地震资料采集

地震勘探方法及应用中国矿业大学（北京校区）2002年10月地震勘探•能源勘探方法简介•地震勘探原理•地震资料的采集•地震资料的处理•地震资料的解释•地震勘探新技术•本课程讲述的要点回顾地震资料采集•地震勘探基本上可分为野外数据采集、室内资料处理、地震资料解释三个阶段。每一个阶段都需要使用一定的设备，才能完成预期的任务。没有这些设备作为工具和手段，地震勘探理论再完善也不能付诸实施，当然也就达不到勘探的目的。地震勘探装备是地震勘探的物质基础。事实上，一个国家一个油田勘探装备的状况，很大程度上反映了这个国家这个油田的勘探水平。地震资料采集•地展勘探装备种类很多，涉及的范围很广。其中直接用于野外地震数据采集的专用设备，我们称之为地震勘探仪器。地震勘探仪器的任务，是在地表激发地震波并把返回地表的地震波接收和记录下来。从这个意义上来讲，地震勘探仪器应包括震源、检波器、地震仪三大部分。其中，震源激发地震波，检波器接收地震波并把它转换成电信号，地震仪对地震电信号进行放大滤波再把它记录下来成为野外地震记录。地震资料采集•地震勘探第一阶段即野外数据采集阶段的最终成果，就是地震勘探仪器产生的野外地震记录，这些野外地震记录是地震勘探的资料处理和资料解释的原始依据和工作基础。地震勘探仪器本身性能好坏和使用是否恰当，直接影响地震记录质量，也就必然影响到后期资料处理和资料解释工作，最终势必影响地震勘探效果。所以，地震勘探仪器是地震勘探装备中最基础的设备，也是最关键最重要的设备。野外采集步骤•野外踏勘：接到施工任务时，应对照地形图等到现场进行踏勘，对现场的地形、地物作到心中有数•野外施工设计：根据不同的任务设计观测系统•野外测量：将设计的观测系统中的炮点、检波器位置测量出来；•放炮试验：可以布置一两条测线进行试验•打井：根据试验结果确定最佳的井深及炸药类型和药量•放炮施工得到野外原始记录野外设计•地震勘探的野外设计应在地震队到达施工现场之前做好。它包括在图上标出测线，确定测线座标，并用它在地面上布置测线。•这个设计，特别对一个大的新区可以是一套测线网，可以是对一远景区的早期测网进行加密的详查测线。可以让测线通过引井位．这样。井的资料可帮助确定地震记录剖面上的地层，依地震资料和井的资料更好地结合起来。它也可以是用来检查由地面地质或测井资料得出的其一勘探意图的一两条测线。野外设计•地震勘探设计必须适应地形和其它地面特点。根据需要和经济上的考虑，测线可以布置在公路上，或是离开公路，在谷地里，在山梁上，在农场附近，在湖泊和城镇附近。对于陆上勘探进行设计时，要考虑许多因素。空中照片，陆用地图，所有权地图，管线位置等，对于设计都是有用的、即使设计做得很好，仍然可能会遇到顶料不到的障碍而进行修改。•设计图一般部是大比例尺的，所以可以根据它来确定位置、设计应标出井位、老炮点、基准点、城镇、河流。设计图件或复制件应送到小队测量员手里，他们可以利用这些图件在地面上确定炮点位置。1.优化采集设计、合理选择采集参数开发自主产权的设计软件接收点距：20m；接收线距：100m；炮点距：40m；炮线距：100m；最小炮检距：10m；最大炮检距：785m；CMP网格：10m×10m（指纵波）；接收排列：6线（每线32个接收点，每个接收点均为三分量接收）；接收道数：576道（6线×32道×3分量）；激发线数：6条；块激发点数：96个；块移动距：320m；满覆盖次数：18次（纵向6次，横向3次）炮检方位角分布图炮检方位角在360°范围内分布均匀炮检距分布图炮检距分布均匀转换波共转换点道集分布图转换波共转换点分布均匀检波点静校正量炮点静校正量信噪比估算曲线（分析信号频率范围40-90Hz）-3-2-10123454567891011121422242628激发深度（m）均方根振幅比（dB）主频分析曲线40455055606570456789101112142224262830激发深度（m）主频（Hz）主频分析药量与井深：炸药量与激发频谱、人工爆炸激发层位与获取资料质量有着密切的关系。提出“井深找激发层位，药量定主频”的野外施工原则。信噪比分析14线448炮制面元细分规则观测系统四分量接收，检波器：L-410-3C及60HZ14线激发,每线32个激发点14线接收,每线30个接收点P波满覆盖聚焦检波器射线束主瓣幅值大,聚焦好旁瓣幅值小P波不满覆盖聚焦检波器射线束主瓣幅值大,聚焦较好旁瓣幅值小,比上图稍大P波满覆盖聚焦震源射线束主瓣幅值大,聚焦好旁瓣幅值小,比下图稍小P波不满覆盖聚焦震源射线束旁瓣幅值小,比上图稍大主瓣幅值大,聚焦较好转换波满覆盖聚焦检波器射线束主瓣幅值大,聚焦较好旁瓣幅值小,比下图稍小转换波不满覆盖聚焦检波器射线束主瓣幅值大,聚焦较好旁瓣幅值小,比上图稍大P波满覆盖分辨率函数旁瓣幅值小,比下图稍小主瓣幅值大,聚焦较好转换波满覆盖分辨率函数旁瓣幅值小,比上图稍大旁瓣幅值小,比上图稍大主瓣幅值大,聚焦较好优度分布优度分布差的区域优度分布好的区域适合进行各向异性处理由于线分布不均匀产生不均匀带S波48次满覆盖采集到国内品质最优的陆地三维三分量地震资料•测量员根据设计图上的位置，测出这些点在地面上的位置，并将它们做上标记，以便使地震队的其他人员找到它们。而且要标上到达这些点的路线和测量出这些点的正确位置和标高。野外测量与采集有关的专业术语•地震信号是由野外队取得的。地球的任何一个地方都可能有野外队，在农田，在沙漠，在海上，在森林里．在山上和城市里。气候可能是热带气候，温带气候或寒带气候。对于寻找石油来说，首要的条件是应该有一个沉积盆地或者是有希望找到油的地方。与采集有关的专业术语•震源：–激发地震波有几种方法。可以把炸药放在地下井中爆炸；也可以用重锤：可将丙烷放在紧压地面的容器内爆炸，也可用可控震源。–炸药作为震源时，虽然由于某些原因有时要使几个井中队炸药同时爆炸，通常一炮就可以为地震记录产生足够的能量。–其它类型的震源单个激发时一般能量不足，所以它们须按组合形式规则地叠加在一起，或者几个震源同时使用，或者到资料处理时再叠加。震源与采集有关的专业术语•炮井：当一个药包在井中爆炸时，井深在20英尺到200英尺(一般为60一100英尺)范围内。•旋转钻机，就象一个小型的油井钻机。一般装在卡车上或其他运输设备上。•钻井是靠装在钻杆底部的钻头来进行，钻机是两头有丝扣的厚钢管。钻杆旋转，钻头破碎岩石。液体、泥浆、水或空气通过钻杆泵入地下，从钻头的钻眼出来。与采集有关的专业术语•LVL(低速带)队•当使用地面震源时，一个专门的小队(LVL队)，用来获得低速带资料以补充地面震源所得的资料。低速带队采用浅井和小炸药量工作方法记录折射资料，从而计算低速带的底界。与采集有关的专业术语•电缆–沿测线各处的检波器通过电缆(大线)与记录仪相连接，大线由工厂生产，可以有半英寸粗，大线内的缆芯对数和检波器组数一样．有24对芯的，48对芯和更多对芯的。在交通方便的地区，大线由装有放线器的卡车投放。卡车沿着测线慢慢行驶，大线从卡车大线卷上放下来。炮放过后，又由放线器把大线卷到卡车上。大线也可以绕在线架上。由放线工扛着线架沿测线收放。–电缆按一定间隔抽头，用来连接检波器组。每组中的检波器事先用导线连在一‘起。检波器插在地面上，每组检波器的连结线具有一定长度、以使组内各检波器按预定距离埋放。与采集有关的专业术语•当所有检波器都放在预定位置后，检波器组再与大线连线起来。并由大线连结到记录仪器上。有一个仪器用来测定所有检波器组是否都连结到大线上了，看它是否接反。电缆有无断路。在以上问题改正或修理完毕后，则为放炮做好了准备。与采集有关的专业术语•检波器是拾取来自地下的声波的仪器。•陆上地表勘探用的检波器，一·般由一个强的永久磁铁和一个线圈组成，线圈周围是磁铁，一起装在一·个坚实的外壳内。Geophone:地震检波器Geophone:地震检波器与采集有关的专业术语•海上–海上的工作方式与陆上队不同，不是按组分散作业，而是全队在一条船上。它们不会遇到沼泽地、丛林和暴风雪等困难。但船上一直在颠簸着，一天二十四小时都在工作，修理和保养须在换测线的间隙里进行或边放炮边进行。放炮进行得快得多，工作量也大得多。SoderaG-GunAirgun150inchMarinestreamerMarinestreamer4C地震采集的特点海底电缆炮点4分量检波器（包括3分量检波器和一个压力检波器）3分量检波器Acquisitionofthe3D4COBCSeismicSurvey4/1/00-7/5/00Bergen(铺缆船)OrientExplorer(震源船)施工照片海底电缆4分量检波器（包括3分量检波器和一个压力检波器）与采集有关的专业术语•记录–震源的作用是提供声波，使声波传人地下，然后从岩层反射回来，并被记录下来，再进行处理和研究。检波器把地下声波变成电能，并经大线送到记录仪器。–记录仪器是一台大的高质量的磁带记录仪。它可以装征卡车上，或者装在沼泽地中用的宽胎汽车上，也可以拆成几大部件后由人力搬运。GeometricsModelES-2401ExplorationSeismographDFSControllerAnalogModuleAirgunController