高精度三维采集技术在春光探区的应用

河南油田物探研究院

【摘 要】春光探区目的层主频低，频宽窄；原始资料信噪比较低，同相轴连续性差；超覆，尖灭等地质现象不清晰，导致了地层分布不清，构造难以准确落实，制约春光探区油气勘探进程。围绕春光探区地震勘探难题，以提高新层系原始资料的信噪比为核心，充分挖掘地震资料潜力，解决小断层、薄储层预测及岩性圈闭预测为目标，开展了春光探区高精度三维采集技术的研究，形成一套适合春光探区地震采集技术，取得了较好的效果。

【关键词】春光探区；高精度；信噪比；分辨率；新层系；观测系统

1.地震资料的综合分析

1.1以前采集方法分析

分析以往的观测系统和原始资料，结合地震剖面和地质解释成果认为：以往的采集方法存在以下几点不足；

覆盖次数低，直接影响地震资料信噪比的提高，导致剖面信噪比低；方位角窄，影响成像效果，不利于岩性及构造信息的精细描述；观测系统的均匀性差，炮检距分布不均匀，缺少远道信息，影响了新层系地震叠前反演等储层预测方法的应用效果。

1.2地震资料存在的主要问题

春光探区目的层为新层系（古近系、白垩系）主频低，频宽窄；信噪比较低，同相轴连续性差，解释时对砂体的追踪困难，超覆，尖灭点等地质现象不清晰，不易识别。地震剖面不能满足构造解释的需要，导致了地层分布不清，构造难以准确落实，制约春光探区油气勘探进程。如何是提高目的层地震资料的分辨率非常关键，也是该区技术攻关的难点。

1.3需要解决的主要问题

分析认为：春光探区地震攻关需要解决的主要问题是：通过高精度地震攻关研究改善目的层地震资料品质，提高信噪比和分辨率，满足原始资料数据体属性均匀，有利期属性的提取和地震资料的解释；利用新采集高精度地震剖面通过精细的三维解释明确古近系、白垩系地层超覆及砂体尖灭线位置，发现和落实岩性、地层岩性圈闭。

2.观测系统设计思路

2.1观测系统设计难点

勘探目的层为新层系，岩性为薄的砂岩、泥岩互层，速度差异小；以往的成果剖面目的层主频低，频带窄；信噪比较低，同相轴连续性差，解释时对砂体的追踪困难，超覆，尖灭点等地质现象显示不清晰，不易识别。如何选取最佳的观测系统参数，是提高目的层地震资料分辨率的关键，也是春光探区地震勘探主要技术难点。

根据春光探区地质解释对地震数据的要求，在观测系统设计中要充分考虑古近系及白垩系内幕成像，在增加覆盖次数，提高信噪比的同时，还要考虑提高纵向、横向的分辨率。减少采集脚印的影响和保证地震资料属性的均匀性是设计的重点，使地震数据尽可能的满足信息提取和沿层属性分析需要。

2.2观测系统设计思路

针对春光探区勘探难点及地震资料存在的主要问题，采用高精度三维采集技术最大限度的解决以往地震资料存在的问题、满足地质目标需求，重点是最大限度地提高激发、接收效果，改善目的层地震资料品质，提高信噪比与分辨率；明确古近系、白垩系地层超覆及砂体尖灭线位置，发现和落实岩性。基于此观测系统设计思路主要有三个方面：设计最佳小面元、小道距提高横向分辨率；设计适合小组合、小药量提高纵向分辨率；在节约成本的基础上增加有效覆盖次数提高目的层信噪比；保证属性均匀的前提下，选取合适的最大炮检距。

2.3观测系统设计原则

根据春光探区地质任务要求，为了有利于获得来全方向的地震信息，特别是提高目的层信噪比，选择观测系统时，主要基于以下几方面的考虑：

采用较高的覆盖次数，缩小接收线距和炮线距，增加空间采样点，以提高纵横向分辨率。采用较宽的方位角观测、较小的接收线距、较小的炮线距，提高构造成像精度，提高储层预测的准确率。

采用正交、宽方位观测系统[3]，使得炮检距、方位角分布均勻、合理，从而使面元属性均匀，以利于叠前属性提取、分析和利用，改善成像效果。

3 .观测系统设计关键参数

采集参数设计主要考虑地质任务、地质条件、有效波和干扰波特性等因素，通过模拟正演、理论计算、关键参数试验、采集方法论证和实际地震资料进行综合分析，主要从提高目的层的有效覆盖次数和激发接收效果出发，针对最大炮检距、道距、覆盖次数、激发接收因素等采集参数进行分析论证。选取适合春光探区最佳的观测系统参数。

3.1覆盖次数设计

实践证明覆盖次数是观测系统的重要参数，对叠加效果具有非常重要的影响。可见覆盖次数的设计非常重要。理论上覆盖次数越高，对有效波的加强越有利，干扰波的压制效果越好。所以覆盖次数的选择应该首先考虑能有效的压制干扰波，突出有效波，提高地震资料的信噪比。

就随机噪声而言，理论上覆盖次数与信噪比成倍的关系。在实际工作中，人们常常忽视的一点，倍是极限值，其前提是100%同相叠加，实际中做不到完全同相叠加，也就是覆盖次数提高n倍，信噪比的提高达不到倍。

通过进行模拟观测系统覆盖次数参数试验，结合理论计算，试验结论：春光探区有效覆盖次数不能低于100次，可以满足该区的地震勘探的要求。

3.2最大炮检距设计

勘探经验表明，较长排列可提高深层地震资料的信噪比，但长排列会产生信号拉伸畸变，由于地震波传播距离的增加会使高频成分损失更加严重，不利于精细勘探的要求，因此必须对最大炮检距进行科学设计。最大炮检距的选择主要考虑满足动校拉伸对速度分析精度的影响，同时考虑动校拉伸后对分辨率的影响，还得兼顾目的层埋深、干扰波等的影响。

最大炮检距选择的合适与否直接影响野外采集数据的质量和地震资料处理效果；根据参数论证的分析结果，结合理论分析和实际资料验证，该区最大炮检距在6000m左右可满足勘探要求。

3.3面元参数设计

实践证明面元边长的确定主要考虑以下四个因素：目标地质体的尺度、满足最高频率和横向分辨率的要求，同时考虑断点绕射收敛及偏移归位。

为进一步对比分析不同面元大小对春光探区成像精度的影响，开展了同一区域不同面元尺度大小的方法研究，可以看出面元7.5m×7.5m的剖面比面元15m×15m以及面元30m×30m的剖面分辨率高；为了提高地震资料的分辨率，有效落实该区的构造及岩性圈闭，使得单位面元内有足够的采集样点，小面元尺寸有利于识别小断层、小断裂、小构造。综合研究认为春光探区最佳采集面元尺寸为15m×15m。

3.4观测系统设计

春光探区观测系统设计主要考虑地质任务、地质条件、有效波和干扰波特性，目的层的信噪比和分辨率，节约成本等因素的基础上，综合分析以往观测系统存在的问题，进行模拟正演、理论计算和实际地震数据进行综合分析。设计出了适合春光探区地震勘探的观测系统，取得了显著的效果。观测系统参数如下：接收线方位角：0 激发线方位角：90

道距：20米 炮距：40米

总线束数：140 总激发线数：64

总激发点数：35840 总接收线数：163

总接收点数：127792 总实际施工激发点数：35840 总实际施工接收点数：127792

4.应用效果

在春光探区应用高精度三维地震采集技术，通过新老剖面对比分析认为：新采集处理地震剖面浅、中、深层信噪比明显提高，目的层同相轴的连续性明显增强，断面波特征清晰，绕射信息丰富，取得了良好的应用效果（效果见图1）

参考文献：

[1]王西文，赵邦六，吕煥通，等《地震资料采集方式对地震资料处理的影响研究》[J]地球物理学进展，2010，25（3）：840-852.

[2]敬朋贵，殷厚成，陈祖庆。《南方复杂山地三维地震勘探实践与效果分析》[J].石油物探，2010，49（5）：495-499.

[3]凌云研究小组《宽方位角地震勘探应用研究》[J].石油地球物理勘探2003，38（4）：350-357.

[4]张春贺，乔德武李世臻，等。柴达木盆地西部复杂山地宽线地震勘探技术[J].石油地球物理勘探，2012，47（20）189-193.

作者简介：

王霞，工程师，1968年12月27日生，2013年毕业于西安工业大学会计专业，现从事地震资料处理工作。