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单点单检波器地震勘探技术65383202

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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1单检波器地震勘探技术地震工业界在采集过程中使用炮点和检波点 组 合以消除相干噪音已 经有比较长 的历 史了。从理 论 上 讲,适当的 组合可以 滤 除不想要的噪音,然而, 实际操作时 理论 性的组合比 较难适 应野外噪音的 变 化,并对组 合当中的每个检波器产生了 误差,地面耦合的不一致性和组内静校正的误 差污染了地震数据。总 之,组合形式越复杂,波场的采样误差就越大,因此野外布排时 就需要特别仔细 ,同时仍然使用 组合增加了野外成本。另外地层是各向异性的,最佳方式是组合模式在探区内应该是变化的,单检波器接收使得想要的 组 合形式可以在资 料 处 理中心来构建,可以省略采集 过程中的大量试验炮。在室内使用组合,从每个单 个检 波器输出的信号组合叠加到一起, 资料忠实于采集,在单检波器技术 或者在采集时使用点 组合形式下,从每个 单独的检波器接收到的信号单独 记录,这 种方法具有几个优势, 统 正是 为了满 足 这种数据采集方式而开发的 仪器,由于其低重量、低野外操作成本而广受用户 关注。单检波器技术具有如下的优势: 在地形不规则 或者地面植被茂密、地面耦合不一致的情况下,导入了随机噪音,单 点接收可以避开耦合不好的地方。 每个检 波器具有不同的灵敏度、自然 频率,相互之间的误差一般大于 ±2%。单个检波器由于公差所造成的误 差在资料处理中心组合时 得到 编辑和补偿。 工区中还 有近地表的问题,引起了大 组合产 生的静校正 问题,同 时 也使得信号产生了变 形,在单检波器技术 中,静校正可以实 施给每个检波器,然后再间接实施 给组合。 噪音可以由可消除的每个独立噪音来控制。 大组合在测试检波器的好坏时 也比较困难,小组合的检波器比较容易布设,也比较 容易测试。这项技术,需要地震数据采集系统具有经济的和高效的特点,能 够处理大地震道数,增加勘探区空间 采样 率,消除采集足印,提高地震数据质量。作为本世纪最主要的地震勘探新技 术,必将带来地震勘探从采集、处理到解释 方法的革新,也将为 石油勘探、煤炭勘探等 领 域带来全新的勘探理念和高品质 的地震地质数据。一、概述传统的地震勘探在野外采用大道数检波器组合以压制野外的相干规则 噪音,这 种方法在过去的几十年中,在提高信噪比、提高信号的幅度等方面起到了2积极的作用,但是,这种方法众所周知 带来了地震勘探频率的损失、增加了地震波的失真度。野外组合压制了噪音的同时也压制了组合压制了有效信号有效信号,也使得地震频率下降,同时组合降低了信号的动态范围 。单点单检波器地震勘探技术就是在野外,可以按照以往的组 合形式布设独立单 个 检波器,但是相互之间没有通 过缆线联 接起来,每个检波器的数据独立的输 入到地震采集站的地震通道中,独立 记录,地震数据在资料处 理中心由资料处 理 员经过分析,根据不同点的噪音发育情况确定不同的组合形式,或 组 合、或不组 合、或小组合、或大组 合,以压制这 个物理点的噪音。这种组合方单点接收示意图式称之为数字组合方式。单检波器方法在地震资料的改善、地震勘探质量的改善等方面具有独特的优势,1973 年就提出了 这种要求,由于野外采集仪器技术的限制,直到 2000 年,随着大道数地震仪器的发 展和问世,此方法的实施才变为 可能,通 过大量的野外试验,其优势体现的十分突出。二、新时代的采集,具有如下优势:波数 (米) 波数 (米)振幅衰减(拟信号模拟信号外采集系统野外采集系统模拟叠加数字形式组合单道数字输入模拟组合形式数字组合形式野外磁带野外磁带3波数响应: 单点接收 对噪音波场 具有充分地采样,与波数响应相对应的期望的时间和频率可以在测量到的波场 上被有效利用。采样和去假频滤波是 时间域数字记录的常规技术,使用单点接收将基本采样定律 扩展到了空 间域,恰当的 单 点接收数据体预处理使得数据按 组合模式输 出,排除了假频噪音。 谱上, 组合产 生了大量的次生的几乎与有效信号平行的干扰谱,如果不 组合, 频谱十分干 净。混响:单点接收能够校正由于虚假振幅变化和沿组合方向的静校正差所造成的影响,单点接收到的信号是独立的。输出采样: 如果具备所有单 点数据体, 处 理中的组 合模式是多样的,可以根据地表不同特征构建不同的组 合模式。采样密度: 与时间采样相比,初始的空 间 采样间 隔的提高受成本和操作效益限制,但是野外单点接收的数目一定要考 虑利于相干噪音的衰减,另外,当使用面 积组合时,空间采样率一定要满足平面两维的需要。4野外不 组 合数据与室内 组合以后的数据 对比从上图的以 道距接收到的野外原始记录 看,信号成分很丰富,但是像面波等干扰十分发育,经过室内资 料数字 组合以后,看到在单炮 记录 上,面波等干扰已经基本滤除掉了,有效信号更加突出了,单炮记录具有良好的信噪比。组合形式:采集和处理中,数据体随组合形式而减小, 组 合不同于直接叠加,影响是多方面的,专门的处理 软件可根据实际情况 实现不同形式的组合。从不同道距所采集的数据的频谱分析看,小道距具有相对比 较高的 频谱。小道距在提高分辨率等方面具有独特的优势 。单检波器接收也消除了由于地形的变化、或者是由于近地表速度的 变 化所造成的具有几毫秒甚至更大的旅行时差异的 组 内地震道的叠加所造成的地震信号的畸变、地震属性的失真、和质 量的下降。也消除了不 规则 的地震结伴气耦合、地震警备区的公差所造成的地震信号的畸变 、地震属性的失真、和地震质量的下降。5不同道距的频谱地表条件制 约了组合效果静校正:单点接收技术由于消除了地震道野外所存在的误差差异,有利于野外静校正的实施。采集足迹:引起采集足迹的一个主要原因就是空间采 样率不足,而空间采样 率不足是由于野外地震道数受限制,野外线距和道距过大所引起的。单检波器接收时最小道距可达到 5 米,提高了空 间采样 率,有效消除了采集足迹现象。单检波器接收为高分辨率地震勘探、岩性地震勘探指出料一条光明的道路,这种方法的 实施,改善了地震勘探在 负责 山地、近地表 变化 剧烈的城市、工业区等地区的应 用效果。是地震勘探技术 革命性的 发 展,为储层描述、地震属性分析、地震参数提取等提供了高质量数据。三、与之适应的 设备 和 软件:对于单检波器接收方法,统使得用 户能够真正获得 3D 勘探的空间对称采样 率,在 向上波 场 采 样 率是相等的。6单点 单检波器勘探提高数据质量窝地震数据采集系统的 问世,保证 了这种方法的实施,它具有几万道甚至几十万道的地震能力而不增加野外操作成本,无线作业 方式使得系统可以自由作业在任何工区,蜂窝 形数据传输模式,带 来了如同无线手机一样的便利和自由度。统作 业示意图
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