淺談三維地震采集特點與難點

黎嘉

（中石化石油工程地球物理有限公司華東分公司，江蘇 南京 210009）

淺談三維地震采集特點與難點

黎嘉

（中石化石油工程地球物理有限公司華東分公司，江蘇 南京 210009）

三維地震勘探技術(shù)是一項科技含量極高的采集技術(shù)，它是一項集物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機學(xué)為一體的綜合性應(yīng)用技術(shù)，其最主要的目的是為了使需要測量和采集的目標變得更加清晰明確，相應(yīng)的測量更加真實可靠。三維地震勘測技術(shù)是從二維勘測技術(shù)上成長和發(fā)展起來的一種新的地震勘測技術(shù)，與傳統(tǒng)的二維勘測技術(shù)相比，三維勘測的立體效果更強，勘測過程中可以得到測量事物清晰的剖面圖，同時，還可以在獲得數(shù)據(jù)后還原相對應(yīng)的三維空間立體數(shù)據(jù)。三維地震采集方法的密度和精度更高，所包含的信息更加豐富，對所要測量地區(qū)的地形環(huán)境可以直接顯示在測量數(shù)據(jù)上，有利于測量人員對地震環(huán)境的準確了解和把握。

三維地震采集；三維勘測；三維采集技術(shù)；分辨率

我國復(fù)雜的地表環(huán)境對地震數(shù)據(jù)的采集造成了巨大的困難，為了獲得更加準確的數(shù)據(jù)，我國采取了新的三維立體采集方法。本文對此展開了研究，以獲得對三維采集技術(shù)更加深入的了解，加強其實際應(yīng)用效果。

1 傳統(tǒng)采集方式的特點

傳統(tǒng)的地震數(shù)據(jù)采集方法在一定的階段內(nèi)對我國地震數(shù)據(jù)的勘探和收集起到了一定的作用，為我國的地震安全作出了巨大的貢獻，但隨著科學(xué)技術(shù)的進步，三維地震采集技術(shù)的出現(xiàn)代替了原有的數(shù)據(jù)收集方法，并取得了較好的效果。傳統(tǒng)的地震采集方式具有以下缺點需要改進：①觀測角度較小，觀測范圍有限，達不到全局觀測的目的，對全部地形的影響不夠全面，研究數(shù)據(jù)具有很大的局限性；②儀器的活動范圍較小，抗干擾能力較弱，一旦受到強烈的信號干擾會導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收受阻，準確性下降；③城鄉(xiāng)例數(shù)的覆蓋次數(shù)較低，得不到有關(guān)地形數(shù)據(jù)的深層資料，對地表環(huán)境的研究深度不夠；④成像技術(shù)還存在缺陷，二維數(shù)據(jù)只能得到地震數(shù)據(jù)在固定平面的情況，無法全面觀測地表，且二維成像還是平面效果，成像不夠清晰，數(shù)據(jù)不夠完整。

2 三維地震采集特點

2.1 選擇合適的觀測系統(tǒng)

對于地震的數(shù)據(jù)采集，要根據(jù)不同的地形特點選擇合適的觀測系統(tǒng)，要充分考慮采集地的特點。選擇時，要嚴格控制儀器的質(zhì)量，保證所選擇的儀器系統(tǒng)有較好的橫向分辨率，移動時不會產(chǎn)生較大的噪聲；在對最大偏距進行選擇時，要先考慮測量地點的層深度，滿足速度分析的特點要求；在選擇接收線距時，要根據(jù)地震勘測的特點充分考慮測試的速度、測試后得到的數(shù)據(jù)精度、分析效果的優(yōu)劣程度。

2.2 選擇有激發(fā)巖性和檢波器組合的儀器

地震檢測是一項非常嚴肅的工作，檢測數(shù)據(jù)直接關(guān)系到后期工作的展開，所以，采集數(shù)據(jù)的過程必須要嚴格把控，必須執(zhí)行嚴格的檢測規(guī)則，對檢測儀器的選擇也十分重要。為了得到準確的數(shù)據(jù)，針對我國復(fù)雜的地形情況要選擇能適應(yīng)這一情況的儀器。目前，測試效果較好的儀器有單井不小于12.5 m、可配合雙井組合的特點，檢波器的選擇組合的基距與不靈敏的組合方式相結(jié)合，從而有效保護儀器傳輸信號和接收信號的能力。

2.3 建立強大的勘探網(wǎng)絡(luò)

所謂的“勘探網(wǎng)絡(luò)”，是指三維地震數(shù)據(jù)采集中工作人員所要勘探的三維地震勘探面的大小，在人員較為密集的村莊或是河湖地區(qū)一般要采用5 m×5 m的特定網(wǎng)格進行三維采集，從而提高測試區(qū)域的成像精度。其選擇原則主要包括以下3個：①對提高勘測區(qū)域相關(guān)資料的橫向分辨率有明顯作用，能夠明確顯示地質(zhì)構(gòu)造特點；②面元大小的選擇必須是真實表現(xiàn)三維圖中各個地形面元的疊加信息；③對儀器的偏移成像硬性滿足其基本測量要求。

2.4 選擇合適的炮檢距

在對地震信息進行收集的過程中，不僅要測量地表的信息，還要得到地表各層的反饋信息，以保證相同的地表面元內(nèi)疊加道有不同的炮檢距分布，滿足資料收集后進行相關(guān)進度、速度分析的具體要求，保證速度分析的速度的同時，確保分析的精度。同時，最大炮檢距的選擇還要充分考慮動校拉伸、測量層深度和各種干擾波段的影響?；謴?fù)炮點的最大移動距離是由有效炮檢距決定的，有效炮檢距就是指排除切除以及拉伸動校正等因素的影響后的炮檢距。每次測量的地表層的深度不同，相對應(yīng)的炮檢距也不相同，在傳統(tǒng)的采集方式中，儀器在大型的障礙物旁邊很容易導(dǎo)致中小炮檢距的缺失，這一失誤會直接導(dǎo)致地表淺層開口，以往的勘測中最大的開口深度已經(jīng)達到1.7 s，這一現(xiàn)象為今后的地震原因解釋造成了很大的阻礙。

2.5 激發(fā)井深的選擇

激發(fā)井深是地震三維采集中的重要組成部分，對地震數(shù)據(jù)的收集至關(guān)重要。激發(fā)井深一般會在地表潛水面下3～5 m處，在這個深度所能激發(fā)的頻譜較寬，有效波的能量增強。選擇時要注意激發(fā)井深所能激發(fā)的能量、子波頻率、產(chǎn)生虛反射的條件是否滿足，對要求的內(nèi)容必須要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)來源。激發(fā)深井常用于對礦區(qū)、山區(qū)的勘測中，通過相應(yīng)的技術(shù)勘測可以準確測量潛水面的深度，進而獲得激發(fā)井深的準確數(shù)據(jù)，最后通過對數(shù)據(jù)的研究分析得出準確的分析數(shù)據(jù)。

3 三維地震采集存在的問題

根據(jù)現(xiàn)有三維地震采集的時間信息可以得出，目前，三維采集技術(shù)還存在以下問題：①野外工程開工前環(huán)境的試驗資料的定量分析和評估力度不足，評估效果不能滿足野外生產(chǎn)的需求，且生產(chǎn)過程中質(zhì)量監(jiān)控不到位；②采集觀測系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)定位不準確，使用過程中其定性不易掌握，所謂的定量概念還不明確，具體實用的方法不多，采集數(shù)據(jù)圖表說明問題還不夠客觀準確；③三維采集工具系統(tǒng)的設(shè)計缺少對產(chǎn)品可行性和先進性的評價，對其在一定時期內(nèi)完成任務(wù)量的多少沒有明確規(guī)定，對實際的應(yīng)用效果還沒有具體的數(shù)據(jù)和要求，對這些缺乏足夠的論證；④三維采集系統(tǒng)的實際使用時間較短，實際應(yīng)用測試時間不足。

4 結(jié)束語

通過研究可以看出，三維地震勘探技術(shù)在地震勘測中具有必要性，這是地震勘測中的必要環(huán)節(jié)、基礎(chǔ)和保障，同時，三維技術(shù)的發(fā)展也為地震勘測領(lǐng)域打開了一個新的開端，是我國科學(xué)技術(shù)進步的表現(xiàn)，地震領(lǐng)域技術(shù)的進步可以有效規(guī)避地震所帶來的風險，幫助地震勘探部門更好地掌握地震資訊，保護人民的財產(chǎn)安全和建筑施工安全。

［1］陳敬國，張學(xué)銀，孫毅，等.基于復(fù)雜地表條件的三維地震采集變觀方法［J］.中國石油和化工標準與質(zhì)量，2014，（24）.

［2］吳云海，安方超，李懷勝，等.復(fù)雜地區(qū)三維地震勘探采集技術(shù)［J］.新疆地質(zhì)，2004，22（03）.

P618.136

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.068

2095－6835（2017）20－0069－02

文章編號：2095－6835（2017）20－0068－02

〔編輯：張思楠〕