双复杂条件下高精度三维地震采集方法研究与应用——以苏北盆地高邮凹陷HM探区为例

郭海宁，唐汇超，徐磊

朱峰，吴小兵 （ 中石化江苏石油勘探局地球物理勘探处，江苏 扬州225007）

随着苏北盆地高邮凹陷油气勘探开发的不断深入，勘探区域的采集条件日趋复杂，工区通常集镇密集、养殖业发达［1，2］。寻找岩性油气藏、小断块、小构造等复杂地质体成为油田老区增储上产的重要目标，而高精度三维地震采集技术在该方面显示出一定的优势［3］。为此，笔者就苏北盆地高邮凹陷HM探区典型双复杂条件下的高精度三维地震采集方法进行了研究。

1 复杂地面障碍区的采集方法与应用

1．1 集镇采用基于高精度观测系统要求的多震源激发技术

集镇是炸药爆破作业禁区，以往的高精度三维地震采集中，多采用加密炮点、挂炮线和接收线的方式变观设计［4］，仍旧不可避免地产生浅层资料损失。在集镇使用可控震源并结合集镇外围安全区域的炮点能有效消除地震资料的缺口［5］，但是集镇内的可控震源激发点位的布设只能依据已有的安全路线设计，很难与高精度三维地震采集细分面元观测系统的要求一致。

震源激发点位置不规则，无法落在正常的炮点网格内，为了满足高精度三维地震采集细分面元的要求，采集观测系统的奇偶炮位置是错动的［6］，为解决该问题，整体思路是：①震源激发点布设位置沿已有路线方向小炮点距密集设计 （面元长度的倍数）；②沿测线方向相邻炮点采用不同的观测系统，自定义放炮网格区间；③高精度三维地震采集观测系统为：整体观测系统L24×S20×R182；纵向观测系统A 3550－30－40－10－3690；纵向观测系统B 3690－10－40－30－3550；理论纵向炮点距为140m，但在野外实际生产中，沿测线方向炮点距以步长20m划定区间，落在理论炮点距划定区间的可控震源点采用该炮点的观测系统。

高邮凹陷HM探区的GD镇东西宽1．5km，南北长2km，采用基于高精度观测方式的多震源联合激发技术 （图1）。GD镇采用可控震源激发，外围采用井炮，镇内600ms以内没有出现地震资料缺失，不同的炮检距范围内，覆盖次数均匀 （见图2）。

1．2 养殖区采用基于分区设计的炮道密度控制技术

高邮凹陷水网密布，养殖业发达，常常会造成地震资料的空白和缺口。在HM探区内，CA养殖区的面积为4．5km2，采用分区设计结合炮道密度控制技术，提高了跨越养殖区障碍的能力［7］，完成了无害化通过障碍区的施工。

图1 GD镇内外激发点位置图

图2 未加震源与加可控震源偏移距600m覆盖次数对比图

在HM探区的CA养殖区，为了避免养殖区的重大经济损失，采用分区设计，养殖区内，纵向上炮点距由140m增大到180m，炮密度由119炮／km2降至104炮／km2。根据高精度三维地震采集细分面元地下反射点位置，养殖区内增加排列道 （见图3），原设计横向100m间隔的排列线距缩小到40m，保证了变化观测系统前后炮道密度的一致性，从而有效地增加了近炮检距的覆盖次数，剖面信噪比明显提高 （图4）。

图3 HM探区CA养殖区排列道布设方式图

图4 HM探区CA养殖区新、旧叠加剖面对比图

2 复杂近地表障碍区的采集方法与应用

2．1 近地表火成岩区采用基于平面波前法原理的大基距组合激发技术

分析HM探区的近地表调查资料、区内探井和以往地震采集资料发现，研究区部分地段存在多套近地表火成岩分布。近地表火成岩对下伏地层产生能量屏蔽，并形成较强的散射干扰，对下伏地层的成像影响较大［8］。为此，笔者分析了研究区近地表火成岩对地震波的影响机理，制定了针对HM地区近地表火成岩特点的攻关对策。

在HM探区近地表火成岩发育区，以往采用的是单井大药量、高覆盖技术［9］，但是单炮质量差，高覆盖次数没有提高火成岩区地震资料的信噪比。该次研究采用了以改善单炮品质为前提的火成岩区地震采集攻关，即基于平面波前法原理 （波阵面接近平面波前时，入射角较小，接近于垂直入射，垂直入射的透射能量最强，纵波容易透过浅层强反射层［10］，使得地震波能量透过近地表火成岩层），利用较大基距的组合井 （3井40m组合基距）同时爆炸。该技术得到的单炮地震资料品质得到了明显改善 （图5），有效提高了剖面的信噪比。

图5 近地表火成岩发育区单井与3井大基距组合激发单炮对比

2．2 软泥、淤泥区采用基于高密度微测井的优选激发岩性技术

江苏高邮凹陷HM探区位于淮河水系的主要通道上，自古水网发达，河道多经历变迁，导致近地表岩性复杂多变。根据表层调查资料，HM探区局部有一狭长地段的地表岩性存在软泥、淤泥区。在软泥、淤泥层中激发，单炮频率低、能量弱。

为了保证表层结构的调查精度，在HM探区软泥、淤泥区的微测井调查密度达到了1口／0．5km×0．5km。通过微测井，建立了可靠的表层结构模型，为后续的激发岩性优选奠定了良好的基础。通过对软泥、淤泥区的2种不同岩性软泥层和硬胶泥层的激发试验对比表明，在硬胶泥层中激发，单炮能量强、反射波频率高，有效波频带范围明显拓宽，明显改善了软泥、淤泥区的单炮资料品质 （图6）。

图6 软泥、淤泥区微测井部署位置及同点软泥层和硬胶泥层激发单炮对比

3 结语

高邮凹陷的高精度三维地震采集技术已经大面积展开使用，但是针对特定勘探目标需要更加精细化的技术手段，分区设计和有针对性的技术措施十分必要。双复杂条件下的多震源激发技术和炮道密度控制设计技术在高邮凹陷HM探区的应用，填补了城镇、养殖场等地面障碍区地震资料的空白区，保证了地震资料的完整性；大组合基距激发技术和优选激发岩性技术，对于火成岩区及软泥、淤泥区等复杂近地表障碍区造成的地震资料品质差异大的缺陷，改善效果显著，提高了地震资料品质。

［1］石一青，徐继伟，高宏江 ．江苏水网地区高分辨率三维地震采集技术研究 ［J］．石油物探，2005，44（3）：264～271．

［2］朱相雨，王远见 ．江苏复杂水网地区地震采集方法 ［J］．石油物探，2003，42（3）：355～360．

［3］吕公河 ．高精度地震勘探采集技术探讨 ［J］．石油地球物理勘探，2005，40（3）：261～266．

［4］晁如佑，张福祥，高春红 ．复杂平原水网地区高精度三维地震采集技术 ［J］．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），2010，32（2）：86～89．

［5］蓝加达 ．可控震源非线性扫描在高分辨率地震采集中的应用 ［J］．石油物探，2008，47（2）：208～211．

［6］王海，臧峰，谢占安，等 ．南堡滩海地区高精度三维地震采集技术及效果分析 ［J］．中国石油勘探，2010，15（1）：39～43．

［7］晁如佑，付英露，石一青，等 ．复杂障碍区三维地震观测系统变观设计方法及应用 ［J］．复杂油气藏，2010，3（4）：31～34．

［8］唐汇超 ．徐闻地区MC凹陷地震勘探激发岩性研究 ［J］．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），2012，34（9）：214～217．

［9］段书富，马永乐，侯伯军 ．高邮凹陷公道三维地震勘探二次采集技术 ［J］．物探装备，2004，14（2）：92～97．