地震采集观测系统设计分析

一、45°斜线法
将该观测系统置上坐标，如图。图上炮点与第1道距离称 为最小炮检距，为50m；炮点与第24道距离称为最大炮检 距，为1200m；每个三角形顶点代表地下面元，相邻面元 间距为25m；地面上施工测线长度为1200m，地下观测范 围为600m (12.5～612.5m)。
。。。。。。
1234 。。。。。。。。。
二、多次覆盖观测系统简介
在多次覆盖观测系统综合图上有4种线：深棕色45°斜线表 示共炮点道集，24道；蓝色135°斜线表示共检波点道集， 12道；垂线表示共CDP道集，6道；蓝色水平线表示共炮 检距道集，道数与炮数相等。
二、多次覆盖观测系统简介
参数设汁 CMP点距，由地质任务确定； 道间距，等于2倍CMP点距； 炮间距，等于道间距的整数倍，与覆盖次数直接相关； 最小炮检距，主要考虑因素为最浅目的层深度和多次波压制； 最大炮检炬，受多种因素制约，通常主要考虑最深目的层深度、 动校正拉伸畸变、多次波压制等因素； 覆盖次数，取决于本工区原始资料信噪比，通常为数十次；
二、多次覆盖观测系统简介
实例2 胜利油田地质模型及胜利地震物理模型的二维偏移 剖面
二、多次覆盖观测系统简介
实例3 炮点和接收点不在一条直线上如何理解？
40米 40米 检波点1
检波点12
40米 40米 检波点1
检波点12
40米 40米 检波点1
检波点12
二、多次覆盖观测系统简介
实例3 炮点和接收点不在一条直线上如何理解？
二、多次覆盖观测系统简介
排列形式表示法 经过多年实际应用，国内在二维多次覆盖排列表示方法上基 本得到统一，介绍如下。 二维观测系统排列参数：CDP间距25m，中心放炮，排列总 道数80道，道距50m，偏移距125m。 写成排列形式：2075―125―50―125―2075m，其中50表示 道间距50m，125表示偏移距，2075为最远道检波点与炮点之 间的距离，即最大炮检距。显然，这种表示形式简明扼要。 二维观测系统覆盖次数：炮点距200m，即排列向前滚动4个 道距，根据公式计算，80/2/4=10，覆盖次数10次。

第３ ２卷
２１ ０ ２年
第 ７期
７月
核 电子学 与探 测技 术
Ｎｕｃｅ ｒＥｌｃｒ ｎｉｓ＆ Ｄｅｅ ｔ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｌ ａ ｅ ｔｏ ｃ ｔ ｃｉ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ
Ｖ０． Ｎｏ ７ １３２ ．
Ｊｌ ． ２ １ ｕｙ ０ ２
大 型 地 震 数 据 采 集 系统 中的 实 时监 视 系统 设计
可 以应用 于其他数据采集系统 。
关键 词 ： 数据采集系统 ； 系统 ； ； 监视 实时 不同数据传 输路径
中图分类号 ： Ｔ ７ Ｐ２ ４＋． ２ 文献标志码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ５ －９４ ２ １ ）７０ １ －６ ２ ８０ ３ （ ０２ ０ －８４０
海 洋石 油 在 现 代 石油 中 的 比例 越 来 越大 ， 地 震 勘 探 方法 是 目前 油气 田勘 探 的主 要 手段 ，
据 和地 震 采 集数 据 ， 中状 态 数 据 需要 有 较 强 其
勘探时所使用的勘探设备具有规模大、 多通道 、 高 采样 率 、 分 辨 率 、 时 处 理 等 特 点 ¨ 。在 高 实 Ｊ
庞 大 的地 震数 据 获 取 系统 中 ， 地 震 数据 采 集 对
的实时性 ， 而地震采集数据量较大 ， 需要数据传 输速 度较 快 。系统 根据 ２种监 视数 据 的不 同要 求， 分别设计相应数据传输 通道来实现数据传 输要求 ， 通过合理设计监视数据传输流程 ， 进一 步优化相应传输通道 的传输性能 ， 提高监视 系
地震 数 据总 量为 ６×１４ ３ ８ ．２Ｍｂ＝ ． １ ４Ｇ 。 ２ ２ １８ ｂ
则拖缆 接 口板分离后 的状态 数据 的数据率为 ４ ．８ ２ ９ １６ｋｐ ； ６０ × ０＝ ２ ． ｂｓ经拖缆接 口板分离 的 地 震 数 据 为有 效 数 据 帧 中地 震 数 据 ， 如果 系 统 的采样 率 为 ２ｋ ， Ｈｚ系统 采 集通 道数 为 １ ２ ， ０ 每 ９

柬 线 滚 动 距： ６ ０ ０ ｍ
距
方 面 元 （ 线 元 ） 尺 寸 接 收 线 距 最 大 非 纵 距 最 小 炮 检 距 最 大 纵 距 道 距 覆 盖 次 数
２ ５ ｌ ｎ ｘ ２ ５ １ １ １ ４ ５ ０ ｍ、 ６ ０ ０ பைடு நூலகம் ＜ ￣ ５ ３ ７ ５ ｍ ３ ５ ． ３ ５ ｍ ￣ ＜ ５ ３ ７ ５ ｍ ５ ０ ｍ １ ０ ８ 、 １ ４ ４
０
覆 盖 次 数： １ ２ ｘ ９ 面元： ２ ５ ｍ ｘ ２ ５ ｍ
最大纵距： ５ ３ ７ ５ ｍ 接收线距： ６ ０ ０ ｍ
最 大 非 纵距 ： ５ ３ ７ ５ ｍ 横纵 比： １
最大炮检距： ７ ６ ０ １ ｍ 柬线滚动距－ ６ ０ ０ ｍ
斜 交 中 间 激 发 观
炮线距： ４ ０ ０ ｍ 道距： ５ ０ ｍ
覆盖次数： １ ２ ｘ ９
最 大 非 纵 距： ５ ３ ７ ５ ｍ
向７ ｔ ｋ ２ ５ ｍ ｘ ２ ５ ｍ
最大纵距： ５ ３ ２ ５ ｍ
横纵 比： １ ． Ｏ ｌ
最 大 炮 检 距： ７ ５ ６ ６ ｍ
接收线距： ６ ０ ０ ｍ
的能
间 激 发 观 测 系统
炮线距： ４ ５ ０ ｍ 道距： ５ ０ ｍ
炮 检 对 的 三维 叠前 成 像 轨 迹 是 椭球 。 宽 方位 角具 有 更 高 的 陡倾 成 像 能 力 和 较 丰 富 的振 幅成 像 信 息 ： 宽 方 位 角 地 震 还有 利 于压 制 近 地 表 散 射 干扰 ． 提 高地 震 资 料信 比、 分 辨 率 和保 真 度 。 方位采集 毕竟成本较 高。 并不 是每一个地方 都适合． 真 正 需 要 宽 方 位 角 采集 的 是 地 质 前 景 看 好 、地 层 油 气 裂 缝 比 较 发 育 或 性 变 化 比 较 大 的 地 区 。 利 用 好 宽 方 位 角 覆 盖 对 纵 波 地 震 数 据 测垂 直 的 或 高 角 度 裂缝 的 空 间定 向 具 有 优 越 性 ．从 而 可 提 高 料 解 释 结 果 的 精 度 。 维 宽 方 位 角 观 测 系 统定 义 为横 纵 比 大 于 ０ ． ５ ，横 纵 比 为最 大非 炮 检 距 与 最 大 纵 向炮 检距 之 比 。当 横纵 比等 于 １ 时。 在最 大纵 炮 检 距 以 内 的炮 检 距方 位 角 在 ０ — ３ ６ ｏ度 均 有 分 布 ： 大 于 最 大 向炮 检距 的炮 检距 方 位 角 随炮 检 距 值 增 大 而 变 窄 。 所 以 在 宽 位 三 维设 计 时 ，最 大纵 向炮 检距 要 满 足 主 要 目 的层 勘 探 的需 三维 地 震 宽 方 位 角 观测 系统 设 计 事例 分 析

不同Ｃ ＭＰ面元 、 同覆 盖次数 、 不 炮检距 、 方位角的对 比分析 ， 进行观测 系统的优化设计 ， 结果表 明宽方位 角的 １ ０线 ８
炮观测 系统较其它常规的观测 系统在保证覆盖次数的前提下 ， 炮检距和方位 角的分布上更加均匀 ， 更加有利于压制采
集过 程 中的 采 集脚 印 。
束 状 正交 规则 观 测 系统 进行 数 据采 集 ， 收线 距 由 接 原 来 的 ４ ０ １０ 到现在 的 ４ ｍ、０ 从 以前 的 ０ ｍ、０ ｍ ０ ２ ｍ， 大道 距 到现 在 的 ２ ｍ、０ｍ甚 至 ５Ｉ，接 收排 列 普 ０ １ Ｉ Ｔ 遍 达 到一千 道 以上 。采集技 术 与地震 仪器 不断取 得 进 步 的 同时 ， 临 的地 质 条 件 越 来 越 复 杂 ， 观 测 面 对
变观设计。在区内已查明地质构造上应进行特观设 计， 以获得更详细 的信息 。本文假设为水平层状地
层 的理 想情 况 。
方位角分布差会产生静校正耦合 问题 ， 均匀的 方位角分 布能保证面元周 围所有角度 的信息都参
与叠加。本文采用 的是窄方位角观测 系统 ， 重点对
５ ５
山西煤炭 Ｓ ＡＮ Ｈ ＸＩ ＣＯＡ Ｌ
８ ×８ Ｏ ８
１ ０ ４ ０ ２ ０ ８ ０
５×ｌ ０
参数
８线 ８炮
激发方式 接收道数 接 收线数 ／ 条
接收道距 ， ｍ 接收线距 ， ｍ 炮点距 ， ｍ 炮 排距 ， ｍ
ＣＭＰ尺 寸 ／ ｍ ｍ．
中间激发 中间激发 中间激发 中间激发 中间激发 ８ ８ ０× ８
１１ 常用 的观测 系统 类型 ．
进 了一大步。为煤矿生产矿井 、 采掘工作面的合理
布 设 提 供 了参 考 依 据 ， 快 了煤 矿 生产 进 度 ， 少 加 减

面元分析
系统可以对二维设计的每一个目的层的面元信息进行统计分析。
观测系统 显示
只要测线上的炮检点之 间有炮检关系，就可以 显示观测系统图。
工作量统计
用户可以对每一个设计 方案进行工作量统计。
观测系统打印
对布设好的测线进行打 印内容设置。
观测系统打印
在打印机上 输出观测系 统最终成果
数据输出
添加标题
控制。
添加标题
激发点和接收点是否规则 分布对形成关系无影
添加标题
点坐标数据加载到设计方 案中，给每天放炮的激发
添加标题
通过多次放炮可以实现多 个不同的观测系统。
生成炮 检关系
生成炮检关系
滚动放炮：指用户可以用鼠标选中一炮或多炮 作为初始炮片，给初始炮片一个初始排列片（初始 炮片的接收排列相同），然后初始炮片和初始排列 片按照一定的滚动规律分别滚动。
空8道
1道
120
129
248
上图定义的排列道为：1—道120、129—248，中道间缺失
8个编号，121至128就表示空8道。
排列还可定义为：-1—118、127—246。
基本概念
实际点排列:
实际点排列就是在已布设好的 实际测线上选择一段或
多段接收点，这些点之间有着 确定的位置关系。输入的接
收点起止点号必须是该测线的 实际点的点号。
生成炮检关系
从其他方案引入关系：
○ 把某个设计方案的炮检关系应用于另 一个设
计方案。
加载背 景图
如果有工区的地图或卫星照片，可以在 观测系统设计窗口中添加工区地图、卫 星照片等，这样用户可以根据工区地表 实际情况进行测线布设和炮检点编辑， 还可以用鼠标根据背景图输入障碍物和 定义激发点、接收点禁止区，根据禁炮 区和禁检区来移动激发点和接收点。

HI 扑nⅡ地震 技术研究了葳地Ⅸ∞低 岸扭断层＆储E；持Ⅱ ，N先#*盛《*目地崔t E∞地峨艇! 建，￡ⅡⅨ模
Ⅲ．伥据世I i ☆々观刊茅统m行11：*Ⅸ拟樱{Ⅸ∞*场Ⅲ％』’" Ⅻ地罐∞i 璺波场特“厦射渡虚悔制《压跳T地
质艇Ⅲ的地匝#Ⅱ《t E演模拟结牝"地州茉统进钉优化井盛行野外※辈#删的童际资科∞Ⅱ”*成像
嘲j地质摧m抓蚺4c奄型包含砂泥岩薄旺瞄岩陆尖火低序级断层和微幅度构造等t模刑参数米自r岩石物理参数研究的结果主要摩敬自纵波琏噬横渡建度密度纵波品质嘲千和横渡r铺顷r等
第^ 0卷第5Ⅻ
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l 赴记求l ：判断 临拌巾的范I Mcl 刳1) 为了得到比较准确的临界 角．一l 『以通t f 声波测
" 数据汁算地层临抖角。吐l 、F地层的谴度分别 ～Ⅵ和n．八日f 角和透劈f 角讣别为。和口．则根据 s nol l 定律．t Ⅱ以得剑
8氅一l 5l nJ ，。，
<1)
’1透射珀d 等于9{) 。时．八日f 角即山临界m．则( 1)
』℃If变为
““口～、+口
( 2)
… l n 1( Ⅵ7∞)
( 3)
( 3) 止巾的a即为上，下地壕分界面的l 临界角。根据
f 3) 式町以求取每层的临抖角．从m】得到十临界期
浆合。根据该临界角颦☆碲定临蚪珀的下限假，并
将临羿角的F限f ^ 作为反自t 角的l ：限值( 刚2 ) 。
I N? ‰” 舶敞^统l
l 观测系统设计方法
J I 设计思路 观测系统设计的目的是增加探测口标的_酲盖

面 元 分 析
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系统可以对二维设计的每一个目的层的 面元信息进行统计分析。
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观 测 系 统 显 示
只要测线上的炮检点之间有炮 检关系，就可以显示观测系统图。
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工 作 量 统 计
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基本概念
桩号排列: 桩号排列也是由实际测线中的实际点来定义，而桩号 排列中的接收点可以是测线中不存在的接收点，也就是说 桩号排列中接收点的桩号可以是虚拟的。
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基本概念
裂口 所谓的裂口就是在排列上指定一个不接收道的范围。 裂口和排列中两个排列段之间的空道的意义不完全相同， 裂口是独立的，和排列以及激发点的移动可以不同步。
空8道 1道 121道 128道 空8道 3道 122道 129道 250道 248道
每放一炮检波点滚动2道，裂口滚动1道。
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布 设 炮 检 点
自由布线 编号排列布线 满覆盖自动布设 加载外部数据
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布 设 炮 检 点
用户可以对每一个设计方案进行工作量统计。
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观测系统打印
对布设好的测线进行打印内容设置。
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观测系统打印
在打印机上输出观测系统最终成果
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探 的要 求 。 提 出在 地 震 数 据 采 集 系统 中增 加 智 能 程 控 型 前 置 放 大 器 和 频 谱 均 衡 滤 波 器 ， 用 它 们 对 球 面 扩 散 和 地 层 吸 收 衰 利 减进 行 补 偿 ， 善 地 震 反 射 波 的特 征 参 数 。 建 立 理 论 模 型 ， 证 改进 方 案 的 有 效 性 。 结 果 表 明 ， 改 验 改进 后 仪 器 接 收 到 的 地 震 反
深 层勘 探 十分 不利 ； 同时 不利 于仪 器 的宽 频 带接
收 ， 些都 会 导 致 地 震 记 录 的 附 加 相 位 增 多 ， 而 这 反
于球 面扩 散 和地 层 吸 收 衰减 效 应 ， 得 来 自地 下深 使 层 的地震 反射 波 的振 幅变 得很 微弱 ， 致 ２ 导 ４位模 数 转换 器 （ ／ 在 记 录时 Ａ Ｄ高 端 出现 若 干 空位 ， Ａ Ｄ） ／ 所 以实 际记 录 到 的信 号 动态 范 围也 很 小 ， 大约 为 ６ ０～ ８ Ｂ ０ ｄ 。至 于地 震反 射 中 的 高频 成 分 ， 层 的 吸 地 收衰 减使 其更 加微 弱 ， 导致 中深 层 反射 ３ ０Ｈ ０ ｚ以上
射波主振幅、 主频率、 频带宽度 、 向分 辨率及仪器记录信 号的有效动态 范围均不 同程度 地提高。 垂 关键词 地层 吸收 球 面扩散 程控放 大 Ｂ 均衡滤波
中图法分类 号
Ｔ ｌ； Ｅ ９
文献志码
在 探 测 石 油 薄 储 层 及 油 气 开 发 精 细 地 质 描 述 中， 地震 勘探 技 术受 到越 来 越 广 泛 地 重 视 和 普 遍 应 用， 同时精 细地 石油 勘 探 与 开 发 对 地 震 勘 探 的精 度
５ｍ以下 厚度 的 地 层 ， 要 求 地 震 勘 探 仪 器 应 能 记 就

引言 三维 地震勘 探是 一种高 密度 面积 采集 技术 ，是三维体积勘探 。它利用 炮点和检 波 点 网格 的 灵 活组 合 获 得 分 布 均 匀 的地 下 Ｃ Ｄ Ｐ点网格和确定的覆盖次数【 ｌ 】 。观测 系统 是指检波器排列和爆炸 点相对位置 的关系 ， 要求是不仅在单张记录上可靠追踪有效波 ， 且要 保证 在所得 资料上连 续 追踪地 震界 面 观测系统正确与否 ，这直接影响数据采集质 量 资料处理和地质成果的精度 。
所需 要 的最大波 数 。最 大波数 可 以通过 有 代表 性 的速度模 型 的射线追踪推 导 出来 ， 即
ｋ＝ ｋ ｜ ＋ｋ ｒ
于震源 子波 的频率 成分常常 会受 到影 响 ， 因此 就需要 去确 定对 分辨 率的要 求 ，如 目 的层 中最薄层 的 厚度 、断 层位置 的横 向精 度 ，然后建 立分辨 率需求 与所需 最高频 率 之 间的关系 ，而最 高分辨 率取决 于可 以达 到 的最大波 数 。最 大波数 可 以利 用 以下公
式来得到。
式 中 ，ｋ 是炮 点和检 波点波 数 向量 之 和 。在任 意一个 地下 点 Ｐ ，可 以根据 从炮 点 、接收 点到 Ｐ点的射 线路径在 Ｐ点出的方 向找到 ｋ ｓ 和 ｈ 的方 向，并且每一个波数 ｋ 的大小从 公式 ｌ ￣ － ｌ ｆ ｖ 得到，ｖ 是Ｐ 点的速度 。 （ 三）最 浅 目的层位 正交 观测 系统 的最小 炮检距 出现在 靠 近 炮 点和接 收线交 点的 中点位 置。在相 临 炮 点线 和接 收线 组成 的矩 形区域 中 间，最 小 炮 检 距 差 不 多等 于 矩 形 的对 角 线 的 长 度 。我们将 其称 为观测 系统 中的最大 最小 炮检距 （ Ｌ Ｍ０ ｓ ） 。采集线之间的距离越大 ， Ｌ ＭＯ Ｓ 越大 。由于照 明地下浅层 需要小 的炮 检 距 ，所 以 ，接收线 距决定 了能够成 图 的 最浅层位 。 （ 四）最深 目的层位 最 深的 目的层 位给 勘探所 使用 的最大 炮 检距 提供 了一个 上限 ，由所需要 的最大 炮检距 可得出接 收排列长度 Ｌ ｒ 和炮 点排列 长度 Ｌ ｓ 。 （ 五）噪声压制 常用 的压制 噪声 的方法 主要有 多次覆 盖和组合激发 （ 接收 ）两种方法。 １ ．确定合适 的覆盖次数 确定 覆盖 次数最 简单 的办法就 是根 据 纵 向和 横 向上 的线间距 和最大炮 检距来 计 算求得覆盖次数［ ４ ］ 。 如果 条件 允许 的话我 们可 以进 行三 维 勘探试 验 工作 。根据试 验效果 来确定覆 盖 次数 ，这样 的成 果较高 ，如果 需要对 大块 区域 进行 三维地 震勘 探时 ，进 行三 维地震 勘探试验工作也是必要的。 ２ ．炮 点组合和接收点组合 组 合激 发和 组合接 收的主 要 目的是压 制 地滚 波 。沿 测线 的线性组 合激发 和组合 接 收能 使产 生了假 频的地滚 波受到 很大 的 压制 。