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第 42 卷第 1 期 2003 年 3 月 石 油 物 探 GEOPHYSICAL PROSPECTIN G FOR PETROL EUM Vol. 42 ,No. 1 Mar. ,2003 文章编号 100021441 2003 0120039203 灵活二维观测系统设计及其应用 潘文锋 1 ,贾随良 1 ,梁春生 1 ,王小山 2 ,皇甫煊 2 1. 中原油田物探研究院 ,河南濮阳 457001 ;2. 中原油田地质调查处 ,河南濮阳 457001 摘要 灵活二维观测系统是一种新的二维勘探方法。通过合理布设炮点和检波点位置 ,达到线元可分的目的。 与常规二维观测系统相比 ,该方法具有施工投入少 ,过障碍能力强的优点 ;通过变线元处理可为资料解释提供多 种不同覆盖次数的剖面 ,适合于勘探程度低、地表复杂的地区应用。最后用实例说明了该方法可明显改善叠加 剖面质量。 关键词 灵活二维观测系统 ;线元 ;覆盖次数 ;炮检距 ;剖面 中图分类号 P63114 文献标识码 A 22D flexible layout and its application Pan Wenfeng1 , Jia Suiliang1 , Liang Chunsheng1 , Wang Xiaoshan2 , Huangfu Xuan2 1. Geophysical Research Institute of Zhongyuan Oilfield , Puyang 457001 , China ; 2. Geologic Division of Zhongyuan Oilfield , Puyang 457001 , China Abstract 22D flexible layout is a newly developed layout in 22D seismic exploration. With rational deployment of shots and receivers , the goal of bin division can be achieved. Comparing with conventional 22D ones , this layout has advantages of lower operation cost and higher ability of crossing obstacles. The can provide seismic sections of different folds for interpretation through bin division , which is helpful in areas with low degree exploration and complex surface conditions. The application effect was illustrated in the paper. Key words 22D flexible layout ; bin ; fold ; shot2to2receiver distance ; section 在二维地震勘探中 ,通常采用炮间距是道距的 整数倍的观测系统施工。这种观测系统具有施工 方便 ,最小炮检距固定和资料便于处理等特点 ,能 取得良好的地震勘探效果。但是随着地表施工难 度的增加以及地质勘探任务要求的提高 ,常规二维 观测系统不能很好的完成地质任务。 在常规的二维地震勘探施工中 ,观测系统一经 确定 ,地下 CDP 点距也就随之而定 ,标准 CDP 点 距也无法缩小 ,勘探人员在资料分辨率和资料的信 噪比方面无法优选 ,往往要承担一定的风险。因为 按观测系统进行数据采集后 ,经资料处理和解释 , 与要完成的地质任务相比 ,有可能出现一些差距。 如分辨率不够高 ,不能满足地层岩性解释的要求 ; 信噪比不够高 ,不能满足精细地质解释的要求等。 一旦野外采集结束后 ,这些存在的差距就无法弥 补。 在陕北黄土塬勘探区 ,沿沟布设炮点和激发点 进行弯线施工 ,见到了非常好的效果 ,但是弯线施 工得到的资料已不能满足勘探开发的需要 ,必须对 该区进行直测线采集。可是该区树木茂密 ,沟壑纵 横 ,坡陡沟深 ,多为“ V”型和“ U”型沟 ,呈沟 山 沟 山地貌。海拔 ,沟中最低为 1 150 m ,山上最 高为 1 400 m 以上 ,多数山顶高程为 1 350 m 左 右 ,表层全部为黄土覆盖 ,西薄东厚 ,西端黄土厚度 约 200 m ,东部为 300 m 左右 ,直测线采集十分困 难。能否设计一种观测系统 ,使勘探人员能够根据 地形情况灵活的布设炮点 ,同时又可在资料处理中 能够根据地质目标 ,在资料信噪比和分辨率方面进 行优选 灵活二维观测系统就可以满足上述要求。 1 灵活二维观测系统设计技术简介 设计灵活二维观测系统 ,主要思路来源于可变 面元观测系统设计 \[1 \]。设计灵活二维观测系统 时 ,炮间距与检波点距之比有余数 ,其余数可以控 制形成的最小 CDP 点距。同时要注意控制总接收 收稿日期 2002 01 25 ;改回日期 2002 07 03。 作者简介 潘文锋 1968 ,男 ,工程师 ,现从事地震勘探野外方法 研究工作。 道数 ,使最终形成的观测系统采集的资料覆盖次数 均匀。在施工中 ,要应用形成的几种不同观测系统 循环施工 ,放炮时严格控制检波器的滚动数目 ,避 免多搬或者少搬 ,形成不均匀的覆盖次数。 灵活二维观测系统覆盖次数的计算 N n2 Δ S / 2 Δ r 式中 , N 为覆盖次数 , n 为仪器接收总道数 ,Δ S 为炮点距 ,Δ r 为 CDP 点距。 例如 ,240 道接收 ,60 m 炮间距 ,50 m 的道距 Δ x ,最小 CDP 点距 5 m 的覆盖次数为 240/ \[ 2 60/ 2 5 \] 20次。形成的地下 CDP 点如图 1 所示。 图 1 灵活二维观测系统形成地下 CDP 覆盖示意图 第 1 炮形成地下点距为 25 m 的 CDP 点 ,第 2 炮形成点距为 25 m 且与第 1 炮地下 CDP 点相距 5 m的 CDP 点 ,第 3 炮形成点距 25 m 且与第 2 炮 地下 CDP 点相距 5 m 的 CDP 点 ,依次类推 ,第 6 炮形成的 CDP 点与第 1 炮地下 CDP 点重合。依 次循环 ,最终形成可变点元的地下 CDP 点 ,为处理 提供了非常灵活的原始资料。 2 灵活二维观测系统的特点 灵活二维观测系统与常规二维观测系统相比 , 具有以下的特点。 1 炮点距与接收点距之比有余数。 2 为资料处理拓展了空间。通过对最小线元 的处理和线元组合 ,可以得到不同覆盖次数的剖 面。如图 2 所示这种观测系统采集的资料可以在 处理中抽道形成 a CDP 点距 25 m ,覆盖次数 100 次的叠加剖面 ; b CDP 点距 30 m ,覆盖次数 120 次的叠加剖面 ;c CDP 点距 40 m ,覆盖次数 160 次的叠加剖面 ; 3 勘探人员可以在获得更高的分辨率 针对 勘探目标 和更高的覆盖次数之间做出优化选择。 当地震资料的信噪比较高时 ,处理时可以重组标准 的共反射线元到更小的单位 ,进而提高资料的分辨 率。在噪声较大的地区 ,可以重组标准共反射线元 到更大的面积来改善资料的信噪比 ,适度地扩大线 元 ,在对资料的分辨率影响不大的情况下来增加覆 盖次数 ,提高信噪比。 图 2 灵活观测系统 CDP 点分布示意图 ① CDP5 m 20 次覆盖 , ② CDP25 m 100 次覆盖 , ③ CDP30 m 120 次覆盖 , ④ CDP40 m 160 次覆盖。 4 放炮方式与常规二维不同 ,常规二维放炮 时 ,可根据情况加密炮点 ,而灵活二维观测系统每 放一炮对应一定的排列 ,放第 1 炮与第 2 炮移动的 炮数不同 ,班报记录方式与三维一样。 5 该方法在野外施工时 ,有测量工作量较大 的缺点。 6 该方法适合于勘探程度较低、地表复杂的 地区。 3 应用实例及效果分析 从陕北探区地震勘探情况来看 ,沟中弯曲测线 已经基本布满 ,而沟中地震测网不能像平原区十字 测网那样形成闭合回路 ,影响了本区地震资料的整 体解释。为了在油气勘探上获得新的突破 ,在本区 部署了地震直测线 ,使得本区资料形成闭合测网。 由于目的层埋藏浅 ,寻找油藏类型为低幅度构造或 岩性构造 ,因此在资料采集中 ,主要目的是提高分辨 率和信噪比 ,压制各种干扰。因此 ,我们工作的重点 就是优选激发点。为了恰当选取地震采集方法 ,寻 找合适的覆盖次数 ,减少勘探盲目性 ,设计了下面的 灵活二维观测系统 ,并于 2001 年至 2002 年初在陕 北富县进行了直测线采集。采集的参数如下 1 仪器因素。仪器型号 SN388 ,记录格式 SEG2D ,前放 24 dB ,低切 0 Hz ,记录长度 6 s ,采样 间隔 1 ms。 2 组合检波。 2 串线性组合。 3 激发因素。梁上井深 48 m ,药量 5 kg ;坡 上井深 36 m ,药量 5 kg ;沟中井深 18 m ,药量 5 kg。 4 炸药类型。高能炸药。 5 观测系统。灵活二维观测系统 3570 - 0 - 30 - 30 - 3600 3590 - 20 - 30 - 10 - 3580 3580 - 10 - 30 - 20 - 3590 04 石 油 物 探 第 42 卷 6 接收道数。 240 道。 7 覆盖次数 72 次 15 m 标准线元 。 应用灵活二维观测系统的优势可以归纳为以 下几点。 1 可以克服复杂地形的影响。图 3 为测线的 地表高程线 ,可以看出该线的地表相当复杂。 图 3 测线的地表高程线图 直测线部分剖面段如图 4 所示 ,从整张剖面上 可以看出目的层段 1. 5～ 1. 6 s 信噪比和分辨率 都比较高。应用灵活二维观测系统灵活地选择炮 点位置 ,从图 3 的高程线上可以看出地形的起伏很 大 ,但是剖面浅层缺口只处在 0. 4 s 以上 ,可见这 种观测系统的灵活性。 图 4 直测线剖面 2 应用灵活二维观测系统采集的数据可以给 处理提供较大的处理空间 ,为了获得较高信噪比的 剖面 ,可用扩大线元 ,增加线元内的叠加次数的办 法来实现。图 5 为标准 CDP 点距 15 m 覆盖次数 为 72 次的剖面段 ,图 6 为扩大 CDP 点距到 30 m 覆盖次数为 144 次的剖面段 ,可以看出通过扩大线 元处理 ,主要目的层 1～ 1. 5 s 时间段剖面信噪比 有了较大的提高 ,层间的弱反射也显现出来了。 图 5 标准 CDP 点距 15 m 覆盖次数 72 次的剖面段 3 为了进行储层预测和岩性解释 ,剖面需要 有很高的分辨率 ,可以通过减小线元 ,降低线元内 的叠加次数来提高剖面的分辨率。图 7 为减小 CDP 点距到 10 m ,覆盖次数 48 次的剖面段 ,可以 看出 ,与图 5 相比 ,目的层段的分辨率有了提高。 图 6 扩大 CDP 点距到 30 m 覆盖次数 144 次的剖面段 图 7 缩小 CDP 点距到 10 m 覆盖次数 48 次的剖面段 4 结束语 灵活二维观测系统最大的优点是布设炮点灵 活 ,处理剖面灵活。该观测系统采集的资料 ,处理 时可以在标准 CDP 点距的基础上 ,根据资料品质 , 扩大 CDP 点距并增加覆盖次数 ,以增加纵向组合 效果 ,提高资料的信噪比。处理中有较大的灵活 性 ,可以减少采集中的风险。根据解释的需要 ,可 采用大面元提高信噪比 ,采用小面元提高分辨率 ; 根据地质目标可优选处理结果。但是应用时必须 做好道集中的时差校正。这种观测系统在复杂地 表条件中具有较为广阔的应用价值 ,它可以以 10 m 的炮点距进行炮点弥补 ,以避开激发效果较差的 地段 ,提高资料品质 ,提高复杂地表条件下的地震 勘探效果。 参 考 文 献 1 商建瓴 ,潘文锋 ,李涛山 ,等 . 常规与面元细分三维观测 系统浅析 \[J \] ,石油地球物理勘探 ,1997 ,32 5 709～ 716 14第 1 期 潘文锋等 1 灵活二维观测系统设计及其应用