三維觀測系統橫向覆蓋次數的一種計算公式

吳陳耿，李華峰，皮 偉

（1.河南省地球物理空間信息研究院，河南 鄭州 450009；2.河南省地質物探工程技術研究中心，河南 鄭州 450009）

0 引 言

覆蓋次數是三維地震采集的關鍵要素之一，也是三維觀測系統的重要參數之一。三維觀測系統的覆蓋次數=縱向覆蓋次數×橫向覆蓋次數，計算三維觀測系統的覆蓋次數方法主要有4 種，分別為綜合平面圖法、坐標法、Z 變換法和公式法。縱向覆蓋次數的已有一個易于計算的推導公式，而橫向覆蓋次數至今未推導出一個較好的公式。野外工作中，由于地形地物限制，往往需要進行變觀設計，這就要求技術人員必須快速計算出覆蓋次數關系，并計劃出變觀方案和變觀后的疊加次數效果，難度較大也容易出錯。在此，筆者通過長期工作總結推導出一個計算橫向覆蓋次數的公式，方便了野外施工和室內計算。

1 二維觀測系統覆蓋次數公式

二維地震野外施工中，每激發1 次，排列和激發點向前移動的道間距數d 為：

式中：N 為排列中的接收道數；n 為覆蓋次數；S在一端激發等于1，兩端激發等于2。

按照，慣常的中間點激發或中間不對稱激發，計算覆蓋次數的計算公式為：

2 三維觀測系統參數

以鄂爾多斯礦區三維地震觀測系統設計為例，該區采用中間放炮12 線6 炮束狀觀測系統，如圖1 所示，相關參數如下：

圖1 12 線6 炮束狀觀測系統橫向覆蓋次數示意圖Fig.1 Diagram of horizontal covering times of 12-line 6-shot beam observation system

覆蓋次數Flod=FX×FY。縱向覆蓋次數FX計算公式與二維（式2）一致；橫向覆蓋次數FY的計算不能簡單由縱向推導，因為縱向接收時，每往前滾動一炮，接收排列隨之滾動，而橫向接收是每一束激發完成之后，整束滾動。FY與橫向接收線數LR成正比，與橫向單排炮點數S 成正比，與下束搬家線數LB成反比，最后一個條件因素為橫向CDP 密度，FY與橫向線距之間CDP 個數成反比。則計算公式為：

計算得出橫向覆蓋次數FY為6 次。

根據陸基孟編著的《地震勘探原理》中描述，認為規則束狀觀測系統的橫向覆蓋次數為接收線數的1/2，即FY=NRL/2。雖然適用于上述觀測系統，卻沒有闡述各參數之間的關系。而且，這種經驗缺乏依據，在某些情況下甚至有可能造成錯誤的結果。

3 綜合平面圖法

圖2 是10 線8 炮制橫向觀測系統示意（線距為40 m，炮點距20 m），設10 m 為1 個地面距離單位，圖上標注了橫向檢波點和炮點距共同零點的相對位置，以及地面距離單位和地下距離單位的關系，每次搬家5 條線為下一束。

圖2 10 線8 炮橫向觀測系統的綜合平面圖Fig.2 Comprehensive plane diagram of 10-line 8-shot horizontal observation system

圖中CDP 結點（實心圓點）很清晰地表示出位置與間隔及覆蓋次數,用此綜合平面圖法比較直觀地看出CDP 間隔為10 m，覆蓋次數為4 次。根據陸基孟編著的《地震勘探原理》中橫向覆蓋次數計算方法計算，FY=5 次，顯然在這種觀測系統中是不適用的。而根據式（3）計算，FY=4 次，顯然更加準確。

4 結 論

（1）本文所推導的橫向覆蓋次數計算公式最大程度體現了觀測系統各參數之間的相互聯系，為野外工作者及室內工作者在變觀設計以及質量監控上提供了便利。

（2）綜合平面圖法直觀且易于實現，但是在單束接收情況下可能出現偏差，而且需要手工繪制或電腦繪制，不如計算公式方便簡單。

（3）經驗公式簡單易算，但具有一定的局限性，在橫向炮點非均勻分布的觀測系統中計算結果會出錯。

（4）橫向覆蓋次數計算方法多樣，計算結果可以互證，筆者推導的橫向覆蓋次數公式也可以逆向計算，具有一定的規律性，對于初學者及野外工作者有一定的啟發意義。