多波多分量地震勘探技术在海上石油勘探工作中的应用

王有为

摘 要：从多波多分量的概念入手，论述较成熟的海上多波多分量地震勘探的采集系统。近海多波多分量（一般称为四分量）地震技术发展很快，相继取得了较成功的应用和令人满意的勘探效果。成功的一个主要原因是OBC（Ocean Bottom Cable）采集技术已经基本成熟，能够在近海得到质量较高的地震数据。

关键词：四分量采集系统实际应用；前景；展望

1 多分量地震勘探技术概述

40年前，地球物理学家开始对多波地震勘探进行研究，在进入到改革开放后才逐步发展起来。具体到多分量地震勘探技术来讲，近10多年来，主要集中在以下领域的研究拓展：

1.1 多分量地震勘探原理

多分量地震波的勘探原理是利用地震产生的横纵波对勘测的区域进行回波信息采集。大量的多波技术研究仍然是针对转换波采集，激发采用常规纵波震源，接收采用多分量数字检波器，以获得纵（P）波和转换（P-S）波。地震波在岩层中以球面形式传播，当遇到岩层物性界面的时候就会一部分反射，一部分发生折射进入前方的介质。反射和折射回来的信号被高灵敏度的多分量数字检波器采集并传送至中央处理器，此时就可以根据地震波在不同介质中的传播特性差异来进行分析，并利用综合解释系统来反演地下地质结构。

针对油田勘探来讲，由横波速度比纵波速度慢可看出，对于厚度较小的同一岩层，横波从某一岩层顶传播到其岩层底所需的时间比纵波长。由于单层油藏油层厚度一般不大，因此，根据横波来分辨油层的能力要比纵波强。理论与试验表明，综合应用纵波和横波资料可获得更准确的反映构造和岩性的参数，

1.2 多分量的数据采集

多波多分量地震研究首先要解决的是信息采集技术，其采集的重点是对转换波测量。目前，在三分量野外数据采集设备的研究和发展方面，已经取得了突破，多道遥测数字地震仪和多分量数字检波器相继问世。在此基础上四分量海底电缆（简称4COBC）采集系统等技术问世。

2 四分量地震勘测技术的应用实验

以某海盆地的勘探为例。

2.1 数据的采集

为了勘测该区域的油田赋存情况，对该区域进行了常规勘探后又在预选区域进行了四分量地震数据采集技术应用实验。

2.2 四分量地震勘探生成的资料的处理和解释思路

对多分量地震资料的处理和解释的基本流程：制作合成的地震波资料记录，因为纵波在垂直方向射入不能产生转换波，所以主要根据横波测井资料制作不同检距的记录，然后进行动态校对处理，最后利用叠加得到转换波的合成资料。从剖面上看，转换波剖面与纵波剖面相比，所反映的海下地质结构变化不大，但转换波剖面对目的层中的岩溶管道裂隙及一些微小构造异常等反应的较清楚。根据纵波速度与岩层构造中的孔隙度、孔隙中的流体性质有关，纵波在含气、流体层中传播，速度有所降低，导致成像不好，能量减弱，而横波在通过含气、流体层时，速度基本不受影响，因而转换波能量基本保持不变。通过纵横波剖面相互对比，并参考已知地层资料揭示的内容，证实在该段目的层中存在着裂隙发育和微小断层。

3 与单一纵波地震勘探相比四分量地震勘探应用中的优势和难点

四分量地震数据的采集和分析都是为了更好的对数据进行利用，以此达到准确勘测的目的，在解译和利用方面除了常规的层位解译外，主要的资料应用优势还包括以下几点：

①转换波对成像的质量起到了优化作用，转换波在穿过储气层、盐丘等介质时，成像有特有的优势效果。横波基本不会受到充气沉积岩的散射和衰减的干扰；② 用纵横波的振幅差异分析岩层的类型和含油气情况；③流体描述，因为横波不受孔隙中流体性质的影响，可以识别孔隙中是否含有流体；④采用横波分裂进行裂缝和各向异性的分析，当横波通过各向异性介质的时候，会出现分裂，形成快横波和慢横波，其偏振性、时差以及振幅差异等有益于对裂隙进行定性和定量的分析和评估；⑤ 横波联合对地震数据资料进行反演，以此消除单一波形对地震反演的欠缺，即利用横波信息在一定的程度上缓解只用纵波推演的多解性。

4 结论和应用前景展望

多波地震勘探解决了很多常规单一纵波勘探难于解决的地质问题，在小断层识别、储气下地层解释、纵横波剖面联合解释油气层方面地区有着自己独特的优势，而且在实际应用中，对比证明其对泥岩、砾岩、砂岩等都有较好的辨识能力，完全可以为勘探结论提供必要的参考。

特别是近10年来，随着四分量地震勘探技术在理论和仪器上的发展，多波勘探方法正在成为一种新兴的、具有广阔应用前景的勘探技术。在海上石油勘探中引入多波地震勘探，将会实现从找构造为主，发展为地层地震和岩性地震，达到构造精细勘探和油田预测，解决油田综合机械化开采所要求查明的地质问题，开辟地震勘探在油田等领域的应用。

参考文献：

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