点坐标误差对检波点定位的影响,计算分析表明:前三种炮点分布类型在炮点坐标和初至距离存在微小误差时,对检波点定位精度的影响很大,其中初至距离误差的影响远大于炮点坐标误差;对于最后-种炮点分布类型,不论初至距离误差还是炮点坐标误差,对检波点定位精度的影响都很小。根据模型分析结果,文中提出了近正四面体定位技术,并建立了计算方法、选点原则和评价标准。近正四面体定位技术的核心思想是:按-定方法从众多的炮、检组合中优选出最接近正四面体组合进行计算,舍去偏离正四面体程度大的组合,将优选值再进行统计分析,能够有效地提高检波点定位精度。文中方法的实现简单,计算量小,具有实用性和创新性,模型分析和海上三维地震勘探二次定位实例均证明了该方法的合理性。     

油田区和城镇区高分辨率地震资料采集技术

针对油田城镇区地上和地下设施多、炮检点难以布设、井炮震源无法施工、近地表改造严重等特 点,采用探地雷达剖析近地表结构,优选激发和接收条件;井炮震源和可控震源联合施工、井炮垂直叠 加办法改善激发效果;加密检波线、检波器地面和下井联合接收的办法改善接收效果;合理布设炮检点、 适当加密炮点改善观测效果。获取了高信噪比和高精度地震资料。     

二维地震勘探灵活观测系统施工设计

二维地震勘探遇到无法设置炮点或检波点的障碍物时，可以根据障碍物的大小和已知的施工参数，采用文中给出的计算公式，能准确地设计出通过障碍物满覆盖次数的观测系统。     

黄土塬区三维地震采集炮检点优化设计技术研究及应用

巨厚黄土和地形起伏剧烈是影响黄土塬采集的地震资料品质的关键因素,如何在黄土塬探区自动、高效、合理地选择有利区域布设炮检点对于提高地震资料品质至关重要。在地震数据采集理论设计的基础上,综合利用高精度卫星遥感影像、数字高程模型、近地表调查数据等建立地震资料采集区域地形地貌和地理信息数字模型,通过对比研究,将炮检点布设区分为5类,即冲沟、汇流沟等资料较好的首要布设区,塬、峁等可布设调整区,陡坡等缓布调整区,山脊和山顶避高区,地表障碍禁炮区等,再根据这些区域的优先级别进一步优化采集设计,形成一套炮检点优化设计技术。将该技术应用于鄂尔多斯盆地南部的彬长三维工区地震采集设计,优化后适当增补了炮检点,炮点调整率近30%,新采集的地震资料叠加剖面的浅、中、深反射波组齐全、连续性较好,应用效果表明,该技术使用方便、快捷,能够有效提高黄土塬探区采集的地震资料品质。     

折射波剩余静校正方法

山地、沙漠及其他复杂地表地区地震资料的线性散射噪声和随机噪声很强,有效反射信号弱,资料信噪比较低,静校正问题严重,使用常规剩余静校正方法难以见效。本文利用折射波信噪比高的特点,将反射波剩余静校正方法应用于折射波资料处理,通过交互手段,逐段估算折射波的速度,用合适的速度对地震记录进行线性动校正,在共炮点或共中心点道集上,用相关方法计算各道与模型道时差,再用统计方法计算出炮点和检波点剩余静校正量。将该方法应用于信噪比较低、反射波剩余静校正方法难以奏效的复杂地表区,获得良好处理效果。     

乾安城区特殊观测系统设计及应用

吉林探区是一个勘探程度很高的地区，但在一些城区还存在许多地震空白区，采用三维线束状特殊观测系统可以较好地解决复杂地表条件下的地震采集工作。本文阐述了过乾安城区的特殊观测系统设计及其效果。由于城区内炮点缺失，必然造成小炮检距缺失，浅层资料不完整，采用正常观测系统难以达到采集目标。通过在城区加密接收线．可以有效弥补由于城区炮点缺失造成的小炮检距缺失，保证浅层资料的完整．同时可以有效增加覆盖次数，压制城区内的环境噪声；由于城区内小药量激发造成的深层反射能量较弱，因此采用在城外加密炮点，可以有效增加深层反射能量。该方法有利于城内、城外地震资料的衔接，有利于资料处理，便于野外施工，采用这种特殊观测系统可以取得较好的地震采集效果。     

井间地震资料波动方程反演成像

本文根据Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ－正则化方法实现了井间地震资料波动方程反演成像。该法在正演计算时，不是每一炮的正演计算都要解一次波动方程，而是按炮点将各道地震记录相加得到了一组新的地震记录，称为加后地震记录。     

基于迭代最小化稀疏学习的三维地震数据重建

受采集技术、现场环境及经济成本等因素的影响，地震勘探中采集的原始数据往往存在缺炮或缺道等现象，这种数据的不完整性对后续数据处理和成像会造成不良影响，故必须重建此类缺失数据。为此，提出基于迭代最小化稀疏学习（Sparse Learning via Iterative Minimization，SLIM）的方法，主要利用三维地震数据频率切片的二维谐波结构特性，对三维随机缺失地震数据进行重建。即先对三维地震数据沿时间轴方向做傅里叶变换，再利用循环最小化算法（Cyclic Minimization，CM）对频率切片的二维谐波谱进行迭代求解，最后对谱估计做傅里叶逆变换而重构缺失数据。此外，采用共轭梯度最小二乘法实现数据重建过程中的求逆运算，以缩短数据重建时间。试验结果表明：所采用的基于频率切片的SLIM方法对合成和实际三维地震数据均取得了较好的重建效果；该方法的重建性能优于基于频率切片的Hankel矩阵降秩的多道奇异谱分析方法（Multi-channel Singular Spectrum Analysis，MSSA）。     

可变面元三维地震勘探方法在江苏地区的应用

在以往的地震资料采集中 ,我们的震源线是平行且间距相等的 ,并且每条线上由多个等间距的检波器组成。震源线间距是道距的整数倍 ,接收线间距是炮间距的整数倍。用这种观测系统放炮后 ,在每个标准面元里 ,在理论上只产生一个共中心点 (CMP)。如果我们只要稍微改变炮间距、道距、接收线距和炮线距 ,使检波器和震源在每隔一个或多个点处重合 ,这样在每个标准面元里的中心点的数量会成倍增加。在处理时 ,可根据实际情况来调整面元大小 ,从而允许勘探人员在覆盖次数和分辨率之间做出理想选择。     

可控震源高保真采集数值模拟及炮集分离

可控震源高保真采集(HFVS)方法利用多震源在多位置同时激发,大大提高了地震数据采集效率。但多震源同步激发,增加了记录的相邻干扰,降低了资料信噪比,原始记录需要进行炮集分离后才能应用。采用可控震源激发的线性扫描信号模拟高保真采集(HFVS)技术进行的二维地震数据采集,对震源信号进行相位编码,正演模拟多张混叠记录。利用震源检测信号以及地震记录获得震源与各检波点之间对应物理路径各频率点处的传输函数,并将传输函数作用于各震源检测信号,即可得到分离后的单炮地震记录。对比炮集分离结果与单炮正演模拟结果可以看出,远炮点道和近炮点道的分离效果都较好,且远炮点道的分离效果好于近炮点道。     

三维VSP观测系统设计研究

 三维VSP观测系统设计取决于地面炮数、井下可利用检波器数目、井源距、检波点深度、炮点分布和检波点分布等方面，设计合理的观测系统能够改善井孔附近地层的三维成像效果。通常可以通过覆盖次数和井源距等面元属性参数来衡量三维VSP观测系统设计的合理性。本文研究了井源距和检波点深度、炮点和检波点的分布对纵波和转换波的观测范围、覆盖次数的影响，通过计算与分析，得出以下认识：①检波点深度越小、井源距越大，则观测面积越大；②PS波观测面积小于PP波观测面积；③在检波器个数和炮点分布固定的情况下，适当增加检波点间距有利于覆盖次数均匀；④在炮点呈环形分布或束状分布且炮点间距与炮线间距相当时覆盖次数较为均匀，PP波、PS波覆盖次数的均匀程度基本相当。     

一种优化的过渡带三维观测系统

过渡带地区三维地震资料采集所用的观测系统包括陆上和水上两种，涉及两种观测系统过渡的问题。通常陆上采用接收道数多激发炮点少的观测系统，水上则使用接收道数少激发炮点多的观测系统，理论上水上和陆上的观测系统可以实现无缝连接，实际上由于陆上放炮时，要求水上的排列数与陆上的相同而很难实现。为此，在理论设计的无缝连接观测系统基础上，根据炮检互换原理，提出了一种优化的适合过渡带施工特点的观测系统。应用实例表明，优化过渡带三维观测系统不仅解决了实际施工中水上排列不足而陆上排列闲置的问题，实现了陆上和水上观测系统的无缝隙连接，而且同时保证了水上和陆上地震资料属性分布的一致性。     

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.