任新峰

（中石油大慶石油管理局大慶鉆探工程公司物探一公司，黑龍江 大慶 163357）

為了進一步提高大慶外圍油田小斷塊低幅構造和薄儲層目標體的識別能力，在分析已有三維地震資料的基礎上，在上述地區(qū)實施高精度三維地震采集技術，其主要目的是增加子波主頻頻寬，使地震資料的高頻成分得到提高［1］。為此，筆者對高精度三維地震采集技術在大慶外圍油田的應用情況進行了分析。

1 表層結構調查與建模

1.1 表層結構調查方法對比分析

高精度三維地震表層結構調查方法主要有小折射、微測井、地質雷達和鉆井取心，上述表層結構調查方法各有優(yōu)缺點其對比表如見表1。

表1 表層調查方法對比表

1.2 表層結構模型的建立

大慶外圍油田外圍表層結構巖性主要以腐殖土、流沙層為主，低降速帶速度變化劇烈，要實現高精度精細的表層結構調查，往往需要綜合運用幾種表層調查方法。首先，對工區(qū)低降速帶的速度、巖性變化及巖層厚度作出細致調查，選用1km×1km的測網密度，建立高精度表層結構數據庫和精確地表結構模型 （見圖1），為準確近地表靜校正提供基礎數據和激發(fā)條件選擇提供依據。然后，通過精細施工和精確解釋，確保近地表調查數據的可靠性。通過對激發(fā)參數的優(yōu)化設計，能夠有效控制激發(fā)巖性的速度，從而使地震采集數據的質量得到保證。

圖1 精確地表結構模型圖

2 高精度三維地震采集技術

2.1 靜校正技術

勘探實踐表明，大慶外圍油田常用的高程靜校正技術不夠完善，常常導致近地表異常區(qū)域地震資料質量較差。通過分析發(fā)現，大慶外圍油田存在多個局部低降速帶異常，且低降速帶變化劇烈。針對上述情況，可以采用折射靜校正技術，該技術具有如下特點:①通過建立準確的近地表模型，從而為折射靜校正提供約束；②對于大炮第一次到達質量差的地區(qū)，應用窗口濾波技術可提高靜校正計算精度；③為優(yōu)選折射層速度，可選用不同折射層速度掃描法。高程靜校正與折射靜校正圖分別如圖2和圖3所示。對比分析圖2和圖3可知，應用高程靜校正技術設有考慮低降速帶的影響，只是對物理點和固定基準面之間的高程差進行了校正，因而得到的疊加剖面模糊不清；應用折射靜校正技術時，由于考慮了低降速帶的影響，得到的疊加剖面清晰連續(xù)。

圖2 高程靜校正圖

圖3 折射靜校正圖

2.2 地面觀測系統(tǒng)的優(yōu)選

地面觀測系統(tǒng)的優(yōu)選是地震采集中主要的研究內容，根據地震所在工區(qū)的地質條件，結合施工地區(qū)的施工條件和參數，以地質目的層為核心模型進行地面觀測系統(tǒng)優(yōu)選，在優(yōu)化設計中應遵循以下原則:①在一定數量的CDP采集網格內最大限度增加空間采集點密度，從而可以提高采集分辨率和獲得更多的地下地質信息；②由于不同區(qū)塊目的層埋深不同，因而要以目的層埋深為依據來設計相應的炮點密度，使淺、中和深目的層都能夠具有較高的覆蓋次數，從而保證良好的地震成像效果。通過對比參數論證，分析各種觀測系統(tǒng)的屬性，并確定施工觀測系統(tǒng)的主要參數 （見表2），設計出高精度觀測系統(tǒng)（50線77炮），該系統(tǒng)具有空間采集均勻 （炮均勻性和道均勻性均為1）、密度高 （道密度達98萬）、道數多、覆蓋次數高 （單排道數為6146道）等特點。

表2 地面觀測系統(tǒng)參數表

2.3 激發(fā)技術

1）最佳激發(fā)高速層頂界深度的確定 從大慶外圍油田以往三維地震勘探施工的井深記錄可以發(fā)現，高頻率端的信號噪聲比隨著高速層頂界深度的增加而逐漸降低?？紤]到大慶外圍油田的巖性比較穩(wěn)定，主要以流沙和膠泥為主，因而在確定地震資料的品質差異時可以把巖性因素排查，認為地震資料的品質差異主要是由虛反射造成的。虛反射是先下行后上行的過程，假設激發(fā)點到高速層頂界的深度為H2，不同地震波長λ與H2的關系分析圖如圖4所示。從圖4可以看出，當0＜H2＜λ／4時，隨著高速層頂界深度的增加，疊加波與虛反射的振幅也在增強（見圖4（a））。當H2＝λ／4時，振幅值達到最大（見圖4（c））；當λ／4＜H2＜λ／2時，疊加波與虛反射的振幅逐漸減弱（見圖4（c）），當H2＝λ／2時，疊加振幅完全抵消（見圖4（d））。因此，最佳激發(fā)高速層頂界深度應為地震波長為λ／4的位置。

2）激發(fā)藥量的確定 不同藥量條件下波譜幅值圖如圖5所示。從圖5可以看出，隨著激發(fā)藥量的增多，高、低頻信號都在增強，且高頻信號增加強度不如低頻信號增加強度大。因此，為了確保獲得較高的信噪比，應以激發(fā)低頻信號波作為選擇藥量的依據。

2.4 檢波器組合參數

采用檢波器組合技術能夠很好地壓制隨機干擾，提高信噪比，但同時也會抑制某些有用頻率，從而不利于得到高分辨率。因此，要認真優(yōu)選檢波器組合參數，包括組內距、組基距、組合圖形和連接方式等，具體內容如下。

1）組內距 通過查詢工區(qū)的干擾波記錄，計算出隨機干擾半徑，通常以相關系數大于零為組內距選擇依據。

2）組基距 組基距是一個非常重要的參數，若組基距選擇過大，會導致反射波的來源復雜 （即不是來自于同一個點，而是來自同一個界面）；若組基距選擇過小，則組合后的信號平均作用不利于復雜構造的成像。

3）組合圖形 檢波器使用數量越少，越能減少因組合后面積過大而導致平均信號弱化的現象，但是檢波器數量過少，又起不到對干擾信號的壓制作用，因而選擇3串36個檢波器進行組合。

4）連接方式 連接方式包括串聯和并聯2種方式，雖然串聯方式具有靈敏度高、接收高頻弱信號能力強的優(yōu)點，但其信噪比低。因此，施工中選擇檢波器并聯方式。

圖4 地震波長λ與高速頂界深度H2關系圖

圖5 不同藥量條件下波譜幅值圖 （小藥量∶大藥量＝1∶6）

3 應用效果

采用傳統(tǒng)地震采集技術和高精度三維地震采集技術制作的時間偏移剖面如圖6所示。從圖6可以看出，采用傳統(tǒng)地震采集技術制作的時間偏移剖面圖的信噪比和分辨率都比較低 （見圖6（a）），而采用高精度三維地震采集技術制作的時間偏移剖面的信噪比和分辨率較高，同時時間連軸性也有明顯改善 （見圖6（b））。

圖6 時間偏移剖面圖

4 結論

1）采用折射靜校正技術能夠得到質量相對較高中、長波校正分量，同時能提供校正精度較高的短波長校正量。

2）最佳激發(fā)井深的最佳位置應為地震波長為λ／4的位置；為了確保獲得較高的信噪比，應以激發(fā)低頻信號波作為選擇藥量的依據。

3）通過優(yōu)選檢波器組合參數，確定采用3串36個檢波器并聯組合方式。

［1］王海，趙會欣，晉志剛 .高分辨率地震勘探激發(fā)參數的優(yōu)選 ［J］.石油地球物理勘探，2009，44（3）:22－28.

［2］熊翥 .高精度三維地震:數據采集 ［J］.勘探地球物理進展，2009，32（1）:154－161.

［3］王偉，周艷，王玉蘭 .沙漠區(qū)地震采集和處理的幾個相關問題 ［J］.長江大學學報 （自科版），2013，10（21）:48－53.