陆用压电单点检波器研发与应用

目前地震勘探中广泛使用动圈式检波器组合接收地震数据,动圈检波器动态范围只有60 dB、灵敏度低、响应频率范围窄,不能同时检测深层低频地震信号和分辨率所需要的高频信号,使得24位地震仪器120 dB动态范围的指标不能真正发挥作用.检波器组合造成的叠加效应也会在一定程度上降低频率、模糊地震反射特征,已经不能满足当前高精度勘探开发的需求.研究团队经过多年技术攻关,先后攻克了压电陶瓷一致性与抗冲击能力差、低频响应差、电池长期供电等技术难关,自主研发了陆用压电单点检波器,具有频带宽、动态范围大、灵敏度高、兼容性好等优势,技术指标达到或接近了DSU、GAC等国外数字检波器的水平.在实验室测试及多个区块对比实验的基础上,实现了产品定型与工业化生产,在胜利油田东风港三维首次使用了陆用压电检波器进行地震生产,取得了良好的应用效果,对推动东部老油区单点高密度地震技术的进步具有积极的示范作用.     

罗家单点高密度三维地震与效果

罗家地区位于济阳坳陷沾化凹陷西部,该区三维地震勘探始于20世纪90年代,先后实施了常规三维地震、二次采集三维地震、高精度三维地震,发现了中生界-东营组6套含油层系,属于中等勘探程度地区.现有地震资料虽然发现了多个构造为主的油气藏,但是难以满足勘探开发中后期红层、滩坝、浊积岩等储层描述和圈闭刻画的需求.2017年,在罗家地区部署实施了高密度地震,使用陆用压电单点检波器接收,采用小面元、宽方位、高覆盖的观测方式,炮道密度达到了357万道/km~2.单点接收地震资料具有保真度高、波场信息丰富、宽频带、宽方位的特点,针对单点高密度地震资料特点,应用相对保真的宽频宽方位处理技术,成像地震剖面纵、横向分辨率和保真度有了较大提高,对推动中国东部老油田开展三次地震具有积极的借鉴意义.     

单点高密度地震资料的信息重构去噪处理方法

单点高密度地震勘探技术采用点激发、点接收、小道距、大道数的采集方式,可以弥补常规组合采集方法存在组内干扰等缺点,满足高精度地震勘探的需要.单点高密度地震资料单炮记录信噪比较低、去噪难度较大,采用常规去噪技术效果不理想.单点高密度空间采样具有空间无假频采样,真实记录地震波场的优势,可以对单炮记录数据进行信息重构.信息重构去噪处理方法,就是根据噪音差异最大化的去噪思想,将单点高密度地震资料的信息进行重构,尽量使得重构后的资料中噪音在各地震道之间的差异加大,然后再进行去噪处理.信息重构方法可以在时空域实现,也可以通过分频处理实现.该方法简单灵活,可以得到较好的去噪效果,改善地震资料的成像精度.     

同仁村三维地震剖面揭示渭河断裂精细形态

渭河断裂是分割鄂尔多斯地台与秦岭褶皱系的主要边界断裂,是穿过西安市区的发震活动断层,存在发生强烈地震的可能性.经踏勘选线,三维地震剖面定于渭河北岸同仁村.探测范围1000 m(垂直断层方向)×600m(平行断层方向),三维勘探测线布设检波距10m,线距40 m,仪器接收点为40×10的网格状,每道采用3个SN4-60检波器单点组合接受,检波器单点组合接收的目的在于不压制地震记录高频信号的基础上,提高检波器接收的灵敏度.     

胜利探区隐蔽油气藏高精度勘探地震采集技术进展

为满足隐蔽油气藏老油田进一步勘探开发对地震成像精度的要求,胜利油田不断研究、发展和完善高精度地震采集技术和方法,来提高野外原始地震资料品质.在胜利探区,针对复杂岩性隐蔽油气藏勘探的实际需求,对影响地震资料品质的高密集空间采样观测系统设计、近地表结构探测与建模方法、新型炸药震源研制与激发技术、数字检波器接收及低噪声施工等地震采集技术环节进行了重点研究,取得了一系列成果,进一步发展和完善了高精度、高密度地震采集技术系列.在胜利油田YX、B12和LJ等多个地区的应用显著提高了原始地震资料的品质.     

辽河坳陷雷家致密油区单点高密度三维地震采集技术研究

辽河坳陷雷家地区新生代沙四段碳酸盐岩致密油气藏,经多口井钻探显示较大的勘探潜力,但以往地震采集方法主要针对深层潜山,没有考虑沙四段薄储层预测的需求.本文以辽河坳陷雷家致密油区单点高密度采集为例,对单点模拟检波器采集效果进行分析,并设计了适应单点采集的观测系统.研究结果表明:采用单点模拟检波器接收,并配以小面元、高覆盖、高密度、全方位的观测系统,可以得到高品质的地震资料,有效提高了沙四段碳酸盐岩致密油气藏分辨率和成像精度,取得了良好的应用效果.     

海陆两栖地区地震勘探新型检波器的研制及应用效果

本文分析了海陆两栖地带地震勘探中同时使 用的速度检波器和加速度检波器存在的差异及其对 地震信号的影响;在此基础上,设计研制出了陆用 压电检波器,并对其性能特点进行了分析;通过试 验资料分析,消除了海陆两种不同机理的检波器资 料的相位差的问题,陆用压电检波器和水中压电检 波器记录信号的频带和能量达到一致,提高了地震 资料的分辨率;实现了海陆地区可以同时采用相同 机理的检波器进行地震信号的接收,解决了滩海地 区速度检波器和加速度检波器长期混用的问题。     

单点高密度地震勘探技术研究综述

常规组合采集方法存在组内干扰等缺点,不能满足高精度地震勘探的需要.为此,单点高密度地震勘探技术受到越来越广泛的关注.该技术采用点激发、点接收、小道距、大道数的采集方式,在室内进行数字组合等处理,与常规组合勘探相比可以提高施工效率;消除组内干扰;提高噪声压制的精度;输出多种组合数据;提高地震资料的分辨率和成像精度,改善油藏特征描述等,很好地适应日益复杂的勘探形势的需要.该技术的理论研究已经取得了很多进展,实际应用效果也比较好.尤其是WesternGeco公司,走在该技术的发展前沿,进行了许多成功的陆上和海上勘探试验.但是该技术存在信噪比低,数据量大等问题,其具体实施方法还有待进一步研究.     

速度、加速度检波器在超深层地震勘探中应用效果分析——以川南赤水地区为例

川南地区重要产气层之一的震旦系灯影组埋深约9000 m,以往多期地震勘探未能取得高品质资料,原因之一就是灯影组反射信息频率较低,而常规检波器(六串两并20DX-10 Hz速度型检波器)在低频段衰减严重,未能完整接收到地震反射信息.为得到深层高品质的资料,在川南赤水地区开展了不同类型检波器试验研究工作,首先研究了3种检波器(20 DX-10 Hz速度型检波器、自然频率5 Hz速度型检波器、单点陆用压电加速度检波器)的幅频特征,分析了不同检波器对低频信号接收能力的差异;对比测试了3种检波器对主频为25 Hz的雷克子波的波形、频率响应;结合实际地震资料,分析了加速度型检波器的实际地震资料在加速度域和速度域的频率特征;最后将加速度检波器地震资料转换至速度域,与其他两种速度型检波器地震资料对比分析得到以下认识:(1)加速度检波器具有宽频带特性,对提高分辨率较为有利,适用于勘探目的层相对较浅地区的高分辨率勘探.(2)加速度检波器地震资料在加速度域、速度域两种不同域的资料差别较大,前者积分转换虽然提高了低频段响应但频带变窄,不利于提高分辨率,生产中使用原始域数据更为合适.(3)野外实际资料表明,低频速度型检波器在保持常规20DX-10 Hz的勘探效果的基础上提高了低频段的响应,与加速度检波器转域后的低频效果接近,频带比加速度检波器转域后要宽,更加适合超深层地震勘探.     

苏里格气田可控震源高精度地震采集技术

鄂尔多斯盆地苏里格气田气层单砂体厚度薄,非均质性强,地层反射波能量和频率衰减严重,地震资料品质不稳定,资料分辨率较低．近年来当地推进生态环保工作,对以往的炸药震源作业模式存有疑虑,制约了本区的地震勘探进程．针对这些难点,本文从基于AVO分析的观测系统设计、基于低频可控震源的“两宽一高”采集技术、基于提高资料信噪比的组合接收技术等方面进行研究．运用模型正演、反射系数能量变化相对陡度、实际资料定性与定量分析,设计了可控震源施工观测系统方案．利用驱动幅度-频率曲线设计了低频信号,针对地震采集压制谐波干扰的方法进行了分析及试验．通过检波器组合试验分析,在信噪比相对低的地区采用检波器组合接收方式,能够提高地震资料的信噪比．采用可控震源高精度地震采集技术,获得了高密度、宽方位、高品质的地震资料．     

地震勘探中加速度信号转化为速度信号的分析及应用

陆上地震勘探中多采用速度型检波器接收,随着单点高密度地震勘探的开展,加速度型检波器也被日趋广泛的应用.这两种检波器接收的地震信号具有不同的响应特征,在地震勘探中经常会遇到这样的情况:两个相邻区块分别应用速度型检波器和加速度型检波器接收,需要将这两个区块的地震资料进行连片处理,两类检波器接收资料如何处理拼接?本文在理论上分析了加速度检波器测量的加速度信号和速度检波器测量的速度信号之间的数学关系;并通过数值数据模拟分析、实际的地震数据资料分析证明了加速度信号通过积分计算以及去除积分误差后转化为速度信号的可行性和正确性,并进行了相应的对比和验证.在不同类型检波器接收地震资料的拼接处理过程中应用这种转换方法进行资料处理,得到一致性很好的地震剖面.     

滩浅海两栖地区油气地震勘探激发接收技术研究

针对海陆两栖地区地震勘探激发、接收中存在的问题,通过改造炸药震源的装药结构和起爆方式,研制出了一种新型激发震源,提高了激发信号的品质,减小了与气枪震源之闻的信号差异;在接收技术上,研制了新型压电检波器以代替常规的沼泽机电检波器,提高了接收地震信号的频率,实现了水陆相同感应机理的检波器同时接收地震信号,消除了两种不同检波器造成的信号差异;通过对两种新技术的试验分析,认为明显提高了地震资料的分辨率和信噪比,促进了海陆两栖地区地震勘探技术的发展．     

速度、加速度检波器及其获取信息的研究(英文)

本文从两种类型的地震检波器(10hz动圈式速度检波器和压电加速度检波器)及其检测介质的两种运动动参数(速度和加速度)入手,测试和对比分析了它们的频率响应函数,指出了二者的差异。又对两种检波器进行了冲击振动试验和结果对比,分析了其响应信号的特征和携带信息的能力。并于某地区在可比条件下进行了地震数据采集对比试验,对用两种检波器采集得到的单炮资料和叠加时间剖面进行了对比分析。结果表明,加速度信号更能满足当前和今后地震勘探对地震信号的高信噪比、高精度、高分辨率和大信息量的要求。     

CGP叠加柱面波偏移成像方法

针对松辽盆地薄砂层油藏的地震勘探问题,提出了一种共检波器接收点(CGP)叠加柱面波偏移成像方法。该方法对小炮点距、小检波器点距、中间放炮观测系统采集地震资料,经CGP道集叠加组合成柱面波剖面;采用下行波射线法向下延拓和上行波波动方程向下延拓的方法,使柱面波剖面偏移成像。通过模型分析和对松辽盆地TK8157测线资料进行处理证明该方法的地震分辨率和保真度较高,在发现小砂体、小断层、地层尖灭等方面有较好的效果。     

高密度资料面元细分与速度分析关系研究

速度分析是地震资料处理的重要环节,制作准确的速度谱,可为动校正提供可靠的速度资料,并最终决定叠加资料的质量.本文在对速度分析的基本估算方法和应用要素做系统的概括总结后,对面元细分与速度分析关系进行了详细的理论研究和实际资料的检验.理论模型数据和胜利油田永新工区高密度实际资料处理表明,面元细分对速度谱的主要影响是覆盖次数,覆盖次数较低时,要准确获知速度较难;覆盖次数增大,速度谱变好,但其精度并不按覆盖次数线性增大.要实现高密度资料分辨率品质的提高,必须提高检波器接收精度.     

用于陆上宽频地震采集的设备及应用实例

宽频带、宽方位、高密度地震数据采集是近年地震勘探的重要发展方向,随着现代电子设备的可靠性大幅度提高,使得"两宽一高"采集技术得以推广应用。本文重点介绍陆上地震采集可控震源设备(Nomad系列)和数字检波器(DSU1-508)针对采集需求所做的技术改进,如何在保证生产效率、降低采集成本的前提下,使高密度采集成为可能,并满足深层勘探和高精度勘探的需求。通过分析高密度采集数据的处理结果并与常规采集效果进行对比,结果表明新一代设备在拓宽频带,提高分辨率的同时,极大地改善了成像质量。     

空间高密度单点地震采集数据数字组合去噪研究

以往采集为压制规则干扰,突出有效信号,野外通常根据需要采用不同的检波器组合,但直接组合会对有效信号造成不可逆转的伤害.随地震仪采集设备的发展与带道能力增强,单点激发与接收采集模式已经逐步开始推广应用,数字采集采取的单道接收能够实现对地震波场的充分采样,同时能够真实反映地震波场的物理特性,可为地震数据后期组合处理提供更大的灵活性,可根据干扰波特征在室内进行道组合处理,包括叠前组合压噪等.本文从组合压制噪音的原理入手,结合正演数据分析和实际地震数据处理效果的对比,分析了室内组合与野外组合的差别与优缺点,并以实际地震数据对不同组合方式的效果进行了验证,本文所提出的智能数字组合对于线性相干噪音具有更好压制效果,可有效地消除规则干扰和其它噪音,提高动态范围和数据保真度.     

地震勘探中检波器组合特性研究

本文基于组合的基本原理和方法,分析了两种情况下检波器组合问题.以前在这方面做的研究分析工作很少,但实际上它对地震资料的分辨率影响很大.通过模型计算,从组合后的频率特性曲线上,可以看出在不同的地形条件下,检波器组合个数、检波器间距对地震资料质量和分辨率以及精度有很大的影响.     

内蒙古准苏吉花钼矿及外围反射地震和层析成像探测

由于金属矿区地质构造的复杂性,地震反射方法在金属矿区的应用效果一般较差.为解决金属矿勘查中的方法技术问题,在内蒙古准苏吉花斑岩型钼矿床及其外围地区开展了地震层析成像和高精度反射地震联合勘探的方法技术研究.高精度反射地震采用2台套大功率可控震源激发,5m道间距,960道接收,80次水平叠加的工作方法;地震层析成像采用了1000道采集,10m道间距,9990m接收排列长度,采用炸药震源激发,炮间距约2500m,最小炮检距10m,最大炮检距10500m,采用排列中间或单边激发的相遇观测系统.两种探测方法均获得了能清晰反映深部地质结构和构造的反射地震和层析速度剖面.试验研究结果表明,地震层析成像不但可弥补反射地震资料在探测浅表层方面的不足,而且还可为反射地震资料偏移处理提供有用的速度信息,从而提高反射地震资料的处理效果;该联合勘探结果还为在该区寻找深部隐伏金属矿指明了新的找矿靶区.     

基于高密度速度分析的天然气水合物地震资料各向异性参数分析

在天然气水合物地震资料处理中,经过基于双曲线的高密度速度分析后,远炮检距数据仍然存在较大的剩余动校正量,分析认为:火成岩各向异性和垂向速度变化引起非双曲线时差,利用近炮检距地震数据得到均方根动校正速度,同时采用扫描法和旅行时法分别得到可以相互验证的各向异性参数,用提取的各向异性参数进行各向异性速度分析,剩余动校正得到消除,成像效果有显著改善。