摘 要：地震資料采集是油氣勘探中的第一道工序，也是最為重要的工序，對于油氣勘探的質(zhì)量和效果具有至關(guān)重要的影響和作用。本文主要對陸上地震資料采集關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢進行了分析與探索，首先主要對地震資料采集進行了簡要介紹，然后詳細分析了陸上地震資料采集的關(guān)鍵技術(shù)，然后對陸上地震資料采集技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了展望，以期能夠為地震資料采集方面的工作者提供一定的借鑒和啟示。

關(guān)鍵詞：地震資料采集;油氣勘探;技術(shù);激發(fā);接收;石油

人類使用石油的歷史非常之久，早在公元前10世紀之前，世界上的很多國家就開始采集和使用石油。石油是由碳氫化合物和非烴化合物組成的混合物，如烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、含硫化物以及含氧化物等，通常被用作燃料和工業(yè)原料[1，2]。目前，在人類的生產(chǎn)和生活中，石油是必不可少的資源之一，對于人類的生存和發(fā)展是極其重要的。近些年以來，由于科技的快速發(fā)展，人類開始重視新能源的開發(fā)和應(yīng)用，但是在相當長的一段時間內(nèi)，石油仍然是不可替代的，在能源消費中依舊占據(jù)主導(dǎo)地位[1，2]。

地球物理勘探是目前油氣勘探的主要技術(shù)手段，而地震資料采集是地球物探勘探技術(shù)的前期工作，直接影響到后期的地震資料處理、解釋和儲層預(yù)測等工作的質(zhì)量和效率，具有十分重要的作用。本文主要對陸上地震資料采集技術(shù)的幾項關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢進行了分析與探索，旨在提高地震資料采集的水平和效率。

1 地震資料采集簡介

在油氣勘探的各種技術(shù)方法中，地震勘探是其中最為有效、應(yīng)用最為廣泛的方法。地震勘探是利用人工激發(fā)技術(shù)引起地殼的振動，進而產(chǎn)生彈性波在地層中進行傳播，再用接收技術(shù)按之前設(shè)計的觀測系統(tǒng)采集和記錄這些地震信號，再對這些地震信號進行一系列的分析和處理之后，獲得可以反應(yīng)地下地質(zhì)構(gòu)造、巖層、流體信息的地球物理方法。而地震資料采集是地震勘探的首要工序，主要是指按照油田企業(yè)的勘探或者開發(fā)的相關(guān)要求，由物探公司安排專門的物探隊伍開展實施的，主要工序包括測量、激發(fā)和接收，涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括激發(fā)技術(shù)、接收技術(shù)、觀測系統(tǒng)設(shè)計以及噪聲壓制技術(shù)[2]。

2 陸上地震資料采集關(guān)鍵技術(shù)

2.1 激發(fā)技術(shù)

陸上地震資料采集采用的激發(fā)技術(shù)主要包括炸藥震源、氣槍以及可控震源，其中炸藥震源用于陸上，一般采用單深井的方法，而且激發(fā)點最好選擇在近地表、潛水面、膠泥帶之下，提高激發(fā)的能量和子波的頻率，盡可能地使波形比較一致;如果近地表的巖性比較疏松，則可以需要使用組合井的方法，從而減少能量損失;氣槍用于水域，如江、河等地區(qū);可控震源用于戈壁沙漠、城鎮(zhèn)等區(qū)域;如果地震采集的地區(qū)地表條件比較復(fù)雜，則需要采用炸藥震源、可控震源以及氣槍等聯(lián)合激發(fā)，從而保證資料的完整性。

2.2 接收技術(shù)

陸上地震資料采集采用的接收技術(shù)主要使用檢波器，道距一般為40或50m，檢波器串數(shù)為1-3串，組合圖形多種多樣，主要有圓形、矩形以及品字形等。一般地區(qū)組合基距40m以內(nèi)，而在一些信噪比比較高的地區(qū)則需要采用小組合基距或單點接收，在信噪比比較低的地區(qū)則需要采用大組合基距。在檢波器接收過程中，最重要的技術(shù)是檢波器耦合和噪聲壓制。

2.2.1 檢波器耦合

埋置檢波器實際上是為了使檢波器與大地耦合程度更高，不同的地區(qū)，所使用的儀器、設(shè)備不同，主要有以下3項原則：①在地形比較平坦的地區(qū)通常使用手工或者比較簡單的工具進行埋置;②在寒冷、沙漠、山區(qū)等地區(qū)使用專門的工具進行埋置;③在水域地區(qū)則需要使用壓力檢波器。

2.2.2 噪聲壓制

地震資料采集中的噪聲主要可以分為以下3種：①空中干擾;②地面干擾;③地下干擾。噪聲壓制的方法主要有3種：①盡量選擇背景干擾小的時間段進行施工;②尋找和分析干擾源，盡可能關(guān)閉干擾源;③采取震源組合和檢波器組合。

2.3 觀測系統(tǒng)設(shè)計

觀測系統(tǒng)是指在地震采集過程中，震源和檢波器之間的相互位置關(guān)系。觀測系統(tǒng)設(shè)計主要有以下5項原則：①對于油氣比較貧瘠的地區(qū)，需要采用比較簡單的觀測系統(tǒng)，反之，則需要采用比較復(fù)雜的觀測系統(tǒng)，覆蓋次數(shù)高、面元小;②對于信噪比比較低的地區(qū)，可以適當提高覆蓋次數(shù)，從而提高地震資料的信噪比;反之，則需要適當降低覆蓋次數(shù)，而且減小檢波器組合的基距;③如果勘探開發(fā)目標是巖性或裂縫發(fā)育的地區(qū)，則需要增加排列片線的數(shù)量，增大橫縱比;④如果勘探開發(fā)的目的層包括淺、中、深層時，則需要注意淺層的有效覆蓋次數(shù)，減小激發(fā)和接收的線距，或者使用不對稱的觀測系統(tǒng);⑤如果勘探開發(fā)目的層在縱、橫向上的復(fù)雜程度不一，差異較大時，則觀測系統(tǒng)的面元是不等邊的。

3 陸上地震資料采集技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 節(jié)點技術(shù)

隨著勘探的難度不斷加大，地震采集的道數(shù)不斷增加，使得有線檢波器的缺陷日益凸顯，如鋪設(shè)比較困難、笨重、查線耗時長、排列容易中斷等，油氣勘探各方都希望可以使用更加靈活、簡單、方便的檢波器。近些年以來，隨著科技的快速發(fā)展，以擺脫有線線纜的束縛、可以自主記錄地震信號的節(jié)點檢波器發(fā)展迅速，該技術(shù)具有質(zhì)量輕、無等待時間、布置方便等優(yōu)點。其次，節(jié)點檢波器不但可以獨立使用，而且還可以與有線檢波器互相混合使用[3]。

3.2 超高效混疊技術(shù)

為了提高地震資料的分辨率和成像效果，未來的地震資料采集勢必會要求采集的數(shù)據(jù)不斷增加，但是受到成本的約束，急需發(fā)展超高效采集技術(shù)。近些年以來，雖然超高效采集技術(shù)發(fā)展比較快，但是依舊很難滿足油氣勘探人員對地震資料品質(zhì)的期望和減小成本的要求。因此，研究人員提出了超高效混疊技術(shù)，該技術(shù)使用人工可控震源作為信號激發(fā)源，相比于傳統(tǒng)的采集技術(shù)，這種技術(shù)的效率可以提高數(shù)倍，目前已在少數(shù)地區(qū)進行了實際應(yīng)用。

3.3 壓縮感知技術(shù)

壓縮感知技術(shù)可以突破傳統(tǒng)采樣定律的限制，僅僅使用不完備的測量，就能夠?qū)ξ粗繕诉M行高精度的重構(gòu)。壓縮感知技術(shù)是通過隨機空間域的隨機采樣，能夠在地震采集道數(shù)比較少的情況下，利用相應(yīng)的重構(gòu)算法實現(xiàn)與高密度采集類似的效果。目前，國內(nèi)外的專家學者都在開展壓縮感知技術(shù)的研究工作，甚至有些公司已經(jīng)開展了采集試驗，一旦該技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化的應(yīng)用，將會極大地減少地震資料采集的任務(wù)量，大幅提高地震資料處理的精度。

3.4 智能化技術(shù)

目前，地震采集的發(fā)展主要分為5個階段：①光點記錄;②模擬磁帶記錄;③數(shù)字地震;④遙測地震;⑤全數(shù)字遙測地震。隨著信息技術(shù)、人工智能、機器人等技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)是未來地震資料采集的主要發(fā)展方向。智能化地震資料采集將具有以下4種特點：①采集項目事前模擬;②困難情況準確預(yù)知;③施工作業(yè)自動優(yōu)化;④各種儀器、人員、物資等實現(xiàn)互聯(lián)互通等。智能化技術(shù)的應(yīng)用將會大幅減少地震資料采集技術(shù)的成本，從而提高地震資料采集的密度和作業(yè)效率。

4 結(jié)語

①在實際地震資料采集過程中，應(yīng)該對工區(qū)的情況進行認真調(diào)查，根據(jù)需要解決的地質(zhì)任務(wù)、工區(qū)的實際情況，采取對應(yīng)的地震資料采集方法，從而提高地震資料采集的質(zhì)量和效率，從而為后續(xù)的油田勘探開發(fā)提供較好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);②在油氣勘探開發(fā)中，地震資料采集技術(shù)的應(yīng)用具有比較長的發(fā)展歷史，隨著科技不斷發(fā)展，地震資料采集技術(shù)必將朝著更加信息化、智能化、高效化的方向發(fā)展，進而提高地震資料采集的準確性，從而不斷推動我國石油行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]程曉峰.地震勘探采集技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（12）：234+245.

[2]寧宏曉，唐東磊，皮紅梅，等.國內(nèi)陸上“兩寬一高”地震勘探技術(shù)及發(fā)展[J].石油物探，2019，58（05）：645-653.

[3]史子樂，黃艷林，李靜，等.陸上地震數(shù)據(jù)采集節(jié)點設(shè)備現(xiàn)狀與發(fā)展[J].石油管材與儀器，2019，5（01）：14-18.

作者簡介：

李蘇蘇（1981- ），男，漢族，江蘇徐州人，本科，工程師，主要從事物探采集施工管理、經(jīng)營管理等方面的工作。