第四章地震资料的野外采集

第４３卷第２期　

２０１０年（总１７３期）　西　北　地　质　

ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ　ＧＥＯＩ　ＯＧＹ　Ｖｏ１．４３　Ｎｏ．２　２０１０（Ｓｕｍ　１７３）　

文章编号：ｌ００９—６２４８（２０１０）０２—００４４—０４　

戈壁地区煤田野外地震勘探资料　

采集的技术难点分析与对策　

张向鹏　

（煤炭科学研究总院西安研究院，陕西西安７１００５４）　

摘　要：针对戈壁地区松散的砾石层地震信号衰减快、频率降低和能量减弱的特点，以及煤层倾角大、　煤层埋藏深度变化大和潜水面的影响，笔者对戈壁地区煤田地震勘探的野外采集技术难点进行了分析　探讨，并提出相应的技术对策：①地表条件复杂、潜水位变化大的地区采用汽车钻机成孔。②煤层埋藏　深度小、倾角小于１５。的地区采取小排列、小药量、中点放炮激发。③煤层埋藏深度大、倾角大于１５。的　地区采取大排列，能量足够情况下，采用小药量、端点放炮激发。最后通过实例补充说明。　关键词：戈壁地区；地震勘探；技术难点；对策　中图分类号：Ｐ６３１．４　文献标识码：Ａ　

戈壁地区和黄土塬区煤田地震勘探一直是煤矿　

地震勘探的难点。近年来，随着地震勘探技术的不断　

发展，在戈壁地区进行煤田地震勘探的效果逐渐显　著，但戈壁地区松散的砾石层对地震信号的快速衰　

减，造成地震记录频率降低和能量减弱，加之勘探的　煤层倾角大、埋藏深度变化大，这些技术难关依然困　扰着勘探技术人员。笔者通过对戈壁地区煤田地震勘　

探的对比试验和实践，试图分析野外资料采集的技术　

难点和采取的相应对策（张爱敏，１９９６）。　

１　野外地震资料采集的主要技术难点　

１．１地表条件复杂　

戈壁地区的地表绝大部分为砂砾石、亚砂等所　

覆盖，较为松散，含有厚度不均的砾石层。其对地　震波的高频信息有明显的吸收作用，使地震波的能　

量快速衰减，导致频率低，这给提高地震勘探纵向　

分辨率造成困难。　１．２潜水位深度变化大　戈壁地区潜水位一般变化很大，从１　ｍ左右到　

深达数十米甚至上百米。这对地震勘探激发条件提　

科技论坛

2015.06︱427︱ 野外地震资料采集方法及影响精度的因素分析 吕金有 （大庆钻探工程公司物探一分公司2288队，163357） 【摘 要】石油资源是现阶段世界性重要资源，随着石油开采的发展，石油勘探进入岩性勘探阶段。对石油开采中地震资料的要求越来越高，比如要求地震资料能够提供更加准确、全面的信息；随着科技的进步，数字地震仪和计算机技术广泛应用于地震资料采集中，促使地震勘探技术的进一步发展，为提高野外地震资料采集的影响精度，丰富野外地震资料采集方法。本文主要探讨野外地震资料采集方法及影响精度的因素。 【关键词】野外；地震资料采集；影响精度；因素分析 石油地震采集工作在石油勘探中具有重要的作用，为了提高地震信号必须利用更加精准的野外地震资料采集丰方法，提高地震资料采集的质量，同时提高石油开采过程中井位提取的准确性，促进我国石油企业的健康、持续发展。而野外地震资料采集工作是取得第一手资料的主要方式，在石油开采过程中必须做好野外地震资料采集方法及影响精度的因素分析工作，提高石油开采质量。 1 工程概括 本勘探工程位于长岭断陷深层二维工区横跨长岭、乾安、前郭、通榆、农安、双辽等六市县境内。工区西北部地势平坦，主要为农田及盐碱地，地表起伏不大，东部和南部有较大的高岗，全区地面海拔123m-276m。工区内交通方便，有国家级、县级及乡级公路通过。工区内有中石化矿权登记区。工区地理坐标约为：东经123°00′-124°50′北纬43°50′-45°15′。 工区内完钻的深探井都集中在断陷的东部斜坡带的南部伏龙泉构造、双坨子构造、大老爷府构造上，发现了双坨子、大老爷府、伏龙泉3个深层气藏，提交探明天然气地质储量30.09×108m3。工区内地势较为平坦，整体上呈东高西低趋势，地面海拔在130m-260m之间。地表主要为农田、草地及盐碱沼泽地，典型的地貌还有林带、沙岗、稻田、村镇和采油区的油田设施等。 2 野外地震资料采集方法 2.1 集中式采集法 在地震数据采集过程中整个信号的处理流程为：检波器拾取地震信号，将地面振动信号转化为模拟电压信号，再将此信号传输给大线滤波器，滤波之后的信号传送给低噪声放大器放大，再将放大后的信号送高通荣波器及陷波器等进行模拟滤波处理，同时采用大陡度去除假频滤波器，最后将信号送入多路转换开关通过复用转换后完成采样处理。在信号处理过程中对于较大的信号可以选择较小的增益放大，然后调整IFP的模拟信号，将所得到的各路信号进行合理的编排，再将编排后的结构送入数字磁带记录。 2.2 分布式遥测法 在地震资料采集过程中，集中控制式数字采集仪检波器一般通过大线连接采集系统，但是大线上的传输的信号一般是模拟信号，地震采集中信号的传输距离又比较远，所以信号容易受到各种因素的感染，降低信号质量。由于大线重量的限制分布式摇震仪的在设置的过程中一般在120道以内。 2.3 四2区三维地震采集法 在野外地震资料采集过程中，四2区三维资料处理方法类型比较多，比如单炮净化、反褶积试验、频谱分析以及交互速度分析。四2区三维地震采集法的信号处理效果分析主要体现在以下几个方面，波阻特征比较明显、较高的讯噪比、背景比较干净，同相轴可连续追踪对比的优势为：较高的分辨率、成像好、断面清晰、断点干脆、增加信息丰富度，保真度比较好、地质清晰。 3 野外地震资料采集影响精度因素 本工程全区开展了重力普查，1:10万的地面重磁力测量与1:100万的航空磁力测量覆盖全区。局部完成了电测深普查及大地电流普查。地震勘探始于1975年，截止2004年，完成二维数字地震73711.9km，其中普通二维地震53902.7km，测网密度1km×1km～2km×4km，三维地震2943.7km2。以上地震资料均不是针对深层采集，处理过程中又忽视了深层，加之地震采集跨年度大（85-97年度），不同施工单位、不同仪器型号差异，导致深层地震资料品质差，精确度低，难以对比追踪，严重制约了深层研究工作。必须找到影响勘测地震采集资料精确度的因素，提高地质资料的质量。 3.1 环境因素 影响野外地震资料精确度的因素中环境因素主要是指环境噪音的影响，比如在石油勘探施工现场，自然风、人、车以及动物等都可能产生噪音隐形信号质量。一般情况下噪音在5uv以下对地震信号没有太大的影响，大于5uv对地震信号的影响比较大。所以地震资料采集人员在勘探的过程中一定要把握好这个指标，采集地震资料时最好躲过噪音高峰期，以便提高资料采集精确度，提高信号质量。 3.2 人为因素 人为因素在野外地震资料采集中有着重要的影响，比如施工现场的设备管理、仪器操作员的现场质量把关等。在资料采集工作中人们往往比较重视仪器指标，而对其他设备管理不够重视。野外放线一般雇佣的是农民工，他们在工作过程中责任心不强、专业水平低，导致野外地震数据采集精度降低。所以，进行野外资料采集之前首先要加强各岗位的岗前技能培训，提高工作人员的业务素质和责任心，严格各个程序管理控制，消弱人为干扰，促进野外地震信息采集精度。 3.3 仪器和电缆因素 在野外地震采集过程中，检波器和电缆质量也会影响采集资料精确度的提高。比如检波器的失真程度超过一定的标准，会增加畸形噪音等级，较大的畸形噪音会大大降低地震波的信噪比。这种情况发生在地震地质条件发育较差的地域降低资料采集的精确度。 电磁干扰也会影响地震采集中的精确度，在电缆传输工程中无可避免的产生电磁干扰，而电磁干扰作用在电缆上，相当于给电缆一端增加了共模信号，从而产生共模干扰信号和差膜干扰信号，在电压转化工程中共模干扰信号会被消失，而差膜干扰信号不会消失，影响资料采集精确度的提高。所以在地震勘测过程中尽量使用高质量的电缆和检波器，以便提高地震信号的精确度。 3 结语 在石油勘探过程中，野外地震资料的采集方法和精确度占着比较重要的位置，在实际工作过程中一定要采用科学合理的采集方法，同时避免环境、认为以及检波器和电缆对信号质量的影响，最大限度的提高地震采集资料的质量。 参考文献： [1]李绪宣,王建花,张金淼等.南海深水区地震资料采集设计和处理关键技术及其野外试验效果[J].中国海上油气,2013(6). [2]周滨,刘长镇,高祁等.海上浅水区地震资料采集方法研究[J].中国海上油气,2007 (2). [3]李绪宣,王建花.张金淼南海深水区地震资料采集设计和处理关键技术及其野外试验效果[J].中国海上油气,2013(06).

1 第一章 地震波的运动学

第一节 地震波的基本概念

第二节 反射地震波的运动学

第三节 地震折射波运动学

第二章地震波动力学的基本概念

第一节 地震波的频谱分析

第二节 地震波的能量分析

第三节 影响地震波传播的地质因素

第四节 地震记录的分辨率

第三章 地震勘探野外数据的野外采集

第一节 野外工作方法

第二节 地震勘探野外观测系统

第三节 地震波的激发和接收

第四节 检波器组合

第五节 地震波速度的野外测定

第四章 共中心点迭加法原理

第一节 共中心点迭加法原理

第二节 多次反射波的特点

第三节 多次叠加的特性

第四节 多次覆盖参数对迭加效果的影响及其选择原则

第五节 影响迭加效果的因素

第五章 地震资料数字处理

第一节 提高信噪比的数字滤波

第二节反滤波

第三节水平迭加

第四节 偏移归位

第五节 地震波的速度

第六章 地震资料解释

第一节地震资料构造解释工作概述

第二节时间剖面的对比

第三节地震反射层位的地质解释

第四节各种地质现象在时间剖面上的特征和解释

第五节地震剖面解释中可能出现的假象 2 第六节 反射界面空间位置的确定

第七节 构造图、等厚图的绘制及地质解释

第八节 水平切片的解释

一、名词解释

第一章 地震波的运动学

1、波动 （难度90区分度30）2、波前（难度89区分度31） 3、波尾 （难度89区分度31） 4、波面 （难度89区分度31） 5、等相面 （80 、 33） 6、波阵面 （81 、 34）

7、波线（70 、 33） 8、射线 （72 、 40）

9、振动曲线（75 、 42） 10、波形曲线 （76 、 44） 11、波剖面（65 、 46） 12、子波 （60 45）13、视速度（80 、 30） 14、射线平面（60 、 47）

15、运动学（70 、 55） 16、时距曲线（68、 40） 17、正常时差（60 、 45） 18、动校正（60、 60） 19、几何地震学 （70 、 35）

1 第四章 地震数据采集系统及相关技术

第一节 地震数据采集系统组成

地震勘探技术、电子技术、计算机技术及信息技术共同推动了地震数据采集仪器的不断发展和更新换代，共经历了模拟光点地震仪、模拟磁带地震仪、集中式数字地震仪和分布式遥测地震仪。

一、 集中式地震数据采集系统：

上个世纪70年代中期，数字地震仪的出现，把地震勘探带入了一个崭新的时代， 出现了以DFS－V和SN338为代表的集中式数字地震仪。集中式地震数据采集仪器成功用于野外地震勘探约20年。

集中式地震勘探数据采集系统的最大特点是：采用IFP与14位逐次逼近型A/D转换器，IFP采用3～4位增益码，A/D转换器采用15位（1位符号位，14位尾数）逐次逼近型，集中式数字地震仪动态范围理论上可达168dB，但实际考虑仪器噪声等因素的影响，仪器的系统动态范围一般不超过120dB。

()20log DR记录的最大不失真电平理论（dB）最小有效电平

maxmin()20log6DRGGn理论

()20log DR记录的最大不失真电平系统（dB）仪器系统等效输入噪声电平

其中：minmax~GG为IFP放大器的增益范围，n 为模数转换器的位数。

检

波

器

检

波

器

记录逻辑 数

字

磁

带

机

多路转换开关

瞬时浮点放大器

模

数

转

换

器 仪器

输入电路 低噪声前

置放大器 模 拟

滤波器

仪器

输入电路 低噪声前

置放大器 模 拟

滤波器

2 二、 分布式遥测地震数据采集系统

把数据采集系统中的放大器、滤波器、A/D转换器、数据传输控制逻辑以及整个控制用CPU做在一个小箱体内，称为“采集站”，将采集站放置在检波点

上，每个采集站用小线与1～8道检波器连接，各采集站用数字大线或以无线方式与中央控制主机相连，构成分布式（Distributed）数据采集系统。