成组加密法宽方位三维观测系统设计方法及应用

三维地震勘探是一种面积勘探方法,观测系统形式很多,常用的线束型三维观测系统,由于其排列片狭片,存在方位角分布不均匀的弊端。为了改善面元的方位角分布特性,笔者于９９年８月提出了一种新型三维观测系统设计法,又称之为成组加密法宽方位三维观测系统设计方法。文中系统叙述了该方法的设计原理,并对共主要设计参数进行了理论分析。该设计方法在徐州张双楼煤矿三维地震勘探中首次投入使用,取得了很好的技术效果和显著的经济     

山地大型障碍区三维地震观测系统的设计与应用

在三维地震勘探中,在山地大型障碍区布设观测系统,为了避免因地表障碍物使地震反射剖面出现间断,需要动态调整观测系统设计,跨越大型障碍物（水库,矿区等）,以确保面元属性均匀,最佳压制噪声,以获得好的反射资料。在参与和研究野外实际过障碍观测系统的基础上,提出一套从物理点优化调整到辅助检测的方法。其基本思路是：利用高精度数字卫星照片和地震测量成果,对设计的规则观测系统进行反复调整,尽量避开障碍物,在计算出调整后的覆盖次数、炮检距,以及方位角分布情况后,设计出适用于障碍区的动态观测系统。这里总结了几条设计原则,并给出了相应的调整方法和辅助检测手段。通过合理动态调整炮点和检波点的位置,成功地解决了穿越大型障碍区时有效接收和安全激发的问题,确保了面元内覆盖次数、炮检距、方位角等属性的均匀,在W探区三维资料采集应用中取得了理想的效果。     

观测系统类型及参数对采空区探测的影响

常规煤田三维地震勘探观测系统设计时着重于节约采集成本,提高施工效率,往往使用窄方位半束线横向滚动的观测方式,但是对于需精细勘探、采空区发育不规则的矿区,窄方位观测系统对勘探效果的影响还有待分析。笔者采用三维射线追踪算法对采空区进行了正演数值模拟分析,并对不同观测系统在采集脚印、方位角分布、目标采空区的照明度等观测效果进行了深入对比。六种观测系统、九种属性分析结果表明,宽方位45°斜交式观测系统在五个方面都具有较强优势,对采空区地质目标的异常响应最好。     

基于波动方程偏移的宽方位三维角道集提取

基于三维波动方程偏移的宽方位三维角度道集不仅包含了局部反射角度的信息,还包含反射平面在地下的方位角信息,它充分反映了宽方位采集观测系统下勘探目标不同方位的照明情况。这一特点在复杂构造的三维偏移速度分析中是非常重要的。笔者从角度分解的思想出发,讨论了射线参数、反射角以及局部方位角的关系,实现了宽方位情况下局部偏移距域共成像点道集向角度域共成像点道集的映射方法,并给出具体流程。模型测试和实际资料应用结果表明,用该方法提取的角度道集可以真正反映局部反射处的不同方位角的反射信息,可以为全三维勘探地震成像中的深度偏移速度分析研究提供道集依据,也可以用于三维的振幅随角度关系分析。     

地震数据规则化应用效果分析

传统面元规则化处理主要采用静态和动态面规则化等技术,但因丢道或借道原因,仍存在覆盖次数不均匀或振幅信息误差。煤炭地震勘探一般具有覆盖次数低、面元小的特点,借鉴同济大学辛可锋利用DMO实现三维数据规则化的方法和Biondi提出的三维叠前地震数据方位角校正方法,从方位角校正的角度入手,利用DMO和DMO-1相结合的处理流程对煤炭地震数据进行规则化。某煤矿区的地震数据规则化处理效果证实,在施工条件复杂、测线方向变化频繁、观测系统规则性很差的勘探区,对采集数据进行规则化处理,可使CMP的空间位置趋于规则分布,缺失的偏移距得到一定的弥补,更符合数据处理对观测系统的要求。处理后的数据既保持了原来的振幅特征,同时也提高了时间剖面的信噪比,数据规则化处理效果明显。     

基于实际数据地震属性的观测系统评价方法

目前的观测系统优化设计方法主要以理论的CMP面元属性分析为主,按照炮检距、覆盖次数、方位角等的分布均匀性进行分析,以CRP面元属性分析、地震照明分析、叠前分析作为辅助性分析手段,但这些方法无法对复杂构造区不同类型观测系统的实际地震资料成像能力进行分析.基于此,这里提出了基于实际地震数据驱动的观测系统评价方法:首先从工区...     

地震数学模型技术在煤矿采区地震勘探观测系统设计中的应用

根据安徽淮南某煤矿的地质构造特点及煤层赋存形态,在三维地震测区中部选择了一条典型地质剖面,据此建立了陡倾角二维地震数学模型,并从波动方程出发确立了模型的三维地震观测系统。通过对正演模拟得到的炮集记录、叠加剖面、偏移剖面上的波场特征的分析,确定了适合勘探区地质条件的采集和处理方法。对该二维模型数据的处理结果表明,叠后偏移手段不适合陡倾角区煤层地震资料的处理,而叠前时间偏移可有效保证陡倾角勘探区块的地质目标成像。根据陡倾角目的层及逆掩断层区域开展地震勘探的难点问题,提出了适当调整观测系统、提高空间采样密度等措施。根据多年在淮南矿区开展采区三维地震勘探的工作经验,认为该区最佳观测系统为方位角特性好、共面元道集内炮检距分布均匀的八线八炮制束状规则观测系统。     

五维规则化技术在溱潼断阶带地震资料处理中的应用

溱潼断阶带地区为多期次三维地震采集的拼接区,不同期次的三维观测系统参数差异大,采集面元大小、覆盖次数、偏移距、方位角等属性不同,统一面元处理导致部分地区出现空面元;地表条件复杂,导致实际炮检点偏离设计点位,观测系统采样点不均匀,不能满足叠前偏移对地震采集信息规则分布的要求,造成地震数据偏移中出现假频、画弧等问题。从实际应用角度分析了基于匹配追踪傅里叶变换的叠前五维数据规则化技术在溱潼断阶带这一观测系统严重不规则区域的适用性,五维规则化技术较好地解决了区内因野外采集观测系统差异造成的地震属性不规则问题,提升了地震资料的信噪比及成像质量。     

鄂尔多斯盆地西南部巨厚黄土塬区非纵地震资料处理技术

鄂尔多斯盆地西南部地表为巨厚黄土塬区,地表结构复杂,低降速带厚度变化快,沟中弯线受地形条件限制,测线成网困难,直测线采集资料信噪比和分辫率都较低,难以满足目前岩性勘探的需求。针对这种情况,在经过理论论证和生产试验后,研发了一套针对黄土塬地区的非纵地震勘探技术,这种技术兼顾吸收了黄土塬沟中弯线、黄土塬多线及三维地震勘探技术的优点,不仅避开了黄土塬近炮点强能量干扰,而且还展宽了叠加道集方位角。针对非纵地震资料特点,在保真保幅处理理念指导下,通过非纵资料处理技术攻关,提出了针对非纵资料的三维静校正技术、创新性应用三维噪声压制模块压制非纵测线相干噪声、改进了基于VSP测井合成记录的井控处理理念,形成了一套巨厚黄土塬区低信噪比非纵地震资料处理技术序列。      

基于溶洞体照明分析的采集参数论证

奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层是塔河油田的主要储层类型。提高缝洞体"串珠"成像精度,精细刻画其内部特征是该地区地震勘探重点攻关难题之一,结合勘探成本,开展针对缝洞目标体的观测系统设计非常必要。笔者通过建立工区三维溶洞储层地质模型,采用基于观测系统的高斯射线束双向照明技术获得溶洞目标体偏移照明能量。保证观测系统覆盖次数相同条件下,定量论证不同采集参数(重点分析面元、方位角)对溶洞体的照明效果,据此选定最佳参数,为野外观测系统设计提供理论指导。     

煤田三维地震采集处理解释一体化技术的应用研究

结合煤田地震勘探特点,以沁水煤田某大型矿井为例,研究地震采集、处理和解释一体化技术思路及实现方法,结果表明：基于时间连续、空间高密度的宽方位规则化数据采集是实现真正三维空间处理的基础;以弯曲射线叠前时间偏移为重点的资料处理技术,是一体化思路的核心,也是确保成果资料具有较高信噪比、分辨率和保真度的关键;在岩性和构造综合解释方面,充分利用相干滤波、谱分解、倾角探测等多地震属性解释特征,可以突出采区构造和微弱岩性异常的细节,从而提高地质成果精度。     

高密度采集技术在西部煤炭资源勘探中的应用

结合中国煤炭地质总局承担的国家重大产业技术开发专项“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”依托工程的研究成果,介绍了高密度三维地震勘探的概念、技术特点和优势。高密度三维地震采集技术与常规三维地震技术相比,具有高覆盖次数、小空间采样间隔、宽（全）方位角、均匀炮检距道集等特点,在资料采集和处理过程中容易接收并保护宽频数据,实现高信噪比、高分辨率、高保真度。实例说明小网格和高覆盖次数可有效提高地震资料信噪比和地震反射波的连续性,提高小构造的检测能力。根据多个依托工程的实施情况,提出了高密度三维地震采集技术对设备及野外采集的要求。     

南海西部双方位地震资料处理关键技术实践:以珠三凹陷为例

南海西部海域珠三凹陷地区地下断裂体系复杂,不同的勘探阶段采集的地震资料,方位角窄,复杂断裂带成像困难,而同一批次采集多方位三维地震采集难度大、成本高.为了更好地实现宽方位地震成像目的,可将不同年度不同方位采集的三维地震资料结合先进的多次波去除技术和地震融合技术进行联合处理,从而间接形成一个宽方位三维地震资料,据此操作将极大地降低采集成本,从实际处理效果对比分析,该方法较好地改善了复杂断裂带的成像效果.      

利用方位角道集处理方法预测煤层裂隙

煤层瓦斯含量受多种因素影响,而煤层中的节理裂隙密集带则容易导致瓦斯聚积。在煤田地质勘探中,依据振幅随炮点和检波点入射角的变化可以预测裂隙的发育方向和发育密度。在对淮南地区张集西三煤矿的三维地震数据资料处理时,按不同的方位角增量抽取方位角道集,并对其方位角道集进行速度分析、NMO校正、叠加和偏移,得到6个方位偏移数据体。根据Malick等人的理论模型对其进行计算,获得d、A、B值,并据此预测裂缝发育方向与发育密度。将其预测成果与常规地震解释成果对比,发现两者之间非常吻合,可见利用方位角道集处理方法预测煤层裂隙具有可行性。     

宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

与常规三维地震勘探相比,全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统,使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像,但存在各向异性问题,而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势,克服其缺点,必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中,以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础,针对淮北矿区地质构造复杂特点,以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点,开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明:保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制,振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失,宽方位处理不仅消除了各向异性影响,改善了成像效果,还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段,其处理成果比常规处理成果频带更宽,对复杂构造成像更好,分辨率更高,能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。      

山西煤矿采区高密度三维地震勘探综述

在对国内外高密度三维地震勘探技术研究及应用现状进行系统阐述的基础上,对高密度三维地震勘探的3个关键参数及概念进行了讨论,认为高密度三维地震勘探技术是先进地震勘探技术的集成,具有组合性和相对性,应灵活应用,因地制宜地开展。在分析了山西煤矿采区的地震地质条件及技术特点的基础上,提出了在山西煤矿采区开展高密度三维地震勘探应遵循“小面元、高覆盖、宽方位（3,必要条件）和相应的关键采集及处理技术（X,必选项） ”的“ 3+X”技术路线;在数据采集中,应以提高信噪比为核心;在数据处理中,应以高精度静校正和叠前去噪为核心。将该技术运用到山西某矿工程实例中,取得很好的效果,证明该技术路线的有效性。研究成果可为同行提供技术参考,并促进高密度三维地震勘探技术在山西煤矿采区推广。      

三维地震数据的方位角时差校正及其应用

三维地震数据的同一共中心点道集是由不同方位角的地震道组成的。当地下地层倾斜时,共中心点道集的反射同相轴就存在方位角时差。本文根据方位角时差校正（ＡＭＯ）的基本原理,从ｆ－ｋ域的正、逆ＤＭＯ出发,通过稳相法得到积分法ＡＭＯ脉冲响应的时间、振幅因子公式。把ＡＭＯ应用于一束实际三维地震数据处理,经ＡＭＯ处理后的剖面绕射波和断面反射波得到了加强,其效果是令人满意的。     

四扣地区高精度目标地震采集技术研究

在四扣地区，由于地下地质构造非常复杂，老观测系统炮检距分布不均，方位角较窄，覆盖次数较低，使义东大断裂系统及潜山构造的资料信噪比较低，无法进行精细的构造解释和油藏描述。为了得到该目标区域的资料，作者在文中提供了一种解决思路，即针对复杂地质构造进行精细的目标地震采集设计，并在野外实际生产中运用了一系列的高精度采集技术手段和措施，使目标区域内的资料整体水平比以往有了较大幅度的提高，最终可获得用于精细构造解释的地震剖面。从本次采集在该地区成功应用的实例表明，目标地震采集技术对于解决复杂地质构造区域资料较差的问题是一种很好的方法，对以后类似工区的采集具有参考价值。     

利用地震P波确定煤层瓦斯富集带的分布

查明煤层瓦斯富集区域,对可能的瓦斯突出点进行预报,是当前煤矿生产中亟待解决的重要课题。利用地震P波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征,根据地震属性随方位角变化可以预测裂隙发育方向和密度的基本原理,应用多种地震P波方位属性预测裂隙发育带。通过对淮南张集煤矿西三采区三维地震P波资料的处理,获得6个方位地震数据体,从中提取多种与煤层和围岩裂隙相关的地震属性,并计算出裂隙的发育方向和密度,为确定瓦斯富集带的分布提供了一种新的途径。      

三维地震勘探在陇东黄土塬区应用实例

陇东地区黄土层厚且疏松、冲沟发育、地形起伏剧烈,具有复杂的表、浅层地震地质条件。不仅如此,作为主要勘查对象的煤层埋深大都上千米。针对这些地震勘探工作中的不利因素,依据试验结果,确定了多井组合大药量激发、多个检波器组合检波、多道接收的激发与接收参数。同时,设计的10线25炮观测系统具有高叠加次数、宽方位角接收、炮检距较大等优,点,观测系统各项参数均能够满足三维地震勘探野外数据采集要求。实践证明,这种方法是行之有效的,取得了较好的地震、地质效果,为矿井建设和生产提供了可靠地质依据。