三維觀測系統(tǒng)橫向覆蓋次數(shù)的一種計算公式

吳陳耿，李華峰，皮 偉

（1.河南省地球物理空間信息研究院，河南 鄭州 450009；2.河南省地質(zhì)物探工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450009）

0 引 言

覆蓋次數(shù)是三維地震采集的關(guān)鍵要素之一，也是三維觀測系統(tǒng)的重要參數(shù)之一。三維觀測系統(tǒng)的覆蓋次數(shù)=縱向覆蓋次數(shù)×橫向覆蓋次數(shù)，計算三維觀測系統(tǒng)的覆蓋次數(shù)方法主要有4 種，分別為綜合平面圖法、坐標法、Z 變換法和公式法?？v向覆蓋次數(shù)的已有一個易于計算的推導公式，而橫向覆蓋次數(shù)至今未推導出一個較好的公式。野外工作中，由于地形地物限制，往往需要進行變觀設計，這就要求技術(shù)人員必須快速計算出覆蓋次數(shù)關(guān)系，并計劃出變觀方案和變觀后的疊加次數(shù)效果，難度較大也容易出錯。在此，筆者通過長期工作總結(jié)推導出一個計算橫向覆蓋次數(shù)的公式，方便了野外施工和室內(nèi)計算。

1 二維觀測系統(tǒng)覆蓋次數(shù)公式

二維地震野外施工中，每激發(fā)1 次，排列和激發(fā)點向前移動的道間距數(shù)d 為：

式中：N 為排列中的接收道數(shù)；n 為覆蓋次數(shù)；S在一端激發(fā)等于1，兩端激發(fā)等于2。

按照，慣常的中間點激發(fā)或中間不對稱激發(fā)，計算覆蓋次數(shù)的計算公式為：

2 三維觀測系統(tǒng)參數(shù)

以鄂爾多斯礦區(qū)三維地震觀測系統(tǒng)設計為例，該區(qū)采用中間放炮12 線6 炮束狀觀測系統(tǒng)，如圖1 所示，相關(guān)參數(shù)如下：

圖1 12 線6 炮束狀觀測系統(tǒng)橫向覆蓋次數(shù)示意圖Fig.1 Diagram of horizontal covering times of 12-line 6-shot beam observation system

覆蓋次數(shù)Flod=FX×FY?？v向覆蓋次數(shù)FX計算公式與二維（式2）一致；橫向覆蓋次數(shù)FY的計算不能簡單由縱向推導，因為縱向接收時，每往前滾動一炮，接收排列隨之滾動，而橫向接收是每一束激發(fā)完成之后，整束滾動。FY與橫向接收線數(shù)LR成正比，與橫向單排炮點數(shù)S 成正比，與下束搬家線數(shù)LB成反比，最后一個條件因素為橫向CDP 密度，F(xiàn)Y與橫向線距之間CDP 個數(shù)成反比。則計算公式為：

計算得出橫向覆蓋次數(shù)FY為6 次。

根據(jù)陸基孟編著的《地震勘探原理》中描述，認為規(guī)則束狀觀測系統(tǒng)的橫向覆蓋次數(shù)為接收線數(shù)的1/2，即FY=NRL/2。雖然適用于上述觀測系統(tǒng)，卻沒有闡述各參數(shù)之間的關(guān)系。而且，這種經(jīng)驗缺乏依據(jù)，在某些情況下甚至有可能造成錯誤的結(jié)果。

3 綜合平面圖法

圖2 是10 線8 炮制橫向觀測系統(tǒng)示意（線距為40 m，炮點距20 m），設10 m 為1 個地面距離單位，圖上標注了橫向檢波點和炮點距共同零點的相對位置，以及地面距離單位和地下距離單位的關(guān)系，每次搬家5 條線為下一束。

圖2 10 線8 炮橫向觀測系統(tǒng)的綜合平面圖Fig.2 Comprehensive plane diagram of 10-line 8-shot horizontal observation system

圖中CDP 結(jié)點（實心圓點）很清晰地表示出位置與間隔及覆蓋次數(shù),用此綜合平面圖法比較直觀地看出CDP 間隔為10 m，覆蓋次數(shù)為4 次。根據(jù)陸基孟編著的《地震勘探原理》中橫向覆蓋次數(shù)計算方法計算，F(xiàn)Y=5 次，顯然在這種觀測系統(tǒng)中是不適用的。而根據(jù)式（3）計算，F(xiàn)Y=4 次，顯然更加準確。

4 結(jié) 論

（1）本文所推導的橫向覆蓋次數(shù)計算公式最大程度體現(xiàn)了觀測系統(tǒng)各參數(shù)之間的相互聯(lián)系，為野外工作者及室內(nèi)工作者在變觀設計以及質(zhì)量監(jiān)控上提供了便利。

（2）綜合平面圖法直觀且易于實現(xiàn)，但是在單束接收情況下可能出現(xiàn)偏差，而且需要手工繪制或電腦繪制，不如計算公式方便簡單。

（3）經(jīng)驗公式簡單易算，但具有一定的局限性，在橫向炮點非均勻分布的觀測系統(tǒng)中計算結(jié)果會出錯。

（4）橫向覆蓋次數(shù)計算方法多樣，計算結(jié)果可以互證，筆者推導的橫向覆蓋次數(shù)公式也可以逆向計算，具有一定的規(guī)律性，對于初學者及野外工作者有一定的啟發(fā)意義。