寬方位角三維地震勘探采集技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展

1、1寬方位角三維地震勘探采集技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展寬方位角三維地震勘探采集技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展宋玉龍楊長春1.引言引言近年來，油氣勘探越來越重視利用地震方法進(jìn)行巖性和巖石各向異性勘探研究，我國也開展了大量的寬方位三維地震勘探，又稱全三維地震勘探。理論上講，標(biāo)準(zhǔn)的寬方位三維地震勘探較窄方位三維地震勘探具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在巖性和裂隙油氣勘探領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著采集設(shè)備的不斷發(fā)展、處理技術(shù)的提高，寬方位角三維地震勘探將成為陸上巖性和小斷裂油氣藏地震

2、勘探首選的采集觀測(cè)系統(tǒng)。但是，現(xiàn)階段由于采集成本和處理技術(shù)的制約，寬方位角地震采集尚受到很大的爭(zhēng)議。當(dāng)前，標(biāo)準(zhǔn)的全方位、高覆蓋次數(shù)觀測(cè)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都不太現(xiàn)實(shí)，如果做不到真正的寬方位角觀測(cè)，某些地區(qū)，如山地，還不如窄方位效果好。本文將對(duì)三維地震勘探寬方位角技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行綜述，指出當(dāng)前不應(yīng)把注意力放在寬方位、窄方位觀測(cè)問題上，重要的是增加橫向覆蓋次數(shù)。2.各向異性與方位角的理論分析各向異性與方位角的理論分析文獻(xiàn)[4]指出，盡管巖層或裂

3、隙的尺度小于地震波長，但仍能觀測(cè)到宏觀各向異性的效應(yīng)，說明此效應(yīng)在實(shí)際中是存在的。文獻(xiàn)[5]給出了實(shí)際巖石物理測(cè)試各向異性的特性，同時(shí)推導(dǎo)了各向異性理論，并給出了弱各向異性的成像公式。很顯然實(shí)際中存在各向異性(TI)介質(zhì)的影響。從前面的論述可以看出，許多論文已對(duì)寬方位角地震勘探進(jìn)行了有意義的探討，但為進(jìn)一步探討寬方位角在地震勘探中的理論問題，本文將做進(jìn)一步的分析。2.1.2.1.各向同性和VTI介質(zhì)條件下的寬、窄方位角分析各向同性和VT

4、I介質(zhì)條件下的寬、窄方位角分析在分析寬、窄方位角問題之前，先回顧寬、窄方位角觀測(cè)系統(tǒng)的差別(寬、窄方位角觀測(cè)系統(tǒng)如圖1圖2所示)。比較圖l和圖2可以看出，窄方位角采集的炮檢對(duì)(炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)組成一個(gè)炮檢對(duì))的方位數(shù)量主要集中在沿測(cè)線(inline)較窄方位上。而寬3一個(gè)半球的波前面。當(dāng)遇到一個(gè)波阻抗(巖性)變化點(diǎn)時(shí)，根據(jù)惠更斯原理可視為一個(gè)新的點(diǎn)震源向外傳播，當(dāng)返回地表時(shí)顯然為一個(gè)圓形的等時(shí)面。如果僅在一個(gè)較窄的條帶上接收該波場(chǎng)，那么只能

5、獲得部分反射地震波能量(如圖1)，此外在成像處理時(shí)受方向影響，則必然使振幅成像不能完全恢復(fù)。只有在寬方位角采集條件下，才可獲得較完整的地震波場(chǎng)(如圖2)在全三維成像處理時(shí)才能獲得較好的振幅成像信息。因此，寬方位角地震勘探必將是巖性和裂隙儲(chǔ)層勘探的主要方法。2.1.4.2.1.4.在各向同性介質(zhì)條件下，寬、窄方位角壓制干擾能力的分析在各向同性介質(zhì)條件下，寬、窄方位角壓制干擾能力的分析在地震勘探中，近地表散射干擾是很難用簡(jiǎn)單的去噪方法壓制的

6、干擾波。此干擾波在二維空間觀測(cè)時(shí)具有很復(fù)雜的二維特點(diǎn)，但在三維空間觀測(cè)時(shí)并不復(fù)雜，與地下正常的散射波一樣。因此，只要能在三維空間上(寬方位角)接收并應(yīng)用三維成像理論去處理，這類干擾波是可以收斂甚至消除的。因此，寬方位角采集加上三維成像處理有利于壓制近地表散射干擾。2.2.2.2.各向異性介質(zhì)條件下，寬、窄方位角分析各向異性介質(zhì)條件下，寬、窄方位角分析在地表進(jìn)行地震采集時(shí)，各向異性介質(zhì)可以分為任意傾角（構(gòu)造)、VTI各向異性(圖9)介質(zhì)和

7、HTI各向異性介質(zhì)(圖10)。下面逐一分析它們對(duì)地震勘探的影響。2.2.1.2.2.1.任意傾角各向異性介質(zhì)的影響分析任意傾角各向異性介質(zhì)的影響分析通常對(duì)于以構(gòu)造為主的勘探地區(qū)(如山地勘探)，當(dāng)存在各向異性介質(zhì)問題時(shí)，將直接影響地震速度的求取和地震波的成像。在這種條件下，如沒有井信息的幫助，僅用地震信息難以獲得正確的地震成像結(jié)果只有在已知各向異性參數(shù)時(shí)，才有可能獲得正確的地震成像結(jié)果。在加拿大山地勘探中有不少類似成功的地震勘探實(shí)例。在類