高密度地震勘探的激发和接收技术探讨

可控震源作为一种高效、低耗、无污染的激发方式,在低频和高频端具有更宽的扫描频率,比传统炸药震源更适合高密度地震勘探。另外,由于新型可控震源的面世,使地表开阔地区的多台或单台震源在加密炮点网格作业方式时的生产效率比常规炸药激发方式提高一个数量级以上。在接收技术方面,最新的428XL系统具有很高的带道能力,其加速度数字检波器与常规地震检波器相比不但重量轻、体积小,而且在0-800Hz频带范围内没有振幅和相位畸变,动态范围更大,有利于提高地震资料的分辨率与保真度。国内多块高密度勘探实践证明:采用多台或单台可控震源高密度激发,单点数字检波器进行高密度接收,在炮点和检波点两个方面同时进行加密空间采样作业方式具有明显的优势。     

复杂表、浅层地震地质条件激发效果的探讨

在复杂表、浅层地震地质条件区采用常规成孔方式比较困难、成本过高,为改善其激发、接收条件,提高复杂区地震勘探应用效果,选定典型目标区域,结合地震施工因素,对普通炸药（高爆速药柱）、聚能震源弹、地震枪、可控震源四种激发源作了对比试验,同时对检波器的组合接收也进行了试验。从试验资料分析,应优先使用可控震源车进行激发,对可控震源车无法施工的地段（如山坡地带等）采用炸药震源激发,且同等条件下,优先考虑聚能震源弹。     

可控震源在煤田高分辨率勘探中的参数设计

利用可控震源技术进行煤田复杂采区高分辨率地震勘探时除应考虑小偏移矩，小道矩，高采样经，高尖检波器等因素外，还应考虑可控震源激发参数的选取，以及与接收参数，仪器因素，激发条件的相互制约。     

可控震源零相位转换问题探讨

当前对于可控震源零相位资料小相位转换存在较大争议,是否为必需流程?何时进行转换?转换后对地震子波的影响如何?本文通过对可控震源的扫描信号自相关子波、模拟大地吸收后可控震源的子波和实际可控震源采集数据做小相位转换处理分析,发现相位转换过程中的相位漂移现象不可避免,并明确给出修改方法,一定程度上解决了相位漂移的问题;文章肯定了相位转换的必要性,同时给出处理次序。     

被动震源进行地震勘探的可行性研究

为研究冲击钻机、打桩机、打夯机以及筑路机等设备工作时产生的震源,对开展工程地震勘探时的利用价值,在东庞矿2093工作面治水钻孔冲击钻进过程中进行了该项实验工作。试验采用WF-1006遥测数字地震仪及CGS-40型加速度检波器,接收排列之间方位角间隔20。,接收道数24道,道距5m,采样率1ms,记录长度2s。最近检波器距钻孔7m。利用SCHRAMM钻机产生的强大振动为被动震源,进行了250m、257m、183m、263m等不同钻井深度,以及与此相对应不同方位角（250°、250°、230°275°）的地震波接收试验。通过分析其地震记录,判定引发东庞矿矿井突水的陷落柱中心位于治水钻孔西南方向。该结论与三维地震勘探确定的陷落柱位置一致,可见通过选择合理的接收方式及参数,被动震源也能够用于地震勘探。     

基于反褶积算法的地震干涉技术被动源成像

地震干涉技术可以将任意2个检波器接收到的数据合成为在若干检波器之间传播的波,就好像其中的一个检波器作为一个虚拟震源来发挥作用。它可以从混沌无序的地震信号中发现有用信息,从地震噪声中提取有用信号以此推断地震波穿过介质的地质构造。基于反褶积算法,对其理论公式进行了较详细的推导,实现被动源地震干涉成像,证明了反褶积算法的可行性;并将其结果与互相关算法的结果进行对比,分析了2种方法在信噪比和分辨率方面的差异。数值计算表明,反褶积算法的纵向分辨率比互相关算法的高。对其进行的加噪试算表明,震源叠加后的反褶积算法呈现出高信噪比的特点。     

基于可控震源的中浅部地震勘探参数选择

可控震源已经广泛应用在石油、煤田等地震勘探工作中,相应的技术手段也较为成熟,但涉及高频检波器采集的较少,尤其是使用可控震源进行中浅部地震勘探时参数的选择缺乏参考依据。为了研究如何在中浅部地震勘探中获取高品质数据,在雄安地区开展了一系列"可控震源激发、高频检波器接收"试验。本文在大量试验数据的基础上,采用原始单炮定性分析与频谱定量分析相结合的方式,从原始数据信噪比与分辨率的角度出发,系统论述了可控震源震动次数、扫描长度、初始频率、终止频率、驱动幅度、斜坡长度以及检波器自然频率等参数的选择对数据质量的影响;明确了所涉及参数的选择要点及依据,提出了高截止频率的概念;最后,总结了中浅部地震勘探参数选择的策略,对以后中浅部可控震源地震勘探具有一定的借鉴意义。     

混合震源交替激发地震资料处理方法

在同一探区,由于受不同地表条件限制,可控震源和炸药震源的不规则交替施工,使得采集的地震原始资料在相位、能量和频率等方面存在较大差异。针对这种区块的三维地震资料,开展了地震资料的地表一致性、子波匹配滤波和剩余静校正等一系列的处理,最终消除了这些差异,得到了较好的地震剖面。     

在计算合成震波图中震源和接收器井孔效果的组合

由于震源移入不同的地层及由于井孔环境的变化，井孔震源的辐射图形有很大变化，同样，地震检波器也有能够影响记录波形的接收图形。我们用两种方式将这些振幅和相位以合成震波图中。首先，由３－Ｄ有限并分的直接解为相对较小的地球模型提供精确的全波形解。对于震源／接收器大间距的模拟，我们将震源辐射的静止相位解与射线追踪的接收图形相结合。有限差分震波图与从均匀试验介质中计算出射线追踪结果的比较表明：根据射线计算出的     

羌塘盆地油气二维地震勘探进展综述

本文详细讨论了羌塘盆地二十多年来二维地震勘探所取得的进展。羌塘盆地除发育背景干扰外,还发育多种面波散射、线性干扰、折射波和多次折射波;检波器大组合能压制背景和面波散射干扰,但不能压制速度较高的线性干扰、折射波和多次折射波。最佳激发因素为常规可控震源振动台次3台1次,驱动幅度70%,扫描频率6～84Hz,扫描长度18s;低频可控震源振动台次2台1次,驱动幅度60%,扫描频率1. 5～84Hz,扫描长度16s;大吨位可控震源振动台次2台1次,驱动幅度70%,扫描频率6～84Hz,扫描长度16s。炸药震源为单井高速层下7m激发,最浅井深18m,药量18kg;组合方式激发为2口井×15m×12kg或3口井×12m×8kg。尽管可控震源单炮的能量、信噪比、频谱及子波一致性与炸药震源相比较并不占优,但可控震源激发在高密度高覆盖采集条件下仍能获得等同于或明显优于井炮激发质量的地震剖面资料。从"环保、安全、经济、高效"上考虑,羌塘盆地宜采用可控震源和井炮联合的宽线高密度高覆盖采集方案,3L3S或2L3S,960次以上覆盖为可控震源最佳观测系统;2L3S,360次左右覆盖为井炮震源最佳观测系统。北羌塘坳陷构造稳定,容易获取高品质地震资料,南羌塘坳陷构造过于复杂,资料信噪比低,可能不太适合开展地震勘探工作。文章最后还讨论了冻土层静校正和激发接收方面存在的问题及解决方案。     

哈拉湖地区天然气水合物地震探测技术试验

哈拉湖位于青藏高原,在该区开展的地质调查、音频大地电磁测深和地球化学调查结果表明,该区具有良好的天然气水合物找矿前景。为寻找天然气水合物,在该区开展了高精度反射地震试验。反射地震采用1 200道接收,道间距2 m,偏移距1 m,炮间距8 m,覆盖次数150次,排列中间激发的观测系统,每道采用6个60 Hz检波器单点组合接收;采样间隔0.5 ms,记录长度2 s,宽频带采集;激发震源为大型车载可控震源。采用该工作方法得到的地震剖面信噪比和分辨率较高,构造形态特征明显。根据试验区地形地貌和地震剖面上反映的永冻土层厚度、断裂构造和高速层分布,结合其他资料,确定了验证孔位。     

垦东地区海陆过渡带地震采集技术应用

分析了垦东地区海陆过渡带勘探的难点,针对地震波激发和接收条件差、干扰波发育等特点,在海陆过渡带地震波的激发、接收以及测量等方面进行研究:优选了气枪震源和炸药震源激发参数;改进了检波器及检波器固定方法,从而提高了检波器与地表的耦合效果;对检波器进行实时定位监测。采用上述措施,提高了地震采集资料的信噪比和分辨率,顺利完成了该区的地震采集任务。     

两步法反褶积在复杂地表地区的应用

在复杂地表条件的地方进行地震勘探时，因激发震源、检波器以及表层岩性不同会引起较大的子波差异，反射资料的品质较低。用两步法反褶积对炮点、检波点进行一致性处理，以消除炮点、检波点的差异。对一些实际地震资料进行了试处理，取得了较好的效果。     

Gabor地表一致性反褶积算法研究与应用

目前普遍应用的地表一致性反褶积可在假设地震子波平稳的条件下对地震记录在共炮点、共检波点、共偏移距和共中心点4个域进行谱分解,但没有考虑实际地下介质的衰减影响。为更真实地反映地下介质的反射特征,对地震数据做Gabor地表一致性反褶积。该方法是在时频域内对地震数据进行反褶积,能够同时消除子波激发、接收效应和地层衰减影响,并利用偏移距和共中心点信息参数化反褶积算子的Q函数组分,在炮检域及共中心点域估算震源激发、检波器接收和地层衰减效应。该方法在庐枞矿集区地震资料处理中与其他地表一致性反褶积相比,抗噪性强,具有相位调整、薄层反射增强的特点,并克服了空间上同一层波组不同时窗内频率补偿过头或不均匀现象,提高了地震信号的分辨率。     

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

地震信号的相位恢复及误差分析

常见的几种地震子波有:零相位子波、最小相位子波、最大相位子波和混合相位子波。以不同类型的信号为激发子波,对不同地层模型合成地震道。仅用原始合成地震道记录的振幅谱来恢复原始记录,讨论不同方法下,由于激发子波的不同,对比分析原始记录与恢复记录的差异,及其恢复效果。     

也门71区山地激发技术

也门71区山地地质条件复杂,基岩裸露,激发条件差。提高山地资料品质,是改善地震资料品质的关键。分析旧地震资料,确定了山地激发技术的优化方向,进行了全面的激发参数试验,分别优选出可控震源和炸药震源激发因素,在开阔处采用可控震源激发,空炮段较大时用炸药震源补充。施工时首先详细踏勘,进行精细单线设计,采用弯线施工和变观等方法,多设可控震源激发点。采用优化的激发技术,地震资料品质得到明显提高。     

可控震源的互补组合激发技术

在浅层地震勘探领域,便携式可控震源的研制和应用目前仍没有达到实用化水平,震源激发能量与便携性之间的相互制约一直是困扰人们的一个棘手问题。振动式可控震源采用扫频方式激发,具有良好的相关特性,但若要增加输出力必须以增大自身重量、牺牲便携性为代价;冲击式可控震源采用冲击序列方式激发,具有能量强的特点,但若要减小解码地震记录中的相关噪声,必须增加冲击序列的长度,从而增加了勘探施工成本。研究冲击式与振动式可控震源的互补组合激发技术,保持了冲击式可控震源在能量与便携性方面的优势,在不增加冲击序列长度的前提下降低了解码记录中的相关噪声。相关分析、频谱分析、地震数值模拟和实际地震实验的结果均证实了互补组合激发方法的有效性。     

子波整形方法在大庆徐家围子深层气藏连片处理中的应用

在连片处理中,关键因素是地震资料的波形一致性问题。在不同年度采集的多区块连片处理中,不同的激发因素和接收条件,会今导致原始数据在子波振幅、频率、相位等方面存在明显的差异。在常规处理中,多采用频率、反褶积等匹配方法,来调整不同震源、不同区块原始资料的频率和相位关系,但这种处理方式会影响叠前处理的效果。通过子波整形方法,可以有效地消除不同震源类型、不同区块等采集因素所造成的区块间波形差异,互相关系数达到0.9以上。该方法应用在大庆徐家围子的深层气藏十九个区块,满覆盖面积为5 058.8 km2三维大连片叠前偏移处理中,取得了明显的效果。     

大吨位可控震源在西部巨厚砾石区地震勘探中的应用

在潜水位较深、巨厚砾石覆盖区,如何提高激发效果是煤田地震勘探面临的最大难题。通过对炸药震源及中小吨位、大吨位可控震源的对比,认为可控震源具有激发精确可控、效率高等优势;而大吨位可控震源又具有能量大、技术参数可控、震源一致性高等优点,尤其适合在中国西部地区巨厚砾石区的地震勘探。甘肃某勘探区震源的试验对比与煤田勘探效果说明,在反射品质较差的巨厚砾石区,只有使用大吨位可控震源,才能取得高品质的地震资料。