高精度三維采集技術在春光探區的應用

河南油田物探研究院

【摘 要】春光探區目的層主頻低，頻寬窄；原始資料信噪比較低，同相軸連續性差；超覆，尖滅等地質現象不清晰，導致了地層分布不清，構造難以準確落實，制約春光探區油氣勘探進程。圍繞春光探區地震勘探難題，以提高新層系原始資料的信噪比為核心，充分挖掘地震資料潛力，解決小斷層、薄儲層預測及巖性圈閉預測為目標，開展了春光探區高精度三維采集技術的研究，形成一套適合春光探區地震采集技術，取得了較好的效果。

【關鍵詞】春光探區；高精度；信噪比；分辨率；新層系；觀測系統

1.地震資料的綜合分析

1.1以前采集方法分析

分析以往的觀測系統和原始資料，結合地震剖面和地質解釋成果認為：以往的采集方法存在以下幾點不足；

覆蓋次數低，直接影響地震資料信噪比的提高，導致剖面信噪比低；方位角窄，影響成像效果，不利于巖性及構造信息的精細描述；觀測系統的均勻性差，炮檢距分布不均勻，缺少遠道信息，影響了新層系地震疊前反演等儲層預測方法的應用效果。

1.2地震資料存在的主要問題

春光探區目的層為新層系（古近系、白堊系）主頻低，頻寬窄；信噪比較低，同相軸連續性差，解釋時對砂體的追蹤困難，超覆，尖滅點等地質現象不清晰，不易識別。地震剖面不能滿足構造解釋的需要，導致了地層分布不清，構造難以準確落實，制約春光探區油氣勘探進程。如何是提高目的層地震資料的分辨率非常關鍵，也是該區技術攻關的難點。

1.3需要解決的主要問題

分析認為：春光探區地震攻關需要解決的主要問題是：通過高精度地震攻關研究改善目的層地震資料品質，提高信噪比和分辨率，滿足原始資料數據體屬性均勻，有利期屬性的提取和地震資料的解釋；利用新采集高精度地震剖面通過精細的三維解釋明確古近系、白堊系地層超覆及砂體尖滅線位置，發現和落實巖性、地層巖性圈閉。

2.觀測系統設計思路

2.1觀測系統設計難點

勘探目的層為新層系，巖性為薄的砂巖、泥巖互層，速度差異小；以往的成果剖面目的層主頻低，頻帶窄；信噪比較低，同相軸連續性差，解釋時對砂體的追蹤困難，超覆，尖滅點等地質現象顯示不清晰，不易識別。如何選取最佳的觀測系統參數，是提高目的層地震資料分辨率的關鍵，也是春光探區地震勘探主要技術難點。

根據春光探區地質解釋對地震數據的要求，在觀測系統設計中要充分考慮古近系及白堊系內幕成像，在增加覆蓋次數，提高信噪比的同時，還要考慮提高縱向、橫向的分辨率。減少采集腳印的影響和保證地震資料屬性的均勻性是設計的重點，使地震數據盡可能的滿足信息提取和沿層屬性分析需要。

2.2觀測系統設計思路

針對春光探區勘探難點及地震資料存在的主要問題，采用高精度三維采集技術最大限度的解決以往地震資料存在的問題、滿足地質目標需求，重點是最大限度地提高激發、接收效果，改善目的層地震資料品質，提高信噪比與分辨率；明確古近系、白堊系地層超覆及砂體尖滅線位置，發現和落實巖性。基于此觀測系統設計思路主要有三個方面：設計最佳小面元、小道距提高橫向分辨率；設計適合小組合、小藥量提高縱向分辨率；在節約成本的基礎上增加有效覆蓋次數提高目的層信噪比；保證屬性均勻的前提下，選取合適的最大炮檢距。

2.3觀測系統設計原則

根據春光探區地質任務要求，為了有利于獲得來全方向的地震信息，特別是提高目的層信噪比，選擇觀測系統時，主要基于以下幾方面的考慮：

采用較高的覆蓋次數，縮小接收線距和炮線距，增加空間采樣點，以提高縱橫向分辨率。采用較寬的方位角觀測、較小的接收線距、較小的炮線距，提高構造成像精度，提高儲層預測的準確率。

采用正交、寬方位觀測系統[3]，使得炮檢距、方位角分布均勻、合理，從而使面元屬性均勻，以利于疊前屬性提取、分析和利用，改善成像效果。

3 .觀測系統設計關鍵參數

采集參數設計主要考慮地質任務、地質條件、有效波和干擾波特性等因素，通過模擬正演、理論計算、關鍵參數試驗、采集方法論證和實際地震資料進行綜合分析，主要從提高目的層的有效覆蓋次數和激發接收效果出發，針對最大炮檢距、道距、覆蓋次數、激發接收因素等采集參數進行分析論證。選取適合春光探區最佳的觀測系統參數。

3.1覆蓋次數設計

實踐證明覆蓋次數是觀測系統的重要參數，對疊加效果具有非常重要的影響。可見覆蓋次數的設計非常重要。理論上覆蓋次數越高，對有效波的加強越有利，干擾波的壓制效果越好。所以覆蓋次數的選擇應該首先考慮能有效的壓制干擾波，突出有效波，提高地震資料的信噪比。

就隨機噪聲而言，理論上覆蓋次數與信噪比成倍的關系。在實際工作中，人們常常忽視的一點，倍是極限值，其前提是100%同相疊加，實際中做不到完全同相疊加，也就是覆蓋次數提高n倍，信噪比的提高達不到倍。

通過進行模擬觀測系統覆蓋次數參數試驗，結合理論計算，試驗結論：春光探區有效覆蓋次數不能低于100次，可以滿足該區的地震勘探的要求。

3.2最大炮檢距設計

勘探經驗表明，較長排列可提高深層地震資料的信噪比，但長排列會產生信號拉伸畸變，由于地震波傳播距離的增加會使高頻成分損失更加嚴重，不利于精細勘探的要求，因此必須對最大炮檢距進行科學設計。最大炮檢距的選擇主要考慮滿足動校拉伸對速度分析精度的影響，同時考慮動校拉伸后對分辨率的影響，還得兼顧目的層埋深、干擾波等的影響。

最大炮檢距選擇的合適與否直接影響野外采集數據的質量和地震資料處理效果；根據參數論證的分析結果，結合理論分析和實際資料驗證，該區最大炮檢距在6000m左右可滿足勘探要求。

3.3面元參數設計

實踐證明面元邊長的確定主要考慮以下四個因素：目標地質體的尺度、滿足最高頻率和橫向分辨率的要求，同時考慮斷點繞射收斂及偏移歸位。

為進一步對比分析不同面元大小對春光探區成像精度的影響，開展了同一區域不同面元尺度大小的方法研究，可以看出面元7.5m×7.5m的剖面比面元15m×15m以及面元30m×30m的剖面分辨率高；為了提高地震資料的分辨率，有效落實該區的構造及巖性圈閉，使得單位面元內有足夠的采集樣點，小面元尺寸有利于識別小斷層、小斷裂、小構造。綜合研究認為春光探區最佳采集面元尺寸為15m×15m。

3.4觀測系統設計

春光探區觀測系統設計主要考慮地質任務、地質條件、有效波和干擾波特性，目的層的信噪比和分辨率，節約成本等因素的基礎上，綜合分析以往觀測系統存在的問題，進行模擬正演、理論計算和實際地震數據進行綜合分析。設計出了適合春光探區地震勘探的觀測系統，取得了顯著的效果。觀測系統參數如下：接收線方位角：0 激發線方位角：90

道距：20米 炮距：40米

總線束數：140 總激發線數：64

總激發點數：35840 總接收線數：163

總接收點數：127792 總實際施工激發點數：35840 總實際施工接收點數：127792

4.應用效果

在春光探區應用高精度三維地震采集技術，通過新老剖面對比分析認為：新采集處理地震剖面淺、中、深層信噪比明顯提高，目的層同相軸的連續性明顯增強，斷面波特征清晰，繞射信息豐富，取得了良好的應用效果（效果見圖1）

參考文獻：

[1]王西文，趙邦六，呂煥通，等《地震資料采集方式對地震資料處理的影響研究》[J]地球物理學進展，2010，25（3）：840-852.

[2]敬朋貴，殷厚成，陳祖慶。《南方復雜山地三維地震勘探實踐與效果分析》[J].石油物探，2010，49（5）：495-499.

[3]凌云研究小組《寬方位角地震勘探應用研究》[J].石油地球物理勘探2003，38（4）：350-357.

[4]張春賀，喬德武李世臻，等。柴達木盆地西部復雜山地寬線地震勘探技術[J].石油地球物理勘探，2012，47（20）189-193.

作者簡介：

王霞，工程師，1968年12月27日生，2013年畢業于西安工業大學會計專業，現從事地震資料處理工作。