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行單點激發(fā)、單點接收研究面波速度,試驗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)噪音和靜校正進行研究,認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)合實際勘探,對單點、組合接收的地震數(shù)據(jù)應(yīng)用效果進行了研究。
單點地震數(shù)據(jù)采集 (單點接收)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)體的反射波在每個檢波器中單獨記錄,再將檢波器單獨記錄的輸出信號進行處理和解釋。在采用該方法時要使用數(shù)字檢波器,與模擬檢波器相比,數(shù)字檢波器具有動態(tài)范圍大、頻率響應(yīng)寬、失真度小、最大輸入信號強和等效輸入噪聲小等優(yōu)點,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)盡量使用單檢波點接收方法,這樣可以如實地記錄地震波場,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)計效應(yīng)來壓制隨機干擾[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,在石油勘探中發(fā)揮了重要作用。在實際地震勘探中,必須先通過對勘探工區(qū)的各種干擾波和噪聲進行調(diào)查和分析,設(shè)計出檢波器適合的組合點距、基距和組合圖形壓制干擾波,尤其對于隨機干擾較強的復(fù)雜地區(qū),利用組合的統(tǒng)計效應(yīng),增加檢波器個數(shù)有利于壓制隨機干擾波。
為了研究單點地震數(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資料展開研究。圖1所示為試驗現(xiàn)場觀測系統(tǒng)示意圖。單點接收1條線,點距線距6.25m;組合接收1條線,點距線距12.5m。使用可控震源進行激發(fā),1臺1次且采用12.5m的炮點距。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)的單點接收和組合接收的單炮地震記錄對比圖。由圖2可知,單點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,但組合接收比單點接收的單炮地震記錄損失的信息要多。
圖1 試驗現(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,組合接收比單點接收的CMP道集信噪比稍高,但組合接收比單點接收的CMP道集損失的信息要多。
圖2 單點接收和組合接收單炮地震記錄對比圖
圖3 單點接收和組合接收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接收具有更高的信噪比。
圖4 單點接收和組合接收疊加剖面對比圖
圖5所示為單點接收和組合接收疊前時間偏移剖面對比圖。由圖5可知,單點接收比組合接收的信噪比要高。圖6所示為單點接收和組合接收頻譜分析對比圖。由圖6可知,單點接收比組合接收的頻帶要寬,說明單點接收比組合接收具有更高的分辨率。上述研究表明,采用單點接收方法可以獲得更寬頻帶的地震記錄,且可以保護低頻成分,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,從而滿足精細巖性油氣藏勘探的要求。
圖5 單點接收和組合接收疊前時間偏移剖面對比圖
(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,不能滿足精細巖性油氣藏勘探的要求。
(2)單點地震數(shù)據(jù)采集 (單點接收)地震數(shù)據(jù)的地震波動態(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體的精細成像,而且通過室內(nèi)特殊處理,特別是疊前時間偏移處理,能夠較好地壓制干擾波,滿足精細巖性油氣藏的勘探要求。
圖6 單點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.