曹　靜　吳燦燦　李　雪　劉　浩　王　芳　張功瑾

摘要：縱波勘探在過(guò)去一直處于主要地位，然而，如果想從地震勘探中獲得有關(guān)巖石類型、結(jié)構(gòu)和孔隙流體飽和狀態(tài)的三維深度圖像只靠縱波信息是解決不了的，原因是不同的巖石和不同的飽和流體可能會(huì)有相似的地震響應(yīng)，因此，早在20世紀(jì)80年代提出了多波多分量技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行約束，以克服地震勘探的多解性。

關(guān)鍵詞：多分量；地震勘探；地震解釋

多分量地震勘探之所以能在近幾年里快速的發(fā)展主要是因?yàn)樗顿Y小卻可以獲取地下較多的地下信息，再加上多分量勘探可以同時(shí)提供縱波和橫波有關(guān)速度的信息，間接能夠研究巖性、非均勻性質(zhì)介質(zhì)彈性參數(shù)，多分量轉(zhuǎn)換波地震勘探于是成了研究熱點(diǎn)。本文簡(jiǎn)單介紹有關(guān)多分量地震勘探的理論方法技術(shù)。

1多波技術(shù)簡(jiǎn)介及難點(diǎn)

在一般理論意義下，矢量地震勘探要求震源能夠同時(shí)激發(fā)出三個(gè)方向的入射信號(hào)。而作為矢量地震勘探的一種特例-多分量轉(zhuǎn)換波地震勘探則沒(méi)有震源上的特殊要求，它是研究由爆炸震源(近似為縱波震源)激發(fā)的信號(hào)經(jīng)過(guò)地層的傳播，波型發(fā)生轉(zhuǎn)換且轉(zhuǎn)換橫波在裂縫介質(zhì)中產(chǎn)生分裂后的三個(gè)分量信號(hào)。但是多波勘探還存在許多技術(shù)難點(diǎn)：如何使縱波和橫波或轉(zhuǎn)換橫波剖面中的對(duì)應(yīng)層位進(jìn)行準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)；褶積后如何處理兩個(gè)地震道的波峰不一定正好對(duì)應(yīng)波峰，縱波的波峰可能不對(duì)應(yīng)橫波的波峰或波谷，而是中間斜坡上（或過(guò)零點(diǎn)）的某一位置；在橫波資料處理中，靜校正問(wèn)題非常嚴(yán)重，對(duì)縱波速度的影響很大；當(dāng)波形橫向變化時(shí)，縱、橫波層位追蹤對(duì)比產(chǎn)生很大誤差；由于縱、橫波的子波各不相同，“同分辨率濾波”法也很難將縱、橫波剖面中的相位完全對(duì)應(yīng)； 共轉(zhuǎn)換點(diǎn)的精確確定存在一定的困難；轉(zhuǎn)換波的疊加振幅隨排列長(zhǎng)度而變化，很難討論其振幅保真問(wèn)題。

在實(shí)際地震勘探中，一般多采用縱波激發(fā)、三分量接收的轉(zhuǎn)換波勘探，這是因?yàn)闄M波震源可以360°方向傳播，不易接收，而且橫波能量在地下衰減很快，信噪比低，橫波震源造價(jià)較高，對(duì)地面的破壞大。

多分量地震勘探與常規(guī)縱波地震勘探不同。多波多分量地震，有人稱全波地震它是指利用縱波震源激發(fā)，同時(shí)利用地震的多個(gè)分量信號(hào)進(jìn)行勘探三分量檢波器接收，其接收到的不僅有縱波信息記錄地震縱波、橫波(包括快、慢橫波)還有轉(zhuǎn)換波信息。為地質(zhì)構(gòu)造的成像、裂隙和孔道的確定、儲(chǔ)層巖性的解釋等提供特定的信息。由于多分量轉(zhuǎn)換波地震勘探是建立在各向異性介質(zhì)模型上的，故它對(duì)薄互層、泥巖裂縫、碳酸鹽巖縫洞、火成巖等發(fā)育的非均質(zhì)巖性儲(chǔ)層有更好的反映。

與常規(guī)縱波勘探相比多分量勘探具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：不同的巖石和飽和流體可能產(chǎn)生類似的縱波響應(yīng)，因此縱波信息有多解性，不能完全滿足勘探需要；可以提供更豐富的信息但純橫波勘探不易操作且費(fèi)用極高。轉(zhuǎn)換波不僅能提供大量的信息且操作方便、成本低，因此多分量勘探成為油氣勘探新的發(fā)展方向。多波多分量地震勘探所能提供的地震屬性信息將成倍增加，并能衍生出各種組合參數(shù)。利用這些參數(shù)估算地層巖性孔隙度、裂隙含氣性等將比只用單純波的可能性更大可靠性更高。

基于常規(guī)爆炸震源三分量檢波器接收的多分量轉(zhuǎn)換波，地震技術(shù)是在常規(guī)聲波法的基礎(chǔ)上適當(dāng)做一些野外檢波器處理方法和解釋技術(shù)的更新，即同時(shí)研究縱波和轉(zhuǎn)換。橫波在各向異性假設(shè)下還包括分裂橫波這種方法，兼有縱波和橫波的雙重優(yōu)點(diǎn)并克服了縱橫波各自的缺點(diǎn)，綜合利用這種技術(shù)可以降低速度和巖性等參數(shù)反演的不確定

性，其中彈性波傳播理論地震各向異性理論。多分量地震數(shù)據(jù)的采集處理與解釋是這項(xiàng)技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容。

2多分量的地震解釋

多分量地震資料解釋，主要的資料分析內(nèi)容有：1、 用轉(zhuǎn)換波提高成像精度 2、用縱橫波振幅差異分析含油氣性及巖性識(shí)別 3、流體描述 4、用橫波分裂進(jìn)行裂縫和各向異性分析 5、油藏監(jiān)測(cè)和縱橫波聯(lián)合反演判別真假亮點(diǎn) 6、用 (vp/vs) 1/2預(yù)測(cè)孔隙度。由于多分量勘探可以同時(shí)提供縱波和橫波的速度信息，使巖性研究成為可能；快慢橫波的分離和分裂時(shí)差又額外地給我們提供了進(jìn)行非均質(zhì)性介質(zhì)彈性參數(shù)反演的可能，包括各向異性因子、裂縫的發(fā)育方向和發(fā)育密度。

為了做好縱橫波資料解釋的關(guān)鍵所以前提是要做好縱、橫波的對(duì)比工作。在保證縱、橫波正確對(duì)比的基礎(chǔ)上，可利用提取的參數(shù)和信息進(jìn)行巖性預(yù)測(cè)、構(gòu)造成像、各向異性及裂縫分析、油藏監(jiān)測(cè)等。

2.1用縱橫波振幅差異分析巖石類型及含油氣性

由于不同的巖石以及含不同流體的巖石有著不同的彈性參數(shù)，這些不同的彈性參數(shù)對(duì)縱橫波有著不同的影響，從而引起地震縱橫波反射振幅的差異。因此當(dāng)不同的巖性或相同的巖性含油氣時(shí)，其縱橫波反射振幅有著不同的特征，利用這種縱橫波振幅差異可以進(jìn)行巖性預(yù)測(cè)和油氣檢測(cè)。

2.２用vp/vs和泊松比預(yù)測(cè)巖性變化

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著砂巖百分比的增加，vp/vs值呈增大的趨勢(shì)，不同的巖石有著不同的vp/vs值范圍。

2.３用(vp/vs)1/2預(yù)測(cè)孔隙度

實(shí)際應(yīng)用表明，(vp/vs)1/2等值線大致反映著不同的孔隙度，而與巖性無(wú)關(guān)。這是為孔隙度大時(shí)，vp，vs都要降低。

2.４用縱橫波聯(lián)合剖面判別真假亮點(diǎn)亮點(diǎn)

技術(shù)是用于在縱波疊加剖面上識(shí)別含氣砂巖的強(qiáng)反射。然而，其他巖層也可能產(chǎn)生強(qiáng)反射，例如沉積巖下面的火成巖、煤層等，于是，縱波剖面上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“假亮點(diǎn)”。

2.５用橫波分裂進(jìn)行裂縫各向異性分析

根據(jù)橫波分裂理論，當(dāng)橫波通過(guò)方位各向異性介質(zhì)時(shí)，會(huì)分裂成兩個(gè)偏移方向正交的橫波， 利用數(shù)據(jù)處理中的旋轉(zhuǎn)掃描得出最佳旋轉(zhuǎn)角度，就可以得出地下裂縫的方位。在處理后的快、慢橫波剖面上拾取相應(yīng)的初至波時(shí)間就能得到延遲時(shí)間并計(jì)算出方向各向異性系數(shù)。

2.６用轉(zhuǎn)換波改善成像質(zhì)量

利用轉(zhuǎn)換波，可以改善某些縱波資料不好地區(qū)的成像質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐麗萍,楊勤勇.多波多分量地震技術(shù)發(fā)展與展望[J]．勘探地球物理進(jìn)展，2002(6)．

[2]田曉紅.多波多分量地震勘探的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]．大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2005(8)．

[3]李慧杰,時(shí)志安,張海鷹等.多分量轉(zhuǎn)換波地震勘探初探[J].吉林地質(zhì),2004(9)．

[4]李慶忠,王建花.多波地震勘探的難點(diǎn)與展望[M].中國(guó)海洋大學(xué)出版社.