多波多分量地震勘探技術在海上石油勘探工作中的應用

王有為

摘 要：從多波多分量的概念入手，論述較成熟的海上多波多分量地震勘探的采集系統(tǒng)。近海多波多分量（一般稱為四分量）地震技術發(fā)展很快，相繼取得了較成功的應用和令人滿意的勘探效果。成功的一個主要原因是OBC（Ocean Bottom Cable）采集技術已經(jīng)基本成熟，能夠在近海得到質量較高的地震數(shù)據(jù)。

關鍵詞：四分量采集系統(tǒng)實際應用；前景；展望

1 多分量地震勘探技術概述

40年前，地球物理學家開始對多波地震勘探進行研究，在進入到改革開放后才逐步發(fā)展起來。具體到多分量地震勘探技術來講，近10多年來，主要集中在以下領域的研究拓展：

1.1 多分量地震勘探原理

多分量地震波的勘探原理是利用地震產(chǎn)生的橫縱波對勘測的區(qū)域進行回波信息采集。大量的多波技術研究仍然是針對轉換波采集，激發(fā)采用常規(guī)縱波震源，接收采用多分量數(shù)字檢波器，以獲得縱（P）波和轉換（P-S）波。地震波在巖層中以球面形式傳播，當遇到巖層物性界面的時候就會一部分反射，一部分發(fā)生折射進入前方的介質。反射和折射回來的信號被高靈敏度的多分量數(shù)字檢波器采集并傳送至中央處理器，此時就可以根據(jù)地震波在不同介質中的傳播特性差異來進行分析，并利用綜合解釋系統(tǒng)來反演地下地質結構。

針對油田勘探來講，由橫波速度比縱波速度慢可看出，對于厚度較小的同一巖層，橫波從某一巖層頂傳播到其巖層底所需的時間比縱波長。由于單層油藏油層厚度一般不大，因此，根據(jù)橫波來分辨油層的能力要比縱波強。理論與試驗表明，綜合應用縱波和橫波資料可獲得更準確的反映構造和巖性的參數(shù)，

1.2 多分量的數(shù)據(jù)采集

多波多分量地震研究首先要解決的是信息采集技術，其采集的重點是對轉換波測量。目前，在三分量野外數(shù)據(jù)采集設備的研究和發(fā)展方面，已經(jīng)取得了突破，多道遙測數(shù)字地震儀和多分量數(shù)字檢波器相繼問世。在此基礎上四分量海底電纜（簡稱4COBC）采集系統(tǒng)等技術問世。

2 四分量地震勘測技術的應用實驗

以某海盆地的勘探為例。

2.1 數(shù)據(jù)的采集

為了勘測該區(qū)域的油田賦存情況，對該區(qū)域進行了常規(guī)勘探后又在預選區(qū)域進行了四分量地震數(shù)據(jù)采集技術應用實驗。

2.2 四分量地震勘探生成的資料的處理和解釋思路

對多分量地震資料的處理和解釋的基本流程：制作合成的地震波資料記錄，因為縱波在垂直方向射入不能產(chǎn)生轉換波，所以主要根據(jù)橫波測井資料制作不同檢距的記錄，然后進行動態(tài)校對處理，最后利用疊加得到轉換波的合成資料。從剖面上看，轉換波剖面與縱波剖面相比，所反映的海下地質結構變化不大，但轉換波剖面對目的層中的巖溶管道裂隙及一些微小構造異常等反應的較清楚。根據(jù)縱波速度與巖層構造中的孔隙度、孔隙中的流體性質有關，縱波在含氣、流體層中傳播，速度有所降低，導致成像不好，能量減弱，而橫波在通過含氣、流體層時，速度基本不受影響，因而轉換波能量基本保持不變。通過縱橫波剖面相互對比，并參考已知地層資料揭示的內(nèi)容，證實在該段目的層中存在著裂隙發(fā)育和微小斷層。

3 與單一縱波地震勘探相比四分量地震勘探應用中的優(yōu)勢和難點

四分量地震數(shù)據(jù)的采集和分析都是為了更好的對數(shù)據(jù)進行利用，以此達到準確勘測的目的，在解譯和利用方面除了常規(guī)的層位解譯外，主要的資料應用優(yōu)勢還包括以下幾點：

①轉換波對成像的質量起到了優(yōu)化作用，轉換波在穿過儲氣層、鹽丘等介質時，成像有特有的優(yōu)勢效果。橫波基本不會受到充氣沉積巖的散射和衰減的干擾；② 用縱橫波的振幅差異分析巖層的類型和含油氣情況；③流體描述，因為橫波不受孔隙中流體性質的影響，可以識別孔隙中是否含有流體；④采用橫波分裂進行裂縫和各向異性的分析，當橫波通過各向異性介質的時候，會出現(xiàn)分裂，形成快橫波和慢橫波，其偏振性、時差以及振幅差異等有益于對裂隙進行定性和定量的分析和評估；⑤ 橫波聯(lián)合對地震數(shù)據(jù)資料進行反演，以此消除單一波形對地震反演的欠缺，即利用橫波信息在一定的程度上緩解只用縱波推演的多解性。

4 結論和應用前景展望

多波地震勘探解決了很多常規(guī)單一縱波勘探難于解決的地質問題，在小斷層識別、儲氣下地層解釋、縱橫波剖面聯(lián)合解釋油氣層方面地區(qū)有著自己獨特的優(yōu)勢，而且在實際應用中，對比證明其對泥巖、礫巖、砂巖等都有較好的辨識能力，完全可以為勘探結論提供必要的參考。

特別是近10年來，隨著四分量地震勘探技術在理論和儀器上的發(fā)展，多波勘探方法正在成為一種新興的、具有廣闊應用前景的勘探技術。在海上石油勘探中引入多波地震勘探，將會實現(xiàn)從找構造為主，發(fā)展為地層地震和巖性地震，達到構造精細勘探和油田預測，解決油田綜合機械化開采所要求查明的地質問題，開辟地震勘探在油田等領域的應用。

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