欧美应用地球物理现状——多波地震勘探

随着多道遥测地震仪和三分量数字检波器的问世及数字处理和资料解释技术的进步，众多欧美大学、研究所及油气公司的地球物理学者针对多波地震勘探理论、资料处理模块、纵波对比试验等开展了大量的研究工作。目前深层横波震源技术尚不成熟，大量的多波技术研究仍然是针对转换波。为保证纵波资料质量，一些项目将传统检波器获得的纵波资料与三分量获得的纵波资料进行对比，即用三分量数字检波器采集的同时，仍用传统纵波检波器进行采集。此外，与三维三分量地震勘探相配套的三维多波VSP技术等也处于研究之中。     

多分量地震勘探技术新进展

多分量地震勘探可以解除传统纵波反射法地震勘探的均匀各向同性介质弹性理论的局限性。本文介绍了利用万向调节机构，并考虑三个分量的隔离度，提高了三分量检波器的抗噪能力；利用纵波和转换渡剖面计算纵横波速度比，用转换后的纵波作模型道做转换波的剩余静校正；根据波在裂缝性介质中其振幅、速度、偏振存在的方位差异特性识别裂缝；并结合多波识别裂缝系统中是否含气。纵、横波剖面的直接对比，即可发现裂缝性储层的含气信息。利用纵、横波速度比可直接检测含气层。     

海底电缆陆检噪音衰减方法及其在乌石地区的应用

海底电缆采集方式不同于传统的海洋托缆地震资料采集,检波器放在海底进行地震信号接收,一般是多分量检波器。检波器由于和海底的耦合性不好,一般信噪比较低,接收到的有效信号很弱,而地滚波和转换横波等噪音能量很强;其中转换横波对信号的干扰较大,也较难衰减。通过对乌石工区海底电缆资料进行统计分析,发现数据在共检波点域转换横波噪音相干性较好,于是在共检波点域使用τ-p变换方法将转换横波从数据中分离出来,分离转换横波后的陆检分量数据信噪比获得了极大的提高。     

山地二维三分量地震资料采集

新研制出的一种三分量检波器,尾锥不动,能方便地调节其方位角和水平角,可保证同一测线上的检波器各分量的极性和相位一致,检波器与地面耦合良好;三个分量之间的隔离度大于20dB,保证了道间无串音干扰。三个检波器串联组合,有利于地震信号接收。通过数值模拟拟定出地震测线布设方位和观测系统,在采集试验中开展波场调查、偏移距试验、不同覆盖次数对比,以确定出合理的观测系统和采集参数,在四川山地获得了高质量的三分量地震资料,形成了一套实用的陆上三分量地震资料采集技术。     

多分量转换波地震勘探初探

多分量地震勘探的理论方法研究起步较早,其中多分量转换波地震勘探由于其投资小、获取地下信息多的原因。近几年逐渐成为地震勘探领域的研究热点。此外,由于多分量勘探可以同时提供纵波和横波的速度信息,使岩性研究成为可能;快慢横波的分离和分裂时差又额外地给我们提供了进行非均质性介质弹性参数反演的可能,包括各向异性因子、裂缝的发育方向和发育密度。总之,多分量转换波地震勘探使我们在常规地震勘探的投资框架下,使岩性、缝洞型储层的发现及开发地震的量化成为可能。在本篇文章中,我们简单介绍这项理论方法技术。以及多分量转换波地震的发展现状及前景。     

新型正交型三分量检波器的研制及现场试验

已有的三分量检波器在尾锥与地表紧耦合条件下 ,无法调节方位角及倾角。首次利用袖珍经纬仪指示方位角和水平程度 ,再由万向装置调节 ,使所有新型正交型三分量检波器的方向 ,在一条测线的各物理点上一致 ,保证方位角误差小于 2°,且每个检波器的xy面处于水平面 ,即z分量处于铅直方向 ,倾角误差小于 1.5°。用新型正交型的三分量检波器和已有的三分量检波器进行现场试验。从试验结果看 ,用新型三分量检波器采集到的三分量资料的信噪比要比用原有的三分量检波器采集三分量资料高。     

多分量地震勘探技术的现状及进展

多分量地震勘探技术发展到今天，经历了漫长的历程。近年来，海上多波勘探的成功极大地推动了这一技术的发展。人们注意到这一技术比单一纵波勘探能提供更多的地震属性信息，能够解决储层的岩性、孔渗以及裂缝裂隙的密度和方向等问题。国内外研究学者在各向异性理论、地震波的传播机理、数值模拟、多分量地震资料的处理、解释方法以及相关模块的研究中取得了丰硕的成果，使多分量地展勘探的理论基础与方法储备相对成熟，并已逐步应用于生产科研实践之中。如今多分量技术以及与这一技术紧密相连的各向异性研究已成为国内外地震勘探领域的研究热点之一。     

高原冻土区三分量地震探测方法试验

三分量地震勘探是一种综合利用纵波和转换波进行精细构造探测的有效方法技术,转换波成像剖面具有较高的分辨率,可以识别小断层、小构造等地质现象。笔者结合在西藏羌塘盆地开展的三分量地震探测方法技术试验,初步对三分量地震勘探的数据采集方法、资料处理及对比解释技术进行了探讨和研究,验证了该方法在永久冻土区的有效性,取得了较好的试验效果。对今后在青藏高原开展多波多分量地震勘探方法技术的应用与研究有一定的借鉴作用。     

第84届SEG年会多分量地震技术评述

综合分析2014年度美国SEG年会上多分量地震技术方面的学术论文,不难发现:在多波地震偏移成像研究中,叠前时间偏移仍是实际应用的主要方法;相比于PS折射波初至拾取,径向-道域变换的射线路径一致性静校正方法效果更好;全波形反演在四维地震应用中具有诱人的前景,基于纵波反射系数的流体因子反演方法在稳定性、准确性方面显示出很大的优势,有望产生实际的应用效果。多分量地震技术的发展特点可归纳为"一批亮点,一个重点",即:页岩的岩石物理实验与数值模拟分析、地震波的低频衰减气溶机理、六分量矢量波场特征的研究、多组多尺度裂缝系统的响应特征是该领域研究的亮点;综合利用海洋四分量压制鬼波及径向波、去除海底多次波、提高纵波的信噪比是海洋多分量地震技术发展的重点。      

微型检波一体化三分量地震仪及其应用

讨论了一种微型便携式地震仪的设计思路,该仪器具有本安防爆,重量轻、低功耗、高精度、高采样率等特点,内置三分量检波器,采集数据原位数字化且原位存储,能极大限度地抵抗外界干扰,提高采集信号的信噪比,实现了地震勘探检波一体化的理想采集条件。该仪器适用于恶劣环境条件下的高精度浅层多波勘探,如岩土体强度的原位测试、残余煤厚探测与工程检测等。通过实际应用证明该仪器应用范围广阔。      

大洋海底数据可视化和成图设计与分析

随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。     

海洋深部地震勘探技术

从国内外海洋油气资源的勘探开发来看 ,海洋 (中 )深部地震勘探技术是海洋探测和油气勘探的一种支柱技术 ,也是获取海洋环境、资源、能源、权益信息的重要技术手段。由于海洋地质构造的复杂性 ,海洋 (中 )深部地震勘探技术具有其自身的特殊性 ,主要表现在数据采集和数据处理两个方面。文中阐述了海上中深层单分量地震勘探数据采集和处理方面的若干关键技术。数据采集包含 :震源特性、电缆质量、高分辨率大动态范围的 2 4位数字地震仪、合理的观测系统、设计参数选择和仪器接收记录因素的选择。数据处理中有 :静校正、吸收补偿、压制多次波等干扰、多次折射波的消除和偏移等。文中列举的若干重点技术 ,特别是在采集处理方面的相关问题也是国际上研究的重点和难点。发展海上中深部地震勘探技术 ,可以提高我国海上油气资源勘探和地质调查的整体水平 ,增加国际上的竞争实力     

地—井瞬变电磁关键技术问题研究

地—井瞬变电磁法在加拿大、澳大利亚等国的勘查实践中已取得了很好的效果,国内由于缺乏从仪器设备到资料处理解释的整套技术,使得该方法未能被广泛应用。为此,研制了地—井瞬变电磁仪器,同时系统地研究了地—井三分量坐标系的确定、探头角度系统偏差的测定、三分量的校正运算、勘查目标体方位及距离的分析与计算等,并在实际的地—井瞬变电磁观测中获得了良好的应用效果。     

面向矿床三维动态建模的地质勘探数据库增量更新方法

针对深部找矿过程中地质勘探数据增加和动态三维地质建模需要,提出了一种基于版本管理的矿床地质勘探数据库增量更新方法。在分析矿床地质勘探工程数据与三维地质模型映射关系的基础上,建立时序版本和建模版本作为矿床勘探数据增量更新版本标识。针对矿床地质勘探数据库增量更新的版本管理,提出了一种扩展的有向无环图版本管理模型,设计了基于关系数据库的版本管理方法并探讨了其实现过程。以安徽铜陵凤凰山矿床地质勘探数据为例,基于SQL Server数据库系统建立了实例矿床地质勘探版本数据库,以C#编程实现了实例矿床勘探数据库的版本管理,包括版本的建立、查询与显示等功能,通过勘探工程增量更新版本数据建立了三维矿体的动态修正模型,证实了方法的可行性与有效性。     

3-D seismic exploration data and the study of shallow marine geology

In 2005, Geology Today carried an article (v.22, n.5) describing how 3D exploration seismic data are being used to map sub-surface structure and stratigraphy, in fine detail, over hundreds and even thousands of square kilometres of the sea bed. The article in question was concerned primarily with the various ways in which 3D seismic data are applied to the study of stratigraphy and basin analysis. However, the potential uses of 3D exploration data for investigating other kinds of geological phenomena are many and varied, and significant advances may be made in our understanding of the geological past using such data. The present article describes how 3D seismic data can be used to investigate aspects of the upper Tertiary and Quaternary geology of marine areas, drawing on examples from the Central North Sea and West Shetland Slope. These originally came to light in the course of conducting geo-hazard surveys on behalf of the hydrocarbons industry.     

Three-dimensional supervirtual seismic refraction interferometry

Improved supervirtual interferometry (SVI) method that enhance the signal-to-noise ratio (SNR) of noisy seismic refraction data is presented. This 3D supervirtual algorithm is helpful in removal of side lobes caused by convolution in the conventional 3D SVI method. In this study, we extend the supervirtual seismic refraction interferometry method to 3D geometries commonly used in active seismic exploration. To achieve this objective, synthetic 3D seismic refraction data were created using single patch orthogonal geometry. Simple two-layers velocity model was used. A zero phase wavelet was convolved with the refraction travel time to create the seismic wiggle trace. The refraction arrival is computed using the equation for horizontal refractor case and is not adapted for dipping refractor. Noise of Gaussian distribution with zero mean and 0.25 standard deviation was added to simulate a case of moderate ambient noise. The supervirtual algorithm, consisting of crosscorrelation, alignment, summation, and first arrival calculation is performed. By aligning and summation of all the correlogram, the stationary position of source-receiver pairs as required in the 2D supervirtual method are eliminated in this case. Synthetic data presented in this study shows accurate first arrivals after the application of the 3D SVI and traces with much better SNR than the actual traces.     

二十一世纪的地震勘探技术

2 1世纪 ,地震勘探技术将进一步发展 ,三维地震的主流技术地位仍不可动摇 ,提高三维地震的分辨率是进一步提高三维地震解决地质问题能力的主要发展方向。三维叠前深度偏移技术将进一步发展并成为常规处理技术 ,全三维可视化解释将使三维地震信息得到更充分的利用。多波地震将全面应用于油气勘探。该项技术的应用 ,将使地震勘探技术从构造勘探真正推向岩性勘探 ,推向直接找油找气。时间延迟地震标志着开发地震已走向实用 ,其技术的发展有赖于三维地震技术发展     

宁夏石槽村井田地震勘探难点及对策

宁夏石槽村井田地震勘探区,地表为风成垄状及新月形流动沙丘．其疏松的沙丘对地震波能量及频率吸收衰减强烈,噪声干扰强,严重降低了资料的信噪比及分辨率,且起伏的沙丘引起的静校正问题也较突出。对此提出了以提高煤层反射波信噪比为主要目的,以提高小断层识别能力为目标的勘探方法．如：高覆盖次数、高频激发、组合检波器面积接收等野外数据采集技术,以及动校正、静校正、子波一致性处理、叠前串联反褶积处理、子波压缩等一系列地震资料处理技术。与原详查成果比较,该区三维地震勘探新发现断层15条,背向斜3个。地震勘探成果表明,针对该沙漠区采取的一系列技术措施,可获得较好的勘探效果。     

全拖曳式深海直流电阻率法三维任意各向异性正演模拟

高精度、高效率的深海勘探是当前国家海洋资源勘探开发的研究热点之一,设计观测效率高、勘探成本低的探测方式,开发可精确计算海底复杂电性环境的正演模拟算法有助于推进该研究的进展。本文基于前人的研究经验,引入了全拖曳式深海直流电阻率观测方式,同时考虑到海底沉积环境的电各向异性,开发了基于非结构有限元方法的三维任意各向异性深海直流电阻率正演算法,实现了对海底任意电各向异性情况的仿真模拟。本文算法与层状一维模型半解析解的对比验证了算法的精度。对典型各向异性电性模型的仿真模拟和分析,证明了全拖曳式深海探测方式对海底沉积层和矿产资源电各向异性的高分辨率。在此基础上,总结了电导率各向异性主轴沿笛卡尔坐标旋转时视电阻率分布也发生同方向旋转的视电阻率分布特征,并根据海底地形对各向异性探测的影响进行了简单探讨。     

不同产状磁性体的磁异常特征

目前井中磁测解释大都采用水平矢量图指向确定矿体的方法,但由于磁场水平分量的定向问题,致使仅使用水平分量矢量对磁性体解释常会出现错误结果。通过描述水平产状与倾斜产状磁性体的磁场特征,对磁性体表面不同位置磁异常垂直分量及水平分量差异进行了说明,通过三个实例对反映在磁性体上、下位置的垂直分量与水平分量磁异常的空间分布特征进行了具体描述,并利用井中磁测曲线有效地解决了井底及井旁磁性体的赋存情况。多年来的工作实践证明,使用磁异常场垂直分量及水平分量特征,能准确的判定磁性矿体的主体方向及产状,该解释方法的推广有利于寻找深部磁性矿体。