高憲偉 (成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院,四川 成都610059)
蔡希玲 (中石油東方地球物理公司研究院,河北 涿州072751)
李揚(yáng)勝,呂哲健,唐丹秋 (中石油東方地球物理公司采集技術(shù)支持部,河北 涿州072751)
在巖性、薄層等復(fù)雜油氣藏勘探中,組合地震數(shù)據(jù)采集 (組合接收)方法中有效波、振幅失真、頻率損失等問題引起研究者的廣泛關(guān)注。Yung-Chun Lee等[1]利用一種新型的聲波傳感器進(jìn)行單點(diǎn)激發(fā)、單點(diǎn)接收研究面波速度,試驗(yàn)證明該方法能夠有效提供地震信號的分辨率。Claudio Stobbia等[2]在北極地區(qū)采用高密度單點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集方法對復(fù)雜環(huán)境下近地表相關(guān)噪音和靜校正進(jìn)行研究,認(rèn)為該方法能夠提高地震信號的分辨率,再配合特殊的處理技術(shù)后能夠提高地震信號的信噪比?;谇叭说难芯拷Y(jié)果,筆者結(jié)合實(shí)際勘探,對單點(diǎn)、組合接收的地震數(shù)據(jù)應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。
單點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集 (單點(diǎn)接收)方法是在接收地震測線上埋設(shè)檢波器,在距離檢波器一定范圍內(nèi)激發(fā)彈性波,讓反映地下地質(zhì)體的反射波在每個(gè)檢波器中單獨(dú)記錄,再將檢波器單獨(dú)記錄的輸出信號進(jìn)行處理和解釋。在采用該方法時(shí)要使用數(shù)字檢波器,與模擬檢波器相比,數(shù)字檢波器具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率響應(yīng)寬、失真度小、最大輸入信號強(qiáng)和等效輸入噪聲小等優(yōu)點(diǎn),有利于弱小信號的接收,采集精度高,特別適應(yīng)于高分辨率采集[3]。因此,野外施工中應(yīng)盡量使用單檢波點(diǎn)接收方法,這樣可以如實(shí)地記錄地震波場,從而提高地震信號的分辨率。
組合地震數(shù)據(jù)采集 (組合接收)方法是地震勘探中常用的地震數(shù)據(jù)采集方法,其主要利用干擾波和有效波在傳播方向上的差異來壓制規(guī)則干擾波以及利用組合的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)來壓制隨機(jī)干擾[4]。由于該方法具有提高原始資料信噪比、壓制面波等優(yōu)點(diǎn),在石油勘探中發(fā)揮了重要作用。在實(shí)際地震勘探中,必須先通過對勘探工區(qū)的各種干擾波和噪聲進(jìn)行調(diào)查和分析,設(shè)計(jì)出檢波器適合的組合點(diǎn)距、基距和組合圖形壓制干擾波,尤其對于隨機(jī)干擾較強(qiáng)的復(fù)雜地區(qū),利用組合的統(tǒng)計(jì)效應(yīng),增加檢波器個(gè)數(shù)有利于壓制隨機(jī)干擾波。
為了研究單點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集方法與組合接收地震數(shù)據(jù)采集方法的差異,針對新疆某區(qū)塊采集的高密度寬線試驗(yàn)資料展開研究。圖1所示為試驗(yàn)現(xiàn)場觀測系統(tǒng)示意圖。單點(diǎn)接收1條線,點(diǎn)距線距6.25m;組合接收1條線,點(diǎn)距線距12.5m。使用可控震源進(jìn)行激發(fā),1臺(tái)1次且采用12.5m的炮點(diǎn)距。采樣率為2ms,記錄長度為6s,前放增益為12dB。
圖2所示為該研究區(qū)相同巖性出露區(qū)的單點(diǎn)接收和組合接收的單炮地震記錄對比圖。由圖2可知,單點(diǎn)接收的單炮地震記錄信噪比低于組合接收的單炮地震記錄信噪比,但組合接收比單點(diǎn)接收的單炮地震記錄損失的信息要多。
圖1 試驗(yàn)現(xiàn)場觀測系統(tǒng)示意圖
圖3所示為該地區(qū)相同巖性出露區(qū)的單點(diǎn)接收和組合接收的CMP道集對比圖。由圖3可知,組合接收比單點(diǎn)接收的CMP道集信噪比稍高,但組合接收比單點(diǎn)接收的CMP道集損失的信息要多。
圖2 單點(diǎn)接收和組合接收單炮地震記錄對比圖
圖3 單點(diǎn)接收和組合接收CMP道集對比圖
圖4所示為該地區(qū)相同巖性出露區(qū)的單點(diǎn)接收和組合接收的疊加剖面對比圖。由圖4可知,組合接收方式較單點(diǎn)接收具有更高的信噪比。
圖4 單點(diǎn)接收和組合接收疊加剖面對比圖
圖5所示為單點(diǎn)接收和組合接收疊前時(shí)間偏移剖面對比圖。由圖5可知,單點(diǎn)接收比組合接收的信噪比要高。圖6所示為單點(diǎn)接收和組合接收頻譜分析對比圖。由圖6可知,單點(diǎn)接收比組合接收的頻帶要寬,說明單點(diǎn)接收比組合接收具有更高的分辨率。上述研究表明,采用單點(diǎn)接收方法可以獲得更寬頻帶的地震記錄,且可以保護(hù)低頻成分,提高地震資料的分辨率,而且通過室內(nèi)處理,特別是利用疊前時(shí)間偏移處理后得到的最終剖面,能夠較大地提高地震信號的信噪比,從而滿足精細(xì)巖性油氣藏勘探的要求。
圖5 單點(diǎn)接收和組合接收疊前時(shí)間偏移剖面對比圖
(1)組合地震數(shù)據(jù)采集 (組合接收)方法是提高地震資料信噪比的有效手段,但地震波失真較大,不能滿足精細(xì)巖性油氣藏勘探的要求。
(2)單點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集 (單點(diǎn)接收)地震數(shù)據(jù)的地震波動(dòng)態(tài)范圍廣、頻帶范圍寬、地震分辨率較高,更適合小尺度勘探目標(biāo)體的精細(xì)成像,而且通過室內(nèi)特殊處理,特別是疊前時(shí)間偏移處理,能夠較好地壓制干擾波,滿足精細(xì)巖性油氣藏的勘探要求。
圖6 單點(diǎn)接收和組合接收頻譜分析對比圖
[1]Yung-Chun Lee,Shi Hoa Kuo.A new point-source/point-receiver acoustic transducer for surface wave measurement [J].Sensor and Actuators A,2001,94 (1):129-135.
[2]Claudio Stobbia,Anna Glushchenko,Andreas Laake,et al.Arctic near surface challenges:the point receiver solution to coherent noise and statics[J].first break,2009,27 (2):69-76.
[3]呂公河 .高精度地震勘探采集技術(shù)探討 [J].石油地球物理勘探,2005,40(3):261-266.
[4]李慶忠,魏繼東 .高密度地震采集中組合效應(yīng)對高頻截止頻率的影響 [J].石油地球物理勘探,2007,42(4):363-369.