高密度三维地震观测系统设计技术与应用

经过常规三维地震采集和高精度三维地震采集后,我国东部产油区油气勘探正在向高密度三维地震采集方式过渡。基于前期丰富的地震和地质资料,提出了一套适用于成熟勘探区的高密度三维地震观测系统设计技术。首先将已有高密度采集数据的退化处理结果用于炮道密度的论证,以实现经济成本和勘探效果的平衡,并用于指导本地区新一轮高密度三维地震观测系统的设计;然后对面元边长、最大炮检距、接收线距等主要的观测系统参数,充分利用已有的地震、地质资料,基于目的层地震地质参数模型进行观测系统参数宏观论证;再建立目标地质模型,通过波动方程正演进行观测系统参数精细论证;最后将该技术应用于胜利油田高密度三维地震采集观测系统设计,采集结果表明地震剖面信噪比和分辨能力明显改善,断裂系统刻画清晰,成像精度大幅提高。

马厂油田高密度三维观测系统设计研究

马厂油田的地下地质构造复杂,以往采集的地震资料无法满足当前勘探开发的需要。针对这一问题,开展了高密度三维采集观测系统设计研究。基于马厂构造的地质构造特点,对观测系统的各类参数进行了分析试验,在此基础上设计了小道距、小炮点距、小接收线距和小激发线距的观测系统,并根据目标区实际地质构造特点,采用可变面元方式进行数据采集。高密度观测系统的特点是物理点密度较大,覆盖次数高,炮检距分布均匀。正演模拟和实际应用表明,采用高密度三维采集观测系统采集的资料,信噪比和分辨率较老资料有显著提高,特别是中、深层资料的信噪比得到了明显改善。

南阳凹陷高精度三维地震采集观测系统设计

南阳凹陷主要勘探目的层埋藏较深,断裂发育、构造破碎,现有地震资料的信噪比和分辨率不能满足油气勘探需求。为此,针对南阳凹陷的地震地质条件,结合地震波动方程模拟、照明分析以及观测系统采集脚印分析等技术,在兼顾各项采集设计要求与工作效率的条件下,重新设计了三维地震观测系统。实际应用结果表明,采用上述观测方法获得的地震资料质量较原资料有明显的改善。新采集的资料剖面断裂系统成像清晰,目的层及其以上各反射层特征清楚,分辨率和信噪比均有较大的提高。

宽方位地震资料采集观测系统设计初探

在地震勘探中 ,利用成本相对低的多方位P波勘探比利用成本较高的多波多分量勘探进行裂缝检测更具有一定的实用性。对JM和FG工区多方位角三维地震资料采集观测系统的设计进行了一些探讨性的研究 。

基于波动理论的地震观测系统设计

基于波动方程的照明分析可以直观地反映在确定的地震观测系统下地下介质中地震波能量的分布,但是难以深入分析弱照明区域的成因并提出解决措施.针对该问题,提出一种新的复杂构造地区地震观测系统设计方法.利用波动方程照明技术定量评价不同观测系统在目标层的照明能量分布;通过波动方程正演模拟分析目标层位弱照明的成因,提出针对性的解决措施;对模拟数据的叠前深度偏移成像结果进行定量分析,优选最有利于成像处理的观测参数.将该方法应用于ZB地区逆掩推覆构造模型,结果表明,在该地区8km的排列长度最有利于提高信噪比;在地面30.0～30.5km进行炮点加密,并采用6km的排列长度进行接收,可以明显改善弱照明区域的成像质量.

乾安城区特殊观测系统设计及应用

吉林探区是一个勘探程度很高的地区,但在一些城区还存在许多地震空白区,采用三维线束状特殊观测系统可以较好地解决复杂地表条件下的地震采集工作。本文阐述了过乾安城区的特殊观测系统设计及其效果。由于城区内炮点缺失,必然造成小炮检距缺失,浅层资料不完整,采用正常观测系统难以达到采集目标。通过在城区加密接收线,可以有效弥补由于城区炮点缺失造成的小炮检距缺失,保证浅层资料的完整,同时可以有效增加覆盖次数,压制城区内的环境噪声;由于城区内小药量激发造成的深层反射能量较弱,因此采用在城外加密炮点,可以有效增加深层反射能量。该方法有利于城内、城外地震资料的衔接,有利于资料处理,便于野外施工,采用这种特殊观测系统可以取得较好的地震采集效果。

斜井三维VSP观测系统设计

三维VSP资料具有高分辨率和高信噪比的特点,十分有利于井旁构造成像和油藏描述。由于海上三维VSP勘探大都在斜井中进行。因此,针对斜井的观测系统设计是否合理至关重要。在斜井三维VSP观测系统设计中,需要解决的主要问题有:①炮点分布中心位置的确定;②炮点缺失对覆盖范围和覆盖次数的影响;③多井炮点和多井检波点的布置等。通过模拟计算分析,对上述问题进行了探讨,得到了一些有益的认识。根据研究结果,制定了某实际斜井的三维VSP观测系统设计方案。

三维VSP观测系统设计研究

三维VSP观测系统设计取决于地面炮数、井下可利用检波器数目、井源距、检波点深度、炮点分布和检波点分布等方面,设计合理的观测系统能够改善井孔附近地层的三维成像效果。通常可以通过覆盖次数和井源距等面元属性参数来衡量三维VSP观测系统设计的合理性。本文研究了井源距和检波点深度、炮点和检波点的分布对纵波和转换波的观测范围、覆盖次数的影响,通过计算与分析,得出以下认识:①检波点深度越小、井源距越大,则观测面积越大;②PS波观测面积小于PP波观测面积;③在检波器个数和炮点分布固定的情况下,适当增加检波点间距有利于覆盖次数均匀;④在炮点呈环形分布或束状分布且炮点间距与炮线间距相当时覆盖次数较为均匀,PP波、PS波覆盖次数的均匀程度基本相当。

满足叠前偏移要求的三维地震观测系统设计

常规3D观测系统设计基于水平层状介质假设,其主要目的是得到规则采样的叠加数据体,能够用叠后偏移进行成像。与叠后偏移使用规则的叠加数据体不同,叠前偏移使用相对不规则的炮检对数据。3D观测系统不规则的空间采样很可能导致严重的偏移噪声,从而部分降低叠前偏移的效果。从叠前偏移的需要出发进行观测系统设计,这对于充分发挥叠前偏移技术优势、提高地震成像精度具有重要意义。本文介绍了从叠前偏移成像要求出发的观测系统设计方法,根据采样均匀和面元属性一致性原则设计观测系统模板,获得良好的空间采样,并利用聚焦束、叠前偏移响应、正演模型和波场照明等技术对观测系统逐步优化,得到符合叠前偏移成像要求并能解决地质问题的观测系统。该技术在东濮凹陷QK工区的应用取得了良好效果。

复杂构造三维地震观测系统设计的共聚焦分辨率分析

三维地震观测系统共聚焦分辨率特性分析突破传统以点论证为基础的观测系统分辨率分析方法,面向地质目标定量预测三维观测系统地震成像的空间分辨率和振幅精度.基于Fourier有限差分(FFD)大步长波场延拓和Born-Kirchhoff小步长波场插值递推方法,本文介绍了一种复杂介质条件下三维地震观测系统共聚焦分辨率特性快速分析方法.对给定的速度模型,该方法能够分析拟采用的三维地震观测系统设计方案对复杂构造的成像分辨率与AVP属性,从而为进一步的偏移成像与储层分析提供保证.最后本文以SEG/EAGE三维盐丘模型为例设计满覆盖为16次的三维地震观测系统,并实施三维共聚焦分辨率特性分析.

海底地震观测系统设计方法研究

海底地震仪(OBS)可以获取纵波、转换横波等多种有效的地震波信息。丰富的多波勘探信息对于弄清水合物内部速度结构、提高地层的分辨率具有重要意义。海底地震观测系统设计的主要研究目的是为海底地震数据采集提供最佳的海底地震仪分布形态、分布间距等观测系统参数。本文中结合国外OBS在天然气水合物中的应用成果,采用射线追踪法,实现了海底地震观测系统设计,取得了较好的应用效果。

海上全方位圆形观测系统设计与评价

近年兴起的海上拖缆全方位地震采集技术可高效地采集到全方位角地震记录,提高了复杂地质构造的成像质量。本文从圆形采集路径的公式推导出发,进行海上全方位圆形采集路径观测系统的设计;并从覆盖次数、炮检距、方位角、采集脚印等方面对全方位圆形采集和窄方位直线形采集路径做均匀性分析;然后以M深水区三维典型地质模型为实例,利用射线追踪照明技术对比了圆形采集路径观测系统与宽方位观测系统在目的层的模拟偏移振幅。均匀性分析和射线追踪照明对比的结果均表明:全方位圆形采集路径观测系统比常规平行采集观测系统更具优势。

基于面元属性分析的三维地震观测系统设计

基于观测系统设计在勘探中的重要性,本文通过探讨三维设计过程中,选择不同的道间距和炮线距进行不同CMP面元、不同覆盖次数、炮检距、方位角的对比分析,进行观测系统的优化设计,结果表明宽方位角的10线8炮观测系统较其它常规的观测系统在保证覆盖次数的前提下,炮检距和方位角的分布上更加均匀,更加有利于压制采集过程中的采集脚印。

论非零偏移距VSP观测系统设计

观测系统的设计是非零偏移距VSP技术应用成败的关键。射线照射的“亮区”范围和反射点密度又是决定观测系统设计的两个重要因素。不合理的设计可能导致非常有限的“亮区”和反射点分布极不均匀,从而使得研究目标处于射线照亮范围之外,或者成像不清。本文分别讨论了固定偏移距VSP(OVSP),同时移动震源和检波器的VSP(MVSP)和移动震源VSP(WVSP)三种观测系统条件下,影响射线照射“亮区”范围和反射点密度的因素。在此基础上,提出了设计合理的VSP观测系统应当达到的基本要求:井下检波器间距应满足空间采样定理;震源—井口的连线应垂直于主要目的层的走向;避免大倾角入射;使研究目标落入射线照射的亮区;并获得尽可能均匀的反射点密度。文中最后列举了设计非零偏移距VSP观测系统应当遵循的一般工作程序。

三维地震采集观测系统设计技术——以柴达木盆地西部地区为例

在常规三维观测系统设计中,主要是利用二维地质模型进行射线追踪分析,在地质结构较为复杂的区域,仅仅依靠射线追踪方法进行三维观测系统参数论证,其结果往往不准确。以2005年柴达木盆地所实施的三维地震采集项目的观测系统设计为例,介绍通过波动方程正演、照明模拟和三维地质模型分析等多种技术手段的综合运用,进行基于目标地质体的三维观测系统优化设计。

高密度三维观测系统设计及仪器联机应用

高密度三维采集可以帮助解决地质构造复杂地区的精细勘探问题,其中观测系统设计是一项关键技术。文章基于马厂构造的地质构造特点,设计了小道距、小炮点距、小接收线距和小激发线距的观测系统,并根据目标区实际地质构造特点,采用可变面元方式进行数据采集。高密度观测系统的特点是物理点密度较大,覆盖次数高,炮检距分布均匀。实际应用表明,采用高密度三维采集观测系统采集的资料,信噪比和分辨率较老资料有显著提高,特别是中、深层资料的信噪比得到了明显改善。通过对IMAGE SYSTEM一起的联机应用,达到了高密度采集的设备要求。

大型港口航运区特殊观测系统设计及应用

大型港口航运区地表复杂,在此类地区实施三维采集,将面临炮点和检波点严重缺失,目的层资料不完整,环境噪声大,中深层有效反射能量弱等诸多难题。本文尝试在港口区内进行特殊观测系统设计,其基本思路是:按照束状观测系统设计方案,结合区内的码头、航道、集装箱储运区和散货物流等地表、地物特点,利用高精度卫片和现场实地勘测成果,因地制宜地采用陆域和水域的合理拼接、非纵向观测、增加排列线密度、相同物理点多次激发和接收等针对性解决方案,进而总结出一套针对港口区的观测系统设计方法。将这套方法应用于BH港口区地震数据采集系统设计,取得了很好的效果。

基于压缩感知的非规则地震勘探观测系统设计与数据重建

提出了基于压缩感知的非规则观测系统优化设计和地震数据重建方法。基于贪心序贯策略,利用逐个选取采样点位置的方法来降低感知矩阵的最大互相关值,从而完成非规则观测系统的优化;利用L_0正则化和L_1正则化混合迭代的方法求解欠定采样矩阵,重建地震记录,获得良好的效果。进行了TFT工区实际观测系统的设计,鉴于接收电缆长度的限制,添加最大道间距和最小道间距作为观测系统设计过程中的约束,得到了符合实际勘探要求的非规则观测系统的优化设计。该方法为三维高密度地震勘探的大规模开展提供了有效的方案。

高效采集中的随机地震观测系统设计及数据重建

在压缩感知采样理论下开展“两宽一高”高效地震数据采集,在可控的投资成本下能获得更高质量的成像结果。提出了随机采样观测系统设计的基本原则,即在高密度地震数据采集(或常规地震数据采集)观测系统建立的基础网格的基础上,按照高斯随机采样的理论要求,将规则欠采样的网格作为高斯随机采样位置的期望,分别在炮集范围进行空间随机检波点位置的设计和在整个工区进行空间随机炮点位置的设计。以特征波场(初至波场或标志性的反射波场)为随机观测系统感知的对象,用频率域地震数据Hankel矩阵的低秩特性作为稀疏性的度量标准,通过生成符合高斯分布的随机观测系统,测试随机采样加稀疏提升算法对于恢复无假频的地震数据能力及其影响因素。数值实验结果表明,随机采样加压缩感知数据重建后,可以较好地恢复密网格采样数据。同时,相对于随机采样和规则采样的地震数据,重建数据的偏移成像质量都有所提升。实际应用中,若考虑近地表散射噪声和静校正量等因素,则对随机观测系统的设计及数据重建算法提出了更高的要求。

西部山前带观测系统设计方法

山前复杂构造带是西部新区油气勘探的主攻领域之一,西部山前带由于其特殊的表层地震地质条件和深层复杂地质结构,造成静校正问题突出、地震波场复杂、地震资料信噪比低。针对这些难点提出了西部山前带观测系统设计方法,即基于真实地表的综合模型和叠前成像效果、结合CRP分析技术的观测系统设计技术,利用该技术在哈山西三维区块进行了观测系统优化设计,获得了较好的资料效果。