相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析

文献资料表明,全数字高密度三维地震勘探技术能够提高地震波的纵、横向分辨率,进而提高煤田地震勘探成果的精度。但模拟检波器与数字检波器(高密度)的勘探效果的对比,往往是在不同采集时期、不同覆盖次数、不同面元网格下进行的,这种对比因时间、空间、激发及接收条件存在差异则不具备科学性。针对这一问题,采用相同的激发、接收条件及相同的处理流程和参数,对模拟检波器与数字检波器进行地震数据采集和处理,以比较两者之间的勘探效果。实际资料表明:在相同条件下,数字检波器比模拟检波器采集的单炮记录频率响应宽、动态范围大;采用相同的处理流程与参数,时间剖面上,数字检波器比模拟检波器具有较强的弱小信号分辨能力,而且能有效拓宽目的层反射波频带和提高主频;数字检波器采集的资料包含较多的低频有效信息,有利于岩性分析。     

煤矿采区地震勘探不同检波器接收试验与分析

地震勘探面临诸多挑战,地震成果的不确定性与多解性、短周期与高预期的矛盾、高生产率与低信噪比的矛盾等急待解决,其中开展宽频带采集已成为拓宽频带宽度、提高分辨能力的基础。全数字高密度三维地震勘探通过数字检波器单点接收,高密度采样的方式来实现地震勘探的宽方位角、小面元和高覆盖次数,因此,地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端设备,其性能的好坏及所采集的数据质量的优劣直接关系到后续的处理与解释等环节。为了对比数字检波器与模拟检波器的实际采集效果,并探讨在野外实际数据采集中数字与模拟检波器性能之间的不同,采用低、中、高不同固有频率的模拟检波器、单点数字检波器与室内数字检波器组合6种检波器进行接收试验,对不同类型检波器的地震记录进行频谱、信噪比等分析,发现数字检波器接收地震信号的频宽和信噪比优于模拟检波器,并且数字检波器室内组合之后频带宽度和信噪比均变大;在低、中、高固有频率的模拟检波器中,低频模拟检波器的频宽和信噪比效果好于中、高频模拟检波器;当高密度采集时,叠加达到一定次数时,剖面信噪比变化不大,因此,可以根据不同深度目的层信号选择合适的叠加次数。      

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

厚黄土区地震勘探数据采集试验

宁中煤田九龙川矿井,属陇东黄土高原,黄土厚深度达270m。为提高该区地震勘探资料质量,进行了数据采集试验:首先进行低降速带调查及微测井,确定该区速度分层及深度;然后根据潜水位深度及硬土层深度,分别进行了单井不同深度、单井不同药量、多井组合、组合井不同药量等激发方式的试验,以及不同频率的检波器及同一频率检波器组合接收方式的试验。最终确定了该区的数据采集参数为单井深度为12m、6井组合、药量2kg的激发方式及60Hz检波器3串2并组合接收方式。通过在该区的地震勘探数据采集参数试验,发现10Hz检波器组合接收的地震资料,叠加后的剖面分辨率在局部地段甚至优于60Hz,但60Hz检波器采集的数据整体信噪比较高。     

煤炭宽带高精度地震采集方法的研究

从宽带高信噪比地震勘探理论出发,结合实际的浅层激发接收条件,对炸药源激发子波的形成及近地表附近地震波的传播特征进行了研究,并对实际试验资料进行分析,提出了地震激发条件的选择方法。从传感器的动态范围对增加地震信号的反射能量的研究表明,影响地震采集信号信噪比的关键因素是传感器的动态范围,数字检波器的动态范围优于90db可以增加高频弱信号的有效采集。在理论研究的基础上进行了实地试验,试验结果表明,理论研究成果是正确的。     

水下压电检波器在陆上地震采集的适用性探讨

在陆上地震资料采集中,遇到大面积的水库、泻湖、堰塘等水域地段时,采用陆上常规检波器已无法保证其接收效果,甚至无法埋置而导致大量的丢道现象发生.这里围绕水下压电检波器在宽水域水库、窄水域水沟中接收效果分析,并与陆上常规检波器20DX-10的接收效果进行对比,来探讨采用水下压电检波器在陆上地震资料采集中的适用范围和效果,为今后陆上地震资料采集在水域分布面积较广区域使用水下压电检波器接收提供一定的参考.     

黄土塬斜坡带三维地震数据采集难点及对策

针对黄土塬斜坡带地震采集的技术难点,分析了斜坡效应及其主要影响因素,提出了地震波激发"能量窗"及"波场矢量叠加"的理论,采用"优选点位法"微测井技术,准确建立了地震地质模型,应用谱元法对激发-接收参数进行了系统的数值模拟。在此基础上,开展点-线结合的野外试验,量化分析试验的效果,确定了以超多井、小药量、线性组合、聚能层激发为特点的激发参数,以多检波器、矩形面积、中等基距组合、高叠加次数为特点的接收参数,获得了高分辨率的三维地震资料。     

湘西碳酸岩山区页岩气地震勘探采集技术研究

湖南湘西碳酸盐岩山区不同时期灰岩出露,岩性变化较大,且受风化、淋滤、剥蚀作用,溶洞、裂缝十分发育,导致地震波能量衰减严重,且地震波传播路径和地震波场的复杂,地震原始资料信噪比较低。针对上述问题,采用单/双井微测井相结合的精细浅表层结构调查方法,结合药柱长度和爆炸理论计算出的爆炸半径,动态设计井深激发方式。通过室内模拟计算,研究低频检波器多串、线性等组合接收方式在区内压制面波、折射波、多次折射及侧面波等多波干扰的效果,最终选择2串24个检波器等灵敏度组合及小道距、高覆盖观测等关键采集技术。实践表明,该区选择的观测系统较好的克服了南方岩溶地区地震勘探信噪比低的问题,具有极强的推广价值。     

茂508区块高分辨率地震采集的保真措施

高分辨率地震采集数据是构造解释和砂体预测的基础资料,其保真程度的高低直接影响到小构造和砂体预测的准确性。震源的激发、波的传播、检波器的接收和仪器记录各个环节对地震信息的保真度都有影响,地震采集每个环节的分析、研究对提高地震信息的保真度具有重要意义。     

复杂地表单点检波器成像处理技术探讨

常规地震资料采集常采用检波器组合方式,检波器组合可以部分压制随机干扰,增加采集原始资料信噪比。但在高陡复杂探区由于受到接收地表一致性、检波器本身的器械稳定性误差等因素影响,检波器组合接收方式存在地震资料采样保真度不够、初至时间不准确等问题,且由于精细勘探需要,地震资料采集往往采用小道距接收方式增加炮道密度。大规模的高密度采集组合方式导致人力、设备投入往往较大,增加项目施工难度和成本。以塔里木盆地KP地区单点高精度检波器地震勘探试验为例,针对单检单炮记录噪声更重的特征,采用分步、分域的反向滤波非规则噪声压制保幅去噪手段,根据山地单检采集与复杂地表共生的特点,采用了基于人工分解的CMP小圆滑面成像技术等室内处理针对性措施,在单检接收地震资料成像处理中取得了较好的效果。     

被动震源进行地震勘探的可行性研究

为研究冲击钻机、打桩机、打夯机以及筑路机等设备工作时产生的震源,对开展工程地震勘探时的利用价值,在东庞矿2093工作面治水钻孔冲击钻进过程中进行了该项实验工作。试验采用WF-1006遥测数字地震仪及CGS-40型加速度检波器,接收排列之间方位角间隔20。,接收道数24道,道距5m,采样率1ms,记录长度2s。最近检波器距钻孔7m。利用SCHRAMM钻机产生的强大振动为被动震源,进行了250m、257m、183m、263m等不同钻井深度,以及与此相对应不同方位角（250°、250°、230°275°）的地震波接收试验。通过分析其地震记录,判定引发东庞矿矿井突水的陷落柱中心位于治水钻孔西南方向。该结论与三维地震勘探确定的陷落柱位置一致,可见通过选择合理的接收方式及参数,被动震源也能够用于地震勘探。     

头台油田源X区块高分辨率开发地震采集的保真措施

高分辩率开发地震采集数据是构造解释和砂体预测的基础资料，其保真程度的高低直接影响到小构造和砂体预测的准确性。震源的激发、波的传播、检波器的接收和仪器记录各个环节对地震信息的保真度都有影响。对地震采集各个环节的分析、研究对提高地震信息的保真度都具有重要意义。     

西部煤炭采区三维地震勘探技术与效果

阐述了西部地区煤炭三维地震勘探地质和地球物理特征, 对三维地震勘探的观测系统设计、地震波的激发与接收条件选择、施工技术措施等进行了讨论, 通过几个地区的地震勘探数据采集实践, 说明在西部地区复杂的地形地质和地震地质条件下, 煤炭三维地震勘探同样可取得较好的地质效果。     

综采工作面随采地震的采煤机震源模拟

为了分析以采煤机作为震源接收到的随采地震数据的波场特征,从正演模拟的角度出发,通过将采煤机截割方式及滚筒的受力情况转换为震源力函数的形式,以不同时间不同位置的荷载分布作为震源对波动方程进行加载,采用高阶交错网格有限差分法对波动方程进行求解,得到正演单炮数据。最终,数值模拟得到的随采地震数据显示出,采煤机震源激发的波场中,横波能量占据主导地位,纵波能量较小,且在高频数据中,y分量上有明显的槽波存在,其极化特征显示出该槽波为Love型槽波。最终,模拟数据与实际采集的y分量数据对比表明,二者在波场成分及分布方面具有较高的相似性。      

近地表隐伏断层地震波场响应特征与初至波成像应用研究

近地表隐伏断层直接影响工程安全施工。通过构建浅覆盖层下方陡立界面断层数值模型,分析近地表隐伏断层地震波场的传播与转换规律。通过工程实测数据验证了数值模拟波场响应特征的可靠性,并利用初至波走时层析成像技术对地下介质波速进行成像。研究结果表明：(1)初至波转换形成的断点绕射波具有1频率升高、速度突变的特点,可清晰指示测区内断裂带的存在,可作为现场数据采集时断层的直观反映;(2)工程实测中通过原始波形到时、频率信息可初步判断断层的存在,基于射线追踪的初至波层析成像结果与后期钻孔揭露情况基本吻合,说明初至波层析成像在浅层地震勘探中的实用性;(3)接收测线排列内布设震源的方式,两侧震源延拓距离短,无需额外为震源激发提供场地,在工程施工中具有经济、快速、高效的特点,可作为野外复杂地表条件地下浅层结构探测的有效观测系统使用。     

高阻尼检波器在浅层地震勘探纵波反射法中的应用

在浅层地震勘探纵波反射法中,常规的动圈式检波器抗干扰能力有限,所接收的信号信噪比不高.高阻尼检波器能在信噪比等方面有很大提高,从而使我们的所采集的数据可信度更高更准.阐述了高阻尼检波器的各项性能指标及分析了其应用于浅层地震勘探纵波反射法中可行性和优越性,并介绍了一系列的实验和一个查找断裂构造带的工程实例,通过与其它类型检波器的对比分析,表明高阻尼检波器有较高的精度和信噪比,明显优于常规检波器.     

城市活断层控制性浅层地震探测方法分析

在城市活断层探测中,最大的问题是城市干扰和震源问题。为了解决这两个难题,采用了横波、纵波联合探测的方法。对野外数据采集横波激发采用了150 kg冲击锤的机械震源多次叠加,纵波激发采用了Bidirectional,TRacToR9030型3T可控震源多次叠加,取得了良好的地质效果。     

浅层高分辨率反射地震试验研究：以雄安新区第四系为例

雄安新区城市规划建设对地下空间的高精度勘探提出了高要求,作为具有高分辨率的地面物探方法,反射波地震勘探技术具有良好应用前景。本文探究了厚覆盖区条件下的高精度有效反射地震探测技术,并利用反射纵波技术在雄安新区进行提高浅层分辨率的地震勘探方法试验。根据实际探测目标,通过对比分析不同检波器、震源类型、道距大小及接收排列长度等不同采集因素试验效果,探究已有条件下适宜的震源类型和最佳采集参数。结合实际资料处理和分层解释,试验研究表明,采用高频检波器、选择可控震源激发效果最佳,针对试验目标,结合小道距、适当排列接收等措施,可有效提高厚覆盖区50~300 m深度内反射纵波地震勘探的纵向分辨率,试验获得了丰富的有效波组信息,为内部地层精细划分和解释提供了依据。该方法可为类似环境下城市地下空间的精细探测提供有益参考借鉴。     

基于MEMS与LwIP的煤矿三分量地震数据采集系统

针对当前煤矿地震数据采集传输系统中数据传输实时性差,数据传输量有限的问题,以及数据采集需要满足多波宽频的要求,设计了基于MEMS与LwIP的煤矿三分量全波地震数据采集系统。该系统由MEMS三分量检波器、数据采集单元、高性能防爆路由器、高性能嵌入式主机及采集控制软件、主机监控软件构成。采用MEMS加速度芯片VS1002作为检波器芯体,利用其高灵敏度、宽频带响应等特点;主机监控软件完成对全波采集单元监控、管理及简单的数据处理功能;全波数据采集单元实现了三分量地震信号的数据拾取、转换、存储和数据输出;系统采用分布式控制方式,可实现系统的灵活组合与拆分,提高了采集信号的质量,增强了在煤矿中的适用范围。实验结果表明:与常规地震采集系统相比,本系统具有抗干扰力强,响应频带宽的特点,可在恶劣环境条件下捕捉到频带较宽的地震信号。      

胜利油田滩浅海地区地震勘探技术

滩浅海地区由于特殊的地表条件和复杂多变的表层结构,既不同于陆上勘探也不同于海上勘探,尤其在两栖地带存在海陆2种施工方式。笔者对滩浅海地区地震勘探的激发震源、检波器和观测系统等野外采集各环节进行了系统研究,提出解决滩浅海地区野外难以采集到高品质地震资料问题的方法,开展了地震记录上的干扰波压制、差异校正等方面的深入研究,形成一整套适用于滩浅海地区油气资源探查的高精度实用性的特色技术,取得了较好的地质效果。