淺談三維地震采集特點(diǎn)與難點(diǎn)

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(diǎn)與難點(diǎn)

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(xiàng)科技含量極高的采集技術(shù)，它是一項(xiàng)集物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)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(cè)量和采集的目標(biāo)變得更加清晰明確，相應(yīng)的測(cè)量更加真實(shí)可靠。三維地震勘測(cè)技術(shù)是從二維勘測(cè)技術(shù)上成長(zhǎng)和發(fā)展起來(lái)的一種新的地震勘測(cè)技術(shù)，與傳統(tǒng)的二維勘測(cè)技術(shù)相比，三維勘測(cè)的立體效果更強(qiáng)，勘測(cè)過(guò)程中可以得到測(cè)量事物清晰的剖面圖，同時(shí)，還可以在獲得數(shù)據(jù)后還原相對(duì)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(duì)所要測(cè)量地區(qū)的地形環(huán)境可以直接顯示在測(cè)量數(shù)據(jù)上，有利于測(cè)量人員對(duì)地震環(huán)境的準(zhǔn)確了解和把握。

三維地震采集；三維勘測(cè)；三維采集技術(shù)；分辨率

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

1 傳統(tǒng)采集方式的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的地震數(shù)據(jù)采集方法在一定的階段內(nèi)對(duì)我國(guó)地震數(shù)據(jù)的勘探和收集起到了一定的作用，為我國(guó)的地震安全作出了巨大的貢獻(xiàn)，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)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(diǎn)需要改進(jìn)：①觀測(cè)角度較小，觀測(cè)范圍有限，達(dá)不到全局觀測(cè)的目的，對(duì)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(dòng)范圍較小，抗干擾能力較弱，一旦受到強(qiáng)烈的信號(hào)干擾會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收受阻，準(zhǔn)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(duì)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(wú)法全面觀測(cè)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(diǎn)

2.1 選擇合適的觀測(cè)系統(tǒng)

對(duì)于地震的數(shù)據(jù)采集，要根據(jù)不同的地形特點(diǎn)選擇合適的觀測(cè)系統(tǒng)，要充分考慮采集地的特點(diǎn)。選擇時(shí)，要嚴(yán)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(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲；在對(duì)最大偏距進(jìn)行選擇時(shí)，要先考慮測(cè)量地點(diǎn)的層深度，滿足速度分析的特點(diǎn)要求；在選擇接收線距時(shí)，要根據(jù)地震勘測(cè)的特點(diǎn)充分考慮測(cè)試的速度、測(cè)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(cè)是一項(xiàng)非常嚴(yán)肅的工作，檢測(cè)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(guò)程必須要嚴(yán)格把控，必須執(zhí)行嚴(yán)格的檢測(cè)規(guī)則，對(duì)檢測(cè)儀器的選擇也十分重要。為了得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，針對(duì)我國(guó)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(cè)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(diǎn)，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(hù)儀器傳輸信號(hào)和接收信號(hào)的能力。

2.3 建立強(qiáng)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(jìn)行三維采集，從而提高測(cè)試區(qū)域的成像精度。其選擇原則主要包括以下3個(gè)：①對(duì)提高勘測(cè)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(diǎn)；②面元大小的選擇必須是真實(shí)表現(xiàn)三維圖中各個(gè)地形面元的疊加信息；③對(duì)儀器的偏移成像硬性滿足其基本測(cè)量要求。

2.4 選擇合適的炮檢距

在對(duì)地震信息進(jìn)行收集的過(guò)程中，不僅要測(cè)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(jìn)行相關(guān)進(jìn)度、速度分析的具體要求，保證速度分析的速度的同時(shí)，確保分析的精度。同時(shí)，最大炮檢距的選擇還要充分考慮動(dòng)校拉伸、測(cè)量層深度和各種干擾波段的影響。恢復(fù)炮點(diǎn)的最大移動(dòng)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(dòng)校正等因素的影響后的炮檢距。每次測(cè)量的地表層的深度不同，相對(duì)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(huì)直接導(dǎo)致地表淺層開口，以往的勘測(cè)中最大的開口深度已經(jīng)達(dá)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(duì)地震數(shù)據(jù)的收集至關(guān)重要。激發(fā)井深一般會(huì)在地表潛水面下3～5 m處，在這個(gè)深度所能激發(fā)的頻譜較寬，有效波的能量增強(qiáng)。選擇時(shí)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(duì)要求的內(nèi)容必須要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)來(lái)源。激發(fā)深井常用于對(duì)礦區(qū)、山區(qū)的勘測(cè)中，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)勘測(cè)可以準(zhǔn)確測(cè)量潛水面的深度，進(jìn)而獲得激發(fā)井深的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，最后通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的研究分析得出準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)。

3 三維地震采集存在的問(wèn)題

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

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)研究可以看出，三維地震勘探技術(shù)在地震勘測(cè)中具有必要性，這是地震勘測(cè)中的必要環(huán)節(jié)、基礎(chǔ)和保障，同時(shí)，三維技術(shù)的發(fā)展也為地震勘測(cè)領(lǐng)域打開了一個(gè)新的開端，是我國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)，地震領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步可以有效規(guī)避地震所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，幫助地震勘探部門更好地掌握地震資訊，保護(hù)人民的財(cái)產(chǎn)安全和建筑施工安全。

［1］陳敬國(guó)，張學(xué)銀，孫毅，等.基于復(fù)雜地表?xiàng)l件的三維地震采集變觀方法［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)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(hào)：2095－6835（2017）20－0068－02

〔編輯：張思楠〕