地震采集方法理论与实践概要

地震资料采集试验方法与分析一、试验点、线的选择1、试验目的⑴调查工区干扰波的类型及分布规律，确定压制干扰的有效办法。

⑵调查工区激发特征，包括激发井深分布规律，激发能量和激发形式。

⑶选取工区合理的接收参数，压制影响资料品质的主要干扰波。

⑷优化全区采集参数，预测资料品质分布规律，制定针对措施。

⑸评估、削弱因资料采集对资料处理的影响。

⑹正确预测、评价地震资料采集任务完成状态。

⑺预测或提供预测技术信息，进行风险评估与经济分析。

2、试验点、线布设原则系统试验点、线应布设在工区内具有代表性的位置或资料品质较差而需重点攻关的区域内。

考核试验点应根据工区表层地震地质条件和地下地震地质条件，结合表层调查资料，以及以往资料品质情况合理布设，要代表区内的各种地表和地下条件，能控制全区激发井深，掌握不同区域的资料品质，确定合理的施工参数。

总之，根据全区表层及深层地震地质条件进行全区区域分类，综合考虑地上、地下条件合理地布设试验点。

⑴表层地震地质条件①试验点布设应充分考虑近地表岩性分布规律，试验点应布在沉积环境变化的岩性过渡带上。

在2003-2004年度的双城工区，生产前我们收集了该区第四纪地质资料，进行了近地表沉积规律和地表结构特征研究。

表层调查人员在施工现场进行表层岩性的录制和分析工作，掌握了激发岩性在区域上的分布规律和特征。

该区表层岩性的分布主要受河流冲积和改道影响。

近代河流稳定的冲积作用形成了工区东部广阔的含沙黄胶泥高台区，之后的一次急剧改道形成了工区中部一个北东向的高台－平原过渡区；现代河流的冲刷及大地夷平作用使局部高台变为高岗；现代河流的冲积和频繁改道，形成了工区西、南部广阔的河套平原区。

上述河流作用使整个工区形成了一个明显的三级河流阶地地貌。

老河道残留的心滩和边滩形成了现在的沙岗子，残留河道沉积了较厚的淤泥而形成了现在的淤泥质亚粘土低洼区。

在近地表岩性分布规律认识的基础上，我们在含沙黄胶泥高台区、老河道残留的心滩和边滩形成了现在的沙岗子和残留河道较厚的淤泥质亚粘土低洼区分别布设代表性试验点，分析研究各种沉积岩性下的激发特征。

②试验点布设应考虑地表起伏变化规律，试验点应布在高程起伏变化的过渡带上。

仍以2003-2004年度的双城工区为例，该区总体上呈东北高、西南低的趋势，海拔高程在120-178m之间。

工区南部和西南部的江湾河套平原区，高程在115-120m左右；工区东部和北部为高岗平台区，高程一般为150-160m；工区中部有一条明显的条带状分界线，为高岗和平原过渡条带区，高程在165-178m之间，最大落差达23m。

工区中部过渡带区地表起伏变化较大，布设代表性试验点，分析研究高程起伏变化的过渡带上的激发特征和资料品质面貌。

③试验点布设应考虑低降速层分布规律，试验点应布在速度、厚度变化的过渡带上。

2004年海拉尔盆地海参4井三维开发地震工区低降速层厚度变化剧烈，且多处存在速度反转和速度层尖灭现象。

海参4井三维开发地震工区西部为乌尔逊河，向东依次为河漫滩和冲积平原，在向东有一低洼的沼泽条带，推测为古河道或干涸湖泊，沼泽条带以东的高地为天然堤。

近地表沉积受乌尔逊河影响，地下结构复杂。

沼泽条带区地表含水丰富，地表就出现高速层，且速度达到1500-2000m/s，甚至更高；地下河道砂等河流相不均匀体的广泛分布，造成条带状高速层尖灭在更高速的地层之上。

在速度、厚度变化的过渡带上合理的布设试验点，寻求激发井深的变化规律。

⑵深层地震地质条件地震采集单炮品质受表层地震条件的影响较大，深层地震地质条件的变化也直接影响了单炮品质变化。

若要全面了解工区资料品质分布概况，布设试验点也应当考虑深层地质构造。

①在构造高点及高陡构造区，合理布设试验点在背斜或穹隆的顶部，散射作用强。

由于构造长期抬升，断裂十分发育，波场复杂化，地震成像困难。

高陡构造区地层倾角大，速度差异大，射线路径复杂，成像困难。

在构造高点及高陡构造区做好模型正演分析，合理布设试验点，寻找射线路径简单，能量强的观测路段作为主要激发部位。

②在较大断裂带附近布设试验点一般情况下，区域控制断层或盆地边界断层等控制影响沉积环境条件的较大断裂带，由于长期拉张、挤压等大地构造运动的影响，断裂破碎带较宽，伴生断裂发育，造成地震波场凌乱，反射路径复杂，成像困难。

特别是逆掩断层，逆掩推覆体把老地层推覆到较新的地层之上，造成严重的速度反转，推覆体破碎，波场复杂化，成像困难。

在较大断裂带和逆掩推覆体上布设试验点，寻求增强反射透射能量的观测方法及施工因素。

③根据沉积相的变化及物源远近合理地布设试验点中国大陆主要为陆相盆地，多为河流相和湖相沉积。

沉积环境的变化主要表现为反射系数等岩石物性的变化，致密的湖相泥岩与河流相砂岩在地震剖面上的波组特征、反射地震相会有较大差别。

火山喷发岩、侵入岩及沿断裂侵入熔岩蚀变带等地震资料品质较差。

物源的远近直接影响到搬运沉积物的颗粒大小、分选磨圆度等，地震反射特征及资料品质也受到较大影响，如三角洲前缘相和冲积扇、洪积扇等扇体，资料品质主要受物源的影响。

二、试验方法和流程1、激发因素试验流程⑴表层调查通过地表踏勘、单井、双井微测井或小折射等表层地质结构调查建立试验区和试验点的表层结构概念模型，为试验点的选择和井深试验提供依据；⑵通过双井微测井和钻杆扫描选择最佳激发井深⑶确定最佳激发药量采用最佳井深，单井药量重点分析主要勘探目的层的信噪比，也要考虑激发子波频带宽度。

⑷组合井试验当单井激发地震反射能量弱，信噪比较低，不能完成地质任务要求时，或为了提高高频地震能量和信噪比而需要进行组合井试验。

组合井试验采用最佳单井井深，试验项目包括组合井数，组合井药量，组合基距等。

2、接收因素试验流程⑴规则干扰波调查⑵随机干扰相关半径调查⑶检波器接收因素试验在规则干扰和随机噪音调查基础上，设计不同类型检波器组合图形。

三、试验资料对比分析方法为了确定工区的施工因素，我们通常做干扰波调查、激发井深、药量、组合井、检波器组合形式及仪器前放因素等常规试验项目。

为了更好地完成资料采集任务，达到采集质量指标，还需要做一些为改善或解释资料品质的特殊试验项目。

1、常规试验项目及分析⑴干扰波调查为了调查工区源生规则干扰波类型及特征，我们设计了直角排列接收，5m道距，单只检波器或串检波器团放，浅井激发，固定排列移动炮点的方式，Inline方向得到最大炮检距，Crossline方向得到最大非纵距。

从调查解编记录上识别初至折射、浅层折射、多次折射、面波、声波、近源次生、测面波等各种规则干扰。

分析干扰波产生的机理及特征，大致计算出各种规则干扰的视速度、视波长、视频率等，特别是影响主要勘探目的层的各种干扰特征。

①折射波初至折射在低速层底界面滑行传播，其视速度一般为低速层速度，视频在20-30Hz；浅层折射主要在降速层底界面滑行传播，其视速度一般为低速层速度，视频在20-30Hz，初至折射和浅层折射波长较长，均大于浅层有效波视波长。

浅层折射一般能量较强，目的层较深时影响较小，处理时多采用初至切除，野外采集时不做任何压制。

多次折射有两种，一类产生于低降速层较厚的表层，其视速度一般为高速层速度，且由浅到深能量和频率有衰减现象。

另一类产生于基底埋藏较浅、地层埋藏浅或较浅地层的波阻抗较强。

海拉尔盆地边缘基底埋藏浅，松辽盆地中央隆起区西部斜坡带地层埋藏浅，三江盆地T4反射层强波阻抗界面，以上地区均发育有较强的深层多次折射。

深层多次折射的视速度接近于产生折射界面的底界速度（即界面以下层速度），视频率也接近于该地层的视主频。

可以采用深井激发压制和削弱浅层多次折射，或在处理时采用F-K滤波、减去法等去除，对于深层多次折射野外采集时不做任何压制。

②面波地震勘探中的面波为地滚波，是一种准瑞雷波，具有低频低速的特点。

它产生于地表或地层分界面（多在地表和低降速层底界面），以半波长沿椭圆轨迹逆时针运动。

由于介质的层状性和各向异性发生频散效应，在地震记录上呈扫帚状分布。

瑞雷波速度随波长而变化，波形随距离而变化，其穿透能力随频率而变化，大多数能量限定在两倍波长的厚度范围内。

瑞雷波是一种横波，在流体中剪切模量μ=0，不产生横波。

所以在潜水面以下富含水的高速层激发，横波得到较好的削弱。

另一个有效的办法是在波长域利用组合效应压制部分面波。

在地震记录上一般发育有几组速度、波长差异较大的面波，通过分频扫描和频谱分析确定各组面波主要频带和视频，在记录上计算出各组面波的视速度，求取各组面波的波长。

同时在记录上量取主要目的层附近的面波干涉带，结合分频扫描记录确定影响地震记录的主要面波波长。

在设计检波器组合基距时，约等于主要干扰面波波长；2井组合基距等于干扰面波波长的一半，3井组合基距等于干扰面波波长的2/3，多井组合时，基距约等于主要干扰面波波长。

也可以在处理时采用减去法有效的消除面波干扰，但野外采集时削弱面波干扰可以大大提高动圈式模拟检波器的动态范围，起到了拓宽频带宽度的功效。

③其它规则干扰声波干扰主要是由于激发井深较浅造成的，可以适当增加激发井深或减小药量。

近源次生干扰主要是由于炸药震源的破碎带造成的，可以适当减小药量或采用多井组合激发来削弱。

⑵激发井深试验①地震勘探中激发井的深度主要受激发岩性和虚反射效应影响。

在质地较硬、密度和速度较大富含水的胶泥层或砂岩层中，可以激发出能量较强的高频地震子波。

同时地震子波受虚反射效应影响较大，地震勘探中地表和潜水面一般为较强的虚反射界面。

在潜水面以下激发时，炸药震源激发子波和潜水面产生的虚反射波叠加在一起形成地震勘探中实际的地震子波，当虚反射波和炸药震源激发子波相差1/4相位时，子波相干加强，能够增强地震子波下传能量；当虚反射波和炸药震源激发子波相差1/2相位时，地震子波受到削弱，且子波频带变窄。

通过双井微测井调查工区的强虚反射界面，根据表层模型正演虚反射相应曲线，结合微测井资料波动力学解释结果设计井深试验，设计井深一般为：设计井深H = h潜水面+ 0.5*n （n=1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，14，16，18，20，24）；药量Q=4-8kg（勘探目的层埋藏较浅时采用4-6kg；较深或低信噪比地区采用6-8kg）；潜水面5m以下采用2m步长，潜水面10m以下采用3m步长做2口井深试验。

②井深试验分析采用定性和定量相结合方法，高分辨率地震勘探中更多地采用定量的手段精细地确定激发井深度。

2003年海拉尔盆地贝尔东北三维系统点井深试验分析表定性的方法主要通过观察各种井深的原始单炮、分频扫描记录，对比单炮能量强弱，干扰波强弱，视觉上信噪比高低，视频率及分频扫描记录上主要勘探目的层连续性。

定量的方法在定性分析的基础上量化，并结合KLseis软件做好能量、频率、信噪比分析。