准噶尔盆地腹部沙漠区可控震源高密度采集试验

针对准噶尔盆地腹部巨厚沙漠覆盖区特殊的地震地质条件及侏罗系和白垩系岩性油气藏勘探需求,进行了可控震源高密度采集试验,通过采用炮点预设计、可控震源低频设计、可控震源滑动扫描、地震资料快速检查评价等技术,实现了沙漠区可控震源高效高密度三维地震采集,资料品质得到明显改善.试验证明,在准噶尔盆地腹部巨厚沙漠区采用可控震源高密度采集是可行的.     

滑动扫描高效地震采集技术在辽河外围盆地复杂地表区的应用

辽河外围盆地LX地区构造复杂、干扰发育、近地表吸收衰减严重,是典型的地震资料低信噪比地区。通过可控震源滑动扫描技术、井震分区联合激发方式和海量地震数据实时质控技术的联合应用,成功实施了高覆盖、宽方位三维地震采集方案,大幅提高了LX地区地震资料品质,显著改善了深层构造的成像效果,取得了滑动扫描高效地震采集技术在辽河外围盆地首次工业化应用的成功,也证明了可控震源滑动扫描高效地震采集技术在东部探区复杂地表区应用的可行性。     

滑动扫描谐波的现场压制方法

高密度宽方位三维勘探在成为主流地震勘探技术的同时,也带来激发成本的大幅度提高。应用滑动扫描能有效降低激发成本,提高施工效率。但可控震源激发本身存在的谐波因采用滑动而不可避免地干扰了相邻炮记录,因此压制谐波成为确保滑动扫描采集地震资料品质的前提。本文从可控震源激发的基本原理出发,分析了谐波产生的机理、谐波干扰的能量级别,并有针对性地设计滑动扫描相关参数,侧重压制滑动扫描产生的能量较强的二、三次谐波。试验及滑动扫描实际采集的地震资料显示本文的谐波压制方法效果良好。     

塔中沙漠区可控震源宽线采集试验

塔中沙漠区奥陶系碳酸盐岩勘探需要通过高密度宽方位三维采集来提高勘探精度。基于高密度宽方位采集对提高采集效率和降低勘探成本的需求,开展了可控震源宽线采集试验,以研究沙漠区应用可控震源并实施高效采集的可行性。利用试验数据,进行了震源台数、覆盖次数等施工参数的对比、炸药和可控震源资料的对比、可控震源施工效率及影响因素分析。研究表明,可控震源在塔中沙漠区应用是可行性的。在组合台数和覆盖次数乘积相等的前提下,单台激发高覆盖观测与多台震源组合激发较低覆盖次数观测的剖面效果基本相当。为得到与炸药激发相当水平的资料,单台可控震源采集的覆盖次数至少要达到炸药激发覆盖次数的11倍以上。可控震源在沙漠区施工时,通行条件是影响效率的关键,再配置足够的震源,能够进行高效采集。     

“两宽一高”地震采集技术工业化应用的进展

宽方位、宽频带、高密度(简称"两宽一高")地震采集技术在解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题方面具有明显的技术优势,但是要推广应用该技术还需要克服震源与采集两大制约因素。为此,探讨了影响"两宽一高"地震勘探技术工业化应用的两个制约因素——宽频信号源的激发与可控震源的高效采集技术,以期大幅降低陆上宽方位、高密度地震采集的作业成本,使之经济可行。在对可控震源宽频激发技术特点进行分析和有针对性设计扫描信号的基础上,对可控震源高效采集技术的智能化施工方案、用户定制同步激发方法、队伍的高效作业管理以及海量地震数据质量控制与管理等方面进行了细化和优化,并结合地震采集与处理的实际应用效果,展示了该技术工业化应用的良好前景。结论认为:(1)以新一代低频可控震源为核心的宽频地震激发技术解决方案、以野外地震作业管理系统和海量地震数据质控与管理系统为核心的可控震源高效采集技术解决方案,有效地破解了上述技术瓶颈,"两宽一高"地震勘探技术已经具有了可接受的性价比;(2)该技术能在成本可接受的情况下极大地改进地震资料的成像效果、提高油气勘探的预测精度,值得推广应用。     

滑动扫描技术在EHJ区块的应用实例

滑动扫描技术是一项成熟的、高效的可控震源野外采集方法。滑动扫描技术通过可控震源组在达到滑动时间后,不必等待前一组震源扫描完全结束,即可开始另一组的新的振动扫描,通过这种方法来实现不间断扫描,地震仪器同时进行不间断的记录,同时适时对母记录进行切割,形成独立的单炮记录来实现高效采集。利用滑动扫描方法施工可以节省野外采集时间和项目成本,但滑动扫描施工方法对工作地的地表条件、野外采集设备有较高的要求。阿尔及利亚的EHJ三维地震采集项目的地表较为平坦,表层多为戈壁、小沙丘地貌且障碍物少,符合进行滑动扫描的初步条件。对交替扫描、滑动扫描所获得试验剖面进行对比,确定滑动扫描施工参数。EHJ三维项目成功实现了滑动扫描技术的应用,并取得了一定的效果。     

可控震源地震采集技术的进展

可控震源地震数据采集方法可分为常规采集、高效采集及高保真采集三大类。常规采集方法通常是指只采用一组可控震源作业,通过互相关处理获得共炮点道集;高效采集方法是指采用两组或多组可控震源间隔一定时间或同时施工,同样,通过互相关处理获得共炮点道集;高保真采集方法是指采用一台或多台可控震源在彼此间隔一定距离的不同炮点同时振动,采用地面力信号反褶积获得共炮点道集。结合实例分析,对比三类方法特点,可得到两点结论:①可控震源高效采集方法使数据采集作业效率大幅度提高、施工周期明显缩短,进而降低了勘探成本;②可控震源地震数据采集技术的发展方向是高效采集与高保真采集方法相结合,从而实现低成本、高精度及高保真度地震勘探作业。     

可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法

可控震源滑动扫描是高密度地震勘探中的一种高效采集技术,但它在大幅度提高野外地震数据采集作业效率的同时,其固有的谐波干扰也严重地影响了地震资料品质。目前常用的滑动扫描谐波干扰压制方法是模型法,即基于震源力信号设计谐波预测算子,求取相关后记录中的谐波干扰,将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除。然而在实际地震数据采集中由于设备等原因往往缺失震源力信号,因此无法应用模型法压制谐波。本文基于准噶尔西北缘玛西1井三维震源力信号的实际数据,尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法滤除滑动扫描资料上的谐波干扰,取得了令人满意的处理效果。     

基于能量差异的滑动扫描数据谐波压制方法

随着高密度采集需求日趋增加, 出现了高效、高保真、环保的可控震源勘探技术。滑动扫描采集虽然缩短了相邻两炮的滑动时间,采集效率得到很大提高,但也使后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。通过分析可控震源谐波的产生机理,提出一种基于能量差异分频谐波压制方法。地震资料处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制谐波噪声的同时,能够较好地保护有效信号,提高资料信噪比。     

客户定制反射子波的可控震源地震勘探方法

可控震源作为一种对环境友好、使用高效、方便控制的地震波激励源近70年来在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、"两宽一高"地震数据采集技术和FWI地震波反演成像技术为可控震源地震勘探带来了新的机遇和新的问题。高密度地震勘探的真正内涵是炮点和炮线密度的提高,若干可控震源同时激发引出的高效采集技术可以对冲巨量炮点激发带来的采集效率降低和成本上升。陆上宽带地震勘探的核心是震源激发且检波器接收到宽带的反射子波,理论上可控震源能提供客户定制的宽带反射子波。实践表明可控震源能够提供低至2～3Hz的地震数据,这为FWI技术的成功应用奠定了数据基础。陆上高精度地震勘探中可控震源技术起到了关键作用。为此,重点讨论与分析了当前可控震源地震勘探面临的问题,包括高效地震数据采集方案、可控震源激发的噪声波场、混叠数据的解混叠、压缩感知理论下的高效采集等问题,并提出了相应的对策。重点阐述了客户定制反射子波的地震勘探理念,提出可控震源地震勘探技术未来发展应注重:①建立可控震源子波设计中扫描信号的单频时长与单频能量之间的关系;②实际地震数据采集过程中应通过自适应地下介质变化反过来优化扫描信号;③采集中尽量使用一组不同的震源组合进行编码扫描;④应在最优化理论控制下,以预定的宽带反射子波作为目标,用接收到的地震反射子波与预定的宽带反射子波之间的差异作为反馈量,修正扫描信号。据此开发出一套高效采集软件控制系统进行最佳高效采集,能够促进可控震源地震勘探技术在石油工业及相关领域的广泛应用。     

羌塘盆地高密度高覆盖宽线采集技术试验

为了提高羌塘盆地地震资料采集质量,早日实现该地区油气地球物理勘探突破,2015年在北羌塘坳陷、中央隆起带和南羌塘坳陷分别进行了常规可控震源、低频可控震源、大吨位可控震源、炸药震源激发试验及高密度、高覆盖宽线采集试验,取得以下认识:(1)最佳激发因素。常规可控震源振动台次为3台1次,驱动幅度为70%,扫描频率为6.0~84.0Hz,扫描长度为18s;低频可控震源振动台次为2台1次,驱动幅度为60%,扫描频率为1.5~84.0Hz,扫描长度为16s;大吨位可控震源振动台次为2台1次,驱动幅度为70%,扫描频率为6.0~84.0Hz,扫描长度为16s。炸药震源为单井高速层下7m激发,最浅井深18m,药量18kg;组合激发方式为2口井×15m×12kg或3口井×12m×8kg。(2)尽管可控震源单炮的能量、信噪比、频谱及子波一致性与炸药震源相比并不占优,但可控震源激发在高密度高覆盖采集条件下仍能获得等同于或明显优于井炮激发质量的地震资料。(3)基于"环保、安全、经济、高效"考虑,羌塘盆地宜采用可控震源和井炮联合的高密度、高覆盖宽线采集方案,可控震源最佳观测系统为3L3S或2L3S,覆盖次数960次以上;井炮震源最佳观测系统为2L3S或3L2S,覆盖次数为300~360次。     

可控震源地震资料处理中需要关注的问题探讨

可控震源高效采集技术广泛应用于宽方位、高密度地震勘探,该技术在提高野外施工效率获得TB级地震数据的同时,给室内数据处理带来了相位和初至不清晰、特有噪声严重、数据量大的挑战。在分析可控震源采集数据的相位和初至波变化特点、不同类型的噪声及其特征等的基础上,讨论了可控震源地震资料处理中需要关注的问题。针对可控震源子波零相位特点,采用可控震源地震资料小相位处理技术,以满足反褶积等处理技术对相位假设的需求;针对可控震源采集的地震资料初至不清楚的不足,采用初至波优化处理及人工智能初至拾取技术,以满足处理中基于初至波的静校正技术的应用条件;针对可控震源地震资料存在的谐波干扰、"黑三角"强能量干扰、邻炮干扰等特殊噪声,采用针对性技术予以识别与压制,以提高地震资料信噪比;针对可控震源采集的地震数据量大的特点,采用数据特征统计方法与数据压缩技术对地震资料进行质量分析与监控。某沙漠区可控震源采集地震资料处理实例证明,上述处理技术应用效果良好。     

羌塘盆地可控震源采集试验分析

在北羌塘坳陷的托纳木—笙根地区和南羌塘坳陷的隆鄂尼—鄂斯玛—玛曲地区分别进行了常规可控震源、低频可控震源、大吨位可控震源激发因素试验及高密度、高覆盖、宽线地震采集因素试验。试验结果表明最佳激发因素为:常规可控震源振动台次3台1次,驱动幅度70%,扫描频率6~84Hz,扫描长度18s;低频可控震源振动台次2台1次,驱动幅度60%,扫描频率1.5~84Hz,扫描长度16s;大吨位可控震源振动台次2台1次,驱动幅度70%,扫描频率6~84Hz,扫描长度16s。尽管可控震源单炮记录无法与炸药井炮相比,但应用高密度高覆盖可控震源采集技术仍能获得质量优于或相当于井炮的原始数据。采用高密度—高覆盖—宽线可控震源采集技术,在羌塘盆地首次获得了可用于地质构造解释的较高质量地震数据。     

VE464可控震源控制系统的功能开发与应用

VE464可控震源控制系统的推出,有效地解决了可控震源高效采集的施工瓶颈,提高了可控震源的施工效率和地震资料的品质。本文分析了VE464的工作特点,详细介绍了VE464可控震源控制系统支持超大组滑动扫描和高效震源采集、高保真可控震源采集、单台震源独立扫描以及同步采集的功能和应用。     

可控震源滑动扫描采集方法

利用“滑动扫描”方法可以节省可控震源在进行地震勘探时所需的费用和时间。这种勘探方法首先由阿曼石油发展公司提出并进行了试验,其最大的特点就是不必等待前一组震源扫描完全结束,另一组震源即可开始新的振动扫描,在对地震资料进行有时间-频率滤波作用的相关处理过程中,将得到炮点单张记录,并可缩短震源施工时间,提高工作效率。其不足在于可能增加可控震源信号畸变的负面影响。但不会对记录品质形成大的影响。如果将这种方法真正用于野外勘探施工,还需对采集系统的部分硬件做一些改进。     

国内陆上“两宽一高”地震勘探技术及发展

"两宽一高"是指宽方位、宽频带和高密度地震勘探技术。从地震勘探高密度空间采样理念出发,系统地介绍了无假频检波、基于波动照明分析的观测系统优化、基于原始单炮信噪比的覆盖密度设计、基于叠前偏移子波均匀性的观测系统评价方法等新的地震勘探观测系统设计与评价方法;介绍了基于硬件改进的宽频激发和宽频接收技术,可以实现1.5 Hz的低频和超过120 Hz的宽频带激发技术;描述了可控震源滑动扫描方法、井炮高效激发技术、自动实时质量控制等高效采集作业技术,为"两宽一高"地震勘探技术的有效实施实现了技术配套。"两宽一高"地震资料与基于炮检距向量片(OVT)的五维处理技术的结合,发挥了"两宽一高"地震资料的优势,提高了地震勘探资料的成像精度。统计分析了近年该项技术的实际应用情况,并给出了该项技术在我国西部复杂山地和东部复杂城区的两个典型三维地震勘探应用实例。最后分析讨论了节点仪器采集、超高效混叠采集技术、智能化信息化控制管理技术和压缩感知技术,认为这些技术会成为今后地震勘探特别是地震勘探采集技术的发展趋势和方向。     

高效地震采集基础资料智能化整理技术

可控震源高效采集技术是一种提高野外地震采集效率的一门技术,作为"两宽一高"其中一项重要技术,近年来,在国内得到广泛的应用。可控震源高效采集技术具备高炮次、高覆盖次数的特点,单日采集炮次多,同时废震次也多,如果按照以往常规采集资料整理方法,很难在短时间内整理完当日炮资料。详细介绍东方公司新疆物探处自主研发的自动识别并自动删除废文件的整理方法,通过现场测试,自动化识别及删除废文件比人工整理效果要好,同时野外资料整理效率得到很大的提高。目前该自动化化整理技术已经在准噶尔盆地高效采集项目中得到推广应用。     

塔里木盆地大沙漠区地震采集技术的发展及展望——可控震源地震采集技术在MGT地区的试验及应用

塔里木盆地大沙漠区地震勘探走过了30多年的历程。在此期间,技术和装备的发展使地震采集技术水平不断提高,地震成像质量逐步改善,目前已经形成了成熟的爆炸震源激发地震采集技术系列,为该区一系列勘探成果的取得和油气突破发挥了关键作用。由于塔里木盆地大沙漠区恶劣的地理环境、疏松的沙漠表层、缝洞型储集体和薄互层砂岩并存的勘探目标,以及超过7 000m的最大勘探深度等一系列难点,使得可控震源激发技术一直难以得到有效应用。不久前在塔里木盆地沙漠区开展的以"点、线、束、面"逐步推进、对激发参数和观测系统不断优化为技术思路的可控震源三维地震采集试验获得成功,推动了塔里木盆地大沙漠区地震勘探进入应用可控震源进行"高效、安全、环保"的施工作业模式,开展高密度、宽方位、宽频带、高覆盖次数地震采集的新阶段。     

可控震源高效采集噪声对弱信号的影响及应对方法

可控震源高效采集技术通过多组震源不间断扫描提高地震数据采集作业效率,但同时带来了更多的谐波噪声及震源移动产生的机械噪声(以下统称为高效采集噪声)。高效采集噪声的强弱与震源组数、组间距离、激发时间间隔及生产组织方式等因素密切相关。如何在有限的设备投入和保持采集效率的情况下消除或者减弱高效采集噪声是高效采集作业需要解决的问题。从弱信号可记录性的角度确定震源组间距,可以在动态滑动扫描采集作业中通过对震源分组和摆放方式的优化,最大限度地减弱高效采集噪声的影响。通过提取原始资料中不同炮检距弱信号振幅计算相对于高效采集噪声的信噪比,然后以检波器动态范围为阈值,将信噪比大于阈值的炮检距范围作为最大组间距进行震源摆放和野外作业。实际资料应用结果表明,该方法可以大幅降低可控震源高效采集噪声的能量,在对动态滑动扫描地震采集野外作业的可控震源分组、组间距设置和摆放等方面具有定量指导作用。     

可控震源高效采集技术及在国际项目中的应用

在国际油公司追求高效地震勘探及经济效益最大化的推动下,滑动扫描(SlipSweep)、滑动扫描同步激发(DSSSplusSlipSweep)等可控震源高效采集技术获到快速发展,并在中东、非洲等地区得到了广泛应用。文章介绍了滑动扫描、距离分离同步激发(DSSS)、滑动扫描同步激发、独立同步扫描(ISS)等可控震源高效采集技术的基本原理,以及观测系统设计、无桩号测量、现场质量控制、数据存储与转换、滑动扫描谐波压制和独立同步扫描邻炮干扰压制等可控震源高效采集关键配套技术,并且展示了这些技术在公司国际地震勘探项目中的应用情况及实际效果。