高密度单点地震采集技术
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地震采集基本技术及技巧地震采集是地震学研究的关键环节之一,通过采集地震数据,可以帮助地震学家研究地震发生的机理以及预测地震趋势。
地震采集的基本技术和技巧包括采集设备的选择和操作、数据的处理和分析等方面。
首先,对于地震采集设备的选择,需要根据实际研究需求和采集场地的特点来确定。
常见的地震采集设备包括地震仪、地震测震台等。
地震仪是用来记录地震波形信号的仪器,一般分为数字地震仪和模拟地震仪两种。
数字地震仪具有采样率高、信噪比好等优点,适用于高精度的地震研究。
模拟地震仪则适用于一些简单的实地调查和初步的地震监测。
地震测震台是用来安放地震仪的基准仪器,具有稳定性和精度要求高的特点。
其次,对于地震采集设备的操作,需要一定的技巧。
在使用地震仪之前,需要进行校准和测试,确保仪器能够正常工作。
在地震仪的安装过程中,需要注意避免与外部干扰源接触,例如电线、建筑物等。
根据采集的具体场地情况,选择适当的仪器设置参数,比如采样时间、放大倍数等。
在采集过程中,要避免强光直射和强电磁干扰,以免影响数据质量。
另外,对于地震数据的处理和分析,也需要一些基本的技术和技巧。
首先是对地震数据的质量进行评估。
这包括对数据的采样率、信噪比、动态范围等进行检查和分析,以判断数据质量是否符合要求。
其次是对地震数据进行滤波处理。
滤波可以去除数据中的噪声和干扰,以突出地震信号。
滤波方法包括时域滤波和频域滤波等。
最后是对地震数据进行解译和分析。
这包括对地震波形的特征进行识别和提取,以及对地震波的震源和传播路径进行模拟和重建。
在地震采集过程中,还有一些需要注意的技巧。
首先是选择合适的采集时间。
由于地震波在不同的时间段和季节有不同的传播特性,因此需要根据实际情况选择合适的采集时间,以提高数据的质量和可靠性。
其次是选择合适的采集点位。
采集点位的选择需要考虑地质结构、地貌特征等因素,以确保数据的代表性和可比性。
此外,在采集过程中,需要避免距离较近的干扰源,比如交通道路、建筑物等,以免干扰数据的采集和分析。
CSI:基于压缩感知的高精度高效率地震资料采集技术李成博;张宇【摘要】介绍了CSI(Compressive Seismic Imaging)技术.该技术是基于压缩感知理论所开发出的一整套地震资料采集和处理综合技术,主要包括非规则最优化采样设计、地震信号的稀疏化处理、基于稀疏反演的数据重构及同时震源分离等内容.CSI利用非规则最优化设计和独立同时震源作业,极大地提高了采集效率,缩短了采集周期,从而以较低成本完成高品质、高密度的三维地震资料采集.在地震资料处理过程中,通过信号分离与数据重建来高保真地恢复叠前地震信号.海底节点、海上拖缆和陆地可控震源等生产项目中的应用结果表明,与宽频带处理以及叠前深度偏移技术相结合,CSI提供了高质量、高精度的地下成像结果.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2018(057)004【总页数】6页(P537-542)【关键词】压缩感知;非规则采样;稀疏反演;高效高密度采集;叠前深度偏移【作者】李成博;张宇【作者单位】美国ConocoPhillips国际石油有限公司,休斯敦77079;美国ConocoPhillips国际石油有限公司,休斯敦77079【正文语种】中文【中图分类】P631地震资料为油气勘探提供了重要的信息基础。
三维地震采集的概念早在20世纪初期就已出现,但受当时采集设备和计算能力(包括资料显示、处理、成像以及解释能力)的限制,这项技术一直未能得到实际应用。
直到1967年才在美国德克萨斯州首次进行了三维地震资料采集。
1972年,美国进行了三维地震采集的评估。
与此同时,地震资料处理和成像方法也取得了长足进步,客观上推动了三维采集的发展。
至2000年,三维叠前深度偏移技术迅猛发展,并且不断更新换代。
今天,三维地震资料应用于油气勘探到开发各个环节。
生产部门对地质构造分析和储层预测的精度要求不断提高,地震资料采集必须为石油勘探提供足够的地质信息。
三维拖缆作业是海上地震资料采集的主要方式。
单点高密度采集应讨论的问题北京华昌新业物探技术服务公司侯树麒当今世界上有三种地震勘探新技术,就是:单点高密度采集技术;多波三分量地震勘探技术和所谓的高密度地震勘探技术。
单点高密度采集技术就是西方地球物理公司的Q-Land技术和华昌公司的“单点单道高密度地震勘探数据采集方法”其核心内容是单只检波器直接数字化传输,采集密度高达5米。
并推出了专用的万道网络化单点高密度地震仪器系统。
值得注意的是它并不要求用何种检波器,只强调了每道单只检波器和检波器直接数字化传输。
多波三分量地震勘探技术是I/O公司上世际九十年代推出的,它的主要内容是使用MEMS数字三分量检波器。
至于高密度地震勘探技术就是在以前常规组合检波采集方法基础上减小面圆。
为了区分这三种技术有必要讨论以下问题。
一、检波器直接数字化与数字检波器1.有没有“数字检波器”自从原美国I/O公司在上世界末推出MEMS数字检波器以来,近十几年业内一直不断论正所谓“数字检波器”与“模拟检波器”的“长”与“短”,大多认为“数字检波器”频带宽、动态范围大…等等优点,但是往住都只将MEMS检波器认为是“数字检波器”,而其他动圈式、涡流式、压电式统统为“模拟检波器”。
我们首先应科学、认真地思考、论证-下什么是“数字检波器”。
地震检波器是用于地质勘探和工程测量的专用传感器,是一种将地面振动转变为电信号的传感器,或者说是将机械能转化为电能的能量转换装置。
那么有没有能将振动转变为数字信号的传感器呢?答案是否定的!下图为MEMS微电子机械系统的机电转换示意图图1 MEMS微电子机械系统的机电转换示意图不难看出MEMS检波器也是产生模拟信号并经滤波、放大、模数转换后才输出数字信号的。
这和将普通动单只圈式检波器直接数字化是-样的!不同之处是MEMS是由微电子光刻加工而成,体积很小,而且是有源的〔有内部电噪声〕,普通动圈式检波器体积和重量要大得多,但是是无源的。
MEMS检波器经A/D模数转换后输出数字信号再接入到采集站(采集站本来就有A/D模数转换器),这完全是对A/D模数转换器(野外地震勘探仪器所用的宽温A/D模数转换器价格很高)资源的浪费!成本也是高密度采集不能承受的。
单点地震采集优势与应用单点地震采集优势与应用地震学是一门研究地球内部结构和地震波传播的学科。
随着科学技术的发展,地震学在理论和实践方面都有了很大的进步。
单点地震采集技术作为一种新兴的地震学方法,被广泛应用于地震勘探、地震监测等领域,并取得了显著的效果。
一、单点地震采集技术的原理单点地震采集技术是指用一台地震仪器记录来自不同方向的多个地震波信号,通过计算和处理这些信号的时间、幅度等参数,得到地下结构信息的一种方法。
其原理是基于地震波在不同介质之间传播速度不同的特点,通过地震仪器记录地下结构所产生的反射波和折射波,从而得到该地区的物性参数,如速度、密度等。
二、单点地震采集技术的优势1.采集效率高:相对于传统的地震勘探方法,单点地震采集技术能够在同样的时间内收集到更多的数据,并能够采集到更多不同方向的地震波信号,能够更全面地描绘地下结构信息。
2.解释结果准确:采用单点地震采集技术采集的数据更加细致,处理过程更加准确,因此所得出的结构模型更能准确地反映地下情况。
3.三维成像效果好:单点地震采集技术可以采集到三维方向上的数据,能够反映出地形、地貌等因素对地震波的影响,因此能够更加准确地进行三维成像分析。
4.可重复性强:重复采集地震数据是科学研究的一项基本要求,单点地震采集技术可以在同一区域多次采集数据,从而满足这一需求。
三、单点地震采集技术的应用单点地震采集技术在地震监测和地震勘探中都有广泛的应用。
1.地震监测通过单点地震采集技术,科学家可以实时地监测地震发生的情况并及时发布地震预警信息。
同时,通过反复采集地震数据,科学家还可以研究地震的发生规律,预测地震的发生可能性,从而为地震灾害的预防和减轻提供科学依据。
2.地震勘探单点地震采集技术在石油勘探、矿产勘探等领域具有广泛的应用。
通过采集地震波信号,分析地下物质的结构、形态、密度、速度、层位等信息,可以帮助科学家寻找石油、矿产等资源,并指导相关的采掘工作。
四、单点地震采集技术的展望随着计算机技术、雷达和激光测量技术的不断发展,单点地震采集技术在将来还会得到更广泛的应用。
准噶尔高密度地震采集技术应用与效果夏建军1黄永平1罗文山2王永明2郭勇11 北疆经理部2 研究院处理中心摘要准噶尔盆地开展高密度地震采集技术的研究与推广应用以来,经历了三个阶段,第一个阶段依托红山嘴精细三维证实了高密度地震的技术有效性,第二个阶段通过克拉玛依二次开发三维取得了高密度地震的经济可行性,第三个阶段通过多块高密度三维地震采集的实施达到了推广应用。
通过三个阶段的发展,形成了五项技术方法:高密度观测系统的论证分析技术;交替扫描高效采集技术;定量快速评价技术;噪声的一体化压制技术。
近年的应用实践,极大改善了地震资料品质,提高了地震勘探精度,增强了对地质目标精细描述的能力,为油气勘探与开发提供了依据。
关键词:地震采集高密度观测系统噪声压制质量评价1 引言地震数据的价值能够提高是显而易见的事实,提高地震数据的价值就是增加地震数据的信息量[1]。
高密度地震采集是提高地震数据信息量的物探技术之一,采用该技术获得的地震资料较好地解决了压制噪声、提高分辨率和保真度等难题,对勘探与开发中的储层预测和油藏描述极为有利。
表面看来高密度地震采集就是增加了炮检点布设密度,但事实上这中间有许多问题需要解决。
在烃类油藏的经济生命周期中,与地震数据采集有关的花费是工程中最早的,也是很显著的,通常都有降低地震数据采集费用的压力[1],因此,提高空间采样密度后能否提高经济可行性成为高密度地震技术的关键问题。
针对经济可行性问题,国际上推出了交替扫描、高保真、滑动扫描、远程滑动、单台远程滑动等一系列高效采集技术[2-5],极大地提高了高密度地震的经济可行性。
但是,高效采集以牺牲信噪比为代价,给原始资料带来了更多的噪声,因此,数字组合、数据分离、谐波压制 [6-10]等处理技术在高密度地震资料处理中迅速发展起来。
在准噶尔盆地,油气富集潜力区的勘探新突破需求和油田开发区的寻找剩余油需求极大推动了高密度地震采集术的推广和应用。
一项新技术在生产应用中能否达到预期的效果,技术的先进性是一个重要因素,如何进行应用把技术的先进性淋漓尽致地发挥出也是一个非常重要的因素,因此有了创新技术后,在生产应用环节也需要有相应的改变。
空间高密度单点地震采集数据数字组合去噪研究徐海;樊太亮;白玉春;张翊孟;赵夏;岳振国【期刊名称】《地球物理学进展》【年(卷),期】2012(27)6【摘要】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.【总页数】5页(P2617-2621)【关键词】空间高密度采集;数字检波器;线性干扰;野外组合;室内组合;智能数字组合【作者】徐海;樊太亮;白玉春;张翊孟;赵夏;岳振国【作者单位】中国地质大学能源学院;东方地球物理公司油藏地球物理中心;东方地球物理公司研究院国际部【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.“数字钦州”地理空间框架地名地址数据采集技术研究 [J], 李永维2.数字检波器单点地震采集与组合接收对比试验 [J], 于世焕;赵殿栋;于晨3.海上高密度地震数据数字组合方法研究与应用 [J], 刘志鹏;赵伟;张云鹏4.高密度单点接收地震采集数据的处理方法讨论 [J], 王飞;孙亚杰;裴金梅;宋建国;李文建5.关于单点高密度地震数据的室内组合分析 [J], 胡莲莲;叶树刚;芦俊;王赟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高分辨率单道地震调查数据采集技术方法摘要:通过对单道地震采集技术方法的研究和分析,并结合海上试验和应用效果,从环境背景、震源选择等方面对单道地震采集系统的方法进行改进和创新。
通过研究原理和试验,总结出一套可行性较强的单道地震调查施工技术方法,提高单道地震剖面分辨率,获取更高精准度及信噪比资料。
关键词:高分辨率;单道地震;调查数据采集技术高分辨率单道地震调查数据采集技术作为揭示海底表面以下浅层地质结构、潜在地质灾害以及活动断裂带特征的重要手段,对海洋地质调查发挥着重要的作用。
海上操作过程中会受到各项主客观因素的干扰,获取的资料信噪比也较低,影响后处理及解释工作。
目前对于海上单道地震资料处理技术的研究越来越多,例如波浪静矫正、气泡效益、次波压制等。
文章通过对高分辨率单道地震调查数据采集技术方法的研究,提高单道地震剖面分辨率,以便获得较高信噪比的资料。
一、单道地震调查数据采集技术方法单道地震采集主要依托于单道地震采集系统实现,采集系统由采集主机、接收电缆、震源和导航定位系统组成。
震源主要有气枪和电火花两种形式。
其中气枪震源由空压机、枪控单元、气枪等组成,电火花震源由电火花震源箱体、电火花释放单元组成;接收电缆主要是由单道48元(或24元、8元)的水听器组成的。
通常情况下,采集系统应用的是一发一收模式,即1个激发震源配备1个接收水听器[1]。
当探测地层较深时,激发间隔和记录量程一般是在1s以上,这就导致对地层的探测分辨率过低,地层水平分辨率一般处于5至6米。
一发双收模式是指1个激发震源配备2组接收水听器,这样可以同时获取2道数字地震记录,实现提高地层浅层部分高分辨率和地层深层部分探测深度大的效果。
双道接收单道地震布置图的具体布置如图1所示。
除以上两种,还有双发三收的模式,即利用三组不同响应频率的电缆,分别接收两个激发震源的反射信号。
利用高频电缆接收电火花震源的信号,利用低频电缆和中频电缆与GI震源构成一发双收的采集模式,这样能够缩小采集间隔,更好记录海底表层的高频反射信号,实现清晰反映地震剖面深层结构和构造形态的目的。
1.1 高密度地震采集技术概述
减小面元尺度,增加提高空间采样率,是提高分辨率的重要手段。
近几年由于地震仪器和计算机能力的发展,这一技术发展很快,并以高密度采集技术称之。
该技术不断发展成系列技术,该技术系列有两个显著特点,一是小尺度方形面元,保证空间采样足够和面元属性均匀;二是接收道数多,这是由面元尺度和目的层埋深两项因素决定的。
减小面元尺度,增加提高空间采样率,是提高分辨率的重要手段,尤其是横向分辨率。
高密度空间采样通过加大空间域、时间域的数据采集密度,增加目的层有效覆盖次数,提高速度分析精度,便于室内灵活有效地进行资料处理,在提高资料信噪比的基础上提高地震资料的纵横向分辨率及信息精度,促进勘探开发技术向特高精度发展,对山地勘探和小断块、薄储层、小砂体、小尺度孔洞的识别以及精细油藏描述具有重要意义。
近年来,高密度地震采集技术已成为国内外勘探工作者关注的热点,主要原因是这一技术提高了地震资料的分辨率和信噪比,对于勘探开发中储层预测和油藏描述是极为有利的。
高密度三维地震技术首先应用于海洋勘探,这是由于海洋地震勘探的设备特点决定的:海洋勘探检波器不组合;道间距小,并且计算机的发展可以传输较大量的地震数据。
PGS公司于1993年使用5缆地震采集船,2001年发展到16缆,目前能达到20缆进行地震作业。
面元普遍使用小尺度6.25m×25m,有的甚至减小到6.25m×12.50m、3.125m×12.50m。
采集中采用单个压电检波器接收、气枪组合激发。
陆地高密度地震技术的研究和试验工作投入较多的是WesternGeco 公司。
WesternGeco以野外单检波器接收、室内进行数字组合处理(DGF)(DigitalGroup Forming)等称为“Q-Land”技术。
DGF 把目前叠前处理的一些技术用于该处理中,如“十字排列”数据集形成、静校正、去噪、补偿、重采样等。
面元多为15m×15m 或20m×20m。
国内对陆地高密度空间采样地震技术的研究也历时多年,1997年在塔里木盆地腹地开展了10m道距二维测线采集,2003年在鄂尔多斯盆地苏里格进行了5m 道距单检波器接收二维测线采集,2004年在大庆江37井区开展了10m × 10m 面
元三维采集,主要技术特征是减小道距、增加覆盖次数、野外多个检波器组合压噪、多井小药量组合激发、记录可控震源野外单次振动在室内进行叠加处理等。
目前地震勘探中目的层深度大于3000m的地区普遍使用的面元尺度为25m×25m、15m×30m、20m×20m 等,目的层深度小于3000m的地区普遍使用的面元尺度为15m×30m、20m×20m、12.5m×25m 、10m×10m 等,在提高地层纵、横向分辨率等方面取得了效果显著。
近期,胜利油田开展了包括垦71、永新等地区的三维高密度地震采集工作,从试点到推广应用取得了一系列研究成果和应用效果。
为进一步的研究济阳坳陷隐蔽性油气藏的地震响应特征,建立包括薄互层、砂砾岩体、小断块、潜山、火成岩等复杂构造、地层和岩性等隐蔽性油气藏的地震反射模式,为油藏综合地球物理建模和动态监测服务,进行高密度地震采集技术的适应性研究具有特别重要的指导意义。
1.2 单点单检波器地震勘探技术技术特点分析
传统的地震勘探在野外采用大道数检波器组合以压制野外的相干规则噪音,这种方法在过去的几十年中,在提高信噪比、提高信号的幅度等方面起到了积极的作用,但是,这种方法众所周知带来了地震勘探频率的损失、增加了地震波的失真度。
野外组合压制了噪音的同时也压制了有效信号,也使得地震频率下降,同时组合降低了信号的动态范围。
单点单检波器地震勘探技术就是在野外,按照以往的组合形式布设独立单个检波器,相互之间不用缆线联接,每个检波器的数据独立的输入到地震采集站的地震通道中,独立记录。
地震数据在资料处理中心由资料处理员经过分析,根据不同点的噪音发育情况确定不同的组合形式,或组合、或不组合、或小组合、或大组合,以压制这个物理点的噪音,这种组合方式称之为数字组合方式。
单检波器方法在地震资料的改善、地震勘探质量的改善等方面具有独特的优势,早在1973 年有人就提出了这种思路,由于野外采集仪器技术的限制,直到2000年,随着大道数地震仪器的发展和问世,此方法的实施才变为可能,通过大量的野外试验,其优势体现的十分突出。
输出采样及采样密度
如果具备所有单点数据体,处理中的组合模式可以是多样的,根据地表不同特征构建不同的组合模式。
与时间采样相比,初始的空间采样间隔的提高受成本和操作效益限制,但是野外单点接收的数目要考虑利于相干噪音的衰减,当使用面积组合时,空间采样率一定要满足平面两维的需要。
采集和处理中,数据体随组合形式而减小,组合不同于直接叠加,影响是多方面的,专门的处理软件可根据实际情况实现不同形式的组合。
引起采集足迹的一个主要原因就是空间采样率不足,而空间采样率不足是由于野外地震道数受限制,野外线距和道距过大所引起的。
单检波器接收时最小道距可达到5m ,提高了空间采样率,有效消除了采集足迹现象。
数据高分辨率和高保真度
从不同道距所采集的数据频谱分析看,小道距具有相对比较高的频谱。
小道距在提高分辨率等方面具有独特的优势。
单检波器接收也消除了由于地形的变化、或者是由于近地表速度的变化所造成的具有几毫秒甚至更大的旅行时差异的组内地震道的叠加所造成的地震信号的畸变、地震属性的失真、和质量的下降。
也消除了不规则的地震检波器耦合、地震检波器公差所造成的地震信号的畸变、地震属性失真及地震质量的下降。
单点接收技术由于消除了地震道野外所存在的误差差异,有利于野外静校正的实施。
单点单检波器接收为高分辨率地震勘探、岩性地震勘探指出了一条光明的道路.这种方法的实施,改善了地震勘探在山地、近地表变化剧烈的城市、工业区等地区的应用效果。
是地震勘探技术革命性的发展,为储层描述、地震属性分析、地震参数提取等提供了高质量数据。
室内组合方法
地震勘探在采集过程中使用炮点和检波点组合方式压制干扰已经有较长的历史了。
从理论上讲,适当的组合可以滤除不想要的噪音,然而,实际操作时理论性的组合比较难适应野外噪音的变化,并对组合当中的每个检波器产生了误差。
地面耦合的不一致性和组内静校正的误差污染了地震数据。
总之,组合形式越复杂,波场的采样误差就越大,因此野外布排时就需要特别仔细,同时在大道数作业时仍使用组合增加了野外成本另外地层是各向异性的,最佳的野外采集方式及组合模式在探区内应该是变化的,单检波器接收使得想要的组合形式可以在
资料处理中心来构建,可以省略采集过程中的大量试验炮,也避免了大工区采用一种固定组合模式带来的压制变化噪音的问题。
在室内使用组合,把每个单个检波器输出的信号组合叠加到一起,资料忠实于采集,在单检波器技术或者在采集时使用点组合形式下,从每个单独的检波器接收到的信号单独记录,这种方法具有明显优势。
单点接收对噪音波场具有充分地采样,与波数响应相对应的期望的时间和频率可以在测量到的波场上被有效利用。
采样和去假频滤波是时间域数字记录的常规技术,使用单点接收将基本采样定律扩展到了空间域,恰当的单点接收数据体预处理使得数据按组合模式输出,排除了假频噪音。
因为单点接收到的信号是独立的,所以单点接收也能够校正由于虚假振幅变化和沿组合方向的静校正差所造成的影响。
1.3 高密度单点采集技术展望
单点单检波器地震勘探技术随着勘探设备的发展正在飞速发展,勘探界普遍对此方法提出了应用要求,国外已经在墨西哥湾、中东等地进行了大量的试验性研究,获得了良好的高信噪比数据。
我国复杂多变的近地表条件,正需要这种技术来避免近地表对组合带来的影响,东方公司等单位已经在西部实施了大量的称之为高密度采集的单点单检波器地震勘探,将原野外多道组合分解成小组合或单点接收,在计算中心实施数字组合,对克服高差的影响、近地表速度的影响等起点了积极的作用,获得了比较高信噪比的数据,为西部复杂地表条件下的地震勘探探索了一条新路。
此方法是解决岩性勘探、复杂地区勘探值得探索和尝试的方法。