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多分量地震勘探技术的现状及进展_杨德义

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分量 地震 勘探 技术 现状 进展 杨德义
资源描述:
多 分 量 地 震 勘 探 技 术 的 现 状 及 进 展杨 德 义!"#$, 彭 苏 萍!( !" 中 国 矿 业 大 学 ( 北 京 校 区 ) 资 源 系 , 北 京 !###$%; &" 山 西 煤 田 地 质 综 合 普 查 队 ’ 山 西 晋 中 #%#(##)摘 要 : 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 发 展 到 今 天 , 经 历 了 漫 长 的 历 程 。 近 年 来 , 海 上 多 波 勘 探 的 成 功 极 大 地 推 动 了 这 一 技 术 的发 展 。 人 们 注 意 到 这 一 技 术 比 单 一 纵 波 勘 探 能 提 供 更 多 的 地 震 属 性 信 息 , 能 够 解 决 储 层 的 岩 性 、 孔 渗 以 及 裂 缝 裂 隙 的密 度 和 方 向 等 问 题 。 国 内 外 研 究 学 者 在 各 向 异 性 理 论 、 地 震 波 的 传 播 机 理 、 数 值 模 拟 、 多 分 量 地 震 资 料 的 处 理 、 解 释方 法 以 及 相 关 模 块 的 研 究 中 取 得 了 丰 硕 的 成 果 , 使 多 分 量 地 震 勘 探 的 理 论 基 础 与 方 法 储 备 相 对 成 熟 , 并 已 逐 步 应 用 于生 产 科 研 实 践 之 中 。 如 今 多 分 量 技 术 以 及 与 这 一 技 术 紧 密 相 连 的 各 向 异 性 研 究 已 成 为 国 内 外 地 震 勘 探 领 域 的 研 究 热点 之 一 。关 键 词 : 多 分 量 ; )) 波 ; )* 波 ; 进 展中 图 分 类 号 : )(%!"+ 文 献 标 识 码 : ,引 言多 波 多 分 量 地 震 勘 探 同 通 常 采 用 的 单 一 纵 波 勘探 相 比 , 所 能 提 供 的 地 震 属 性 ( 如 时 间 、 速 度 、 振 幅 、 频率 、 相 位 、 偏 振 、 波 阻 抗 、 吸 收 、 ,-.、 复 分 量 等 ) 信 息 将有 成 倍 的 增 加 , 并 能 衍 生 出 各 种 组 合 参 数 ( 如 差 值 、 比值 、 乘 积 、 几 何 平 均 值 、 求 取 的 弹 性 系 数 等 ) 。 利 用 这 些参 数 估 算 地 层 岩 性 、 孔 隙 度 、 裂 隙 、 含 气 性 等 将 比 只 用单 纯 波 的 可 能 性 更 大 , 可 靠 性 更 高 。通 过 三 分 量 地 震 资 料 的 观 测 , 人 们 利 用 三 分 量 地震 记 录 上 的 运 动 学 与 动 力 学 特 征 以 快 横 波 的 偏 振 方向 指 示 裂 缝 带 的 优 势 方 位 ; 利 用 分 裂 时 差 来 推 算 裂 缝与 裂 隙 密 度 等 物 理 与 几 何 参 数 。与 纵 波 资 料 结 合 , 做 碳 烃 检 测 , 即 区 分 真 假 亮点 。利 用 纵 横 波 速 度 比 , 传 播 时 间 比 , 振 幅 比 , 泊 松 比等 来 研 究 岩 石 孔 隙 度 的 变 化 , 孔 隙 流 体 性 质 , 裂 隙 发育 区 , 岩 性 变 化 等 等 这 些 参 数 的 预 测 对 储 层 研 究 具 有直 接 的 物 理 意 义 。利 用 横 波 双 折 射 ( 横 波 分 裂 ) 研 究 介 质 的 各 向 异性 。 从 长 远 来 看 , 多 分 量 接 收 , 多 波 勘 探 , 发 展 矢 量 解释 , 可 能 形 成 所 谓 的 矢 量 勘 探 方 法 。)* 波 在 成 像 能 力 上 虽 然 纵 向 分 辨 率 以 及 信 噪 比都 不 如 ) 波 , 但 )* 波 的 横 向 分 辨 率 却 高 于 ) 波 。 另外 , 转 换 波 在 高 速 岩 体 之 下 的 成 像 能 力 明 显 地 高 于 )波 。上 述 这 些 优 势 导 致 了 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 近 年来 的 快 速 发 展 。 本 文 将 就 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 发 展的 里 程 、 现 状 及 发 展 趋 势 作 以 下 综 述 , 以 使 更 多 的 地震 技 术 工 作 者 对 这 一 技 术 的 发 展 有 所 了 解 。#$多 分 量 地 震 勘 探 技 术 发 展 简 要 历 程#%!$$横 波 勘 探 阶 段多 波 地 震 勘 探 的 理 论 、 方 法 、 技 术 发 展 由 来 已久 。 自 从 !$&$ 年 泊 松 从 弹 性 体 运 动 方 程 中 推 证 横波 , !$/0 年 天 然 地 震 信 号 中 证 实 了 横 波 的存 在 , 直 至 !/!! 年 6789 提 出 另 一 类 6789 波 , 横 波 勘探 逐 渐 地 走 进 研 究 与 实 际 应 用 中 来 。苏 联 较 长 时 间 是 进 行 ):*- 转 换 横 波 的 研 究 , 在这 方 面 贝 尔 宗 和 她 的 学 生 作 出 了 重 大 贡 献 。 她 著 有“ 地 震 反 射 转 换 波 ” 一 书 , 并 于 0# 年 代 将 转 换 波 用 于石 油 勘 探 , 由 于 转 换 波 的 处 理 比 较 复 杂 , 苏 联 在 $& 年提 出 了 非 对 称 观 测 系 统 以 解 决 共 反 射 点 叠 加 问 题 , 在横 波 震 源 问 题 解 决 了 之 后 , 现 在 也 同 时 研 究 水 平 极 化横 波 ( *; 波 ) 。 !/$9?" &##%伍 在 北 美 进 行 横 波 勘 探 。法 国 !"" 公 司 从 #$%$ 年 开 始 在 泰 国 、 北 美 和 法国 等 地 进 行 了 横 波 勘 探 。 采 用 两 分 量 接 收 , 同 时 记 录& 波 和 &’() 拨 , 求 出 泊 松 比 , 用 彩 色 剖 面 显 示 , 它 们在 转 换 波 的 处 理 方 面 有 一 定 特 色 。西 德 于 #$*# 年 在 西 德 北 部 进 行 横 波 试 验 研 究 。用 炸 药 震 源 , 进 行 了 三 分 量 观 测 , 在 不 同 距 离 上 获 得了 横 波 记 录 , #$*% 年 在 北 部 再 次 进 行 了 更 为 深 入 细致 的 试 验 研 究 。 此 外 西 德 的 &+,-.,’(/0(12( 公 司在 研 究 生 产 横 波 震 源 和 接 收 装 置 方 面 有 一 定 的 优势 。我 国 横 波 勘 探 工 作 起 步 较 晚 , 主 要 工 作 始 于 六 五期 间 。 四 川 石 油 管 理 局 从 #$34 年 开 始 在 川 中 遂 宁 地区 开 展 了 横 波 试 验 工 作 , 采 用 三 排 井 对 称 激 发 的 方 式获 取 (5 波 , 继 而 研 究 了 一 套 处 理 程 序 , 并 进 行 了 纵横 波 资 料 的 联 合 解 释 。 #$36 年 石 油 部 物 探 局 用 引 进的 横 波 可 控 震 源 在 河 南 、 内 蒙 等 地 进 行 了 (5 波 资 料采 集 的 野 外 试 验 。!"!##纵 横 波 联 合 勘 探 阶 段在 纵 波 勘 探 难 以 发 挥 作 用 的 地 区 , 可 使 用 横 波 来进 行 构 造 勘 探 , 如 在 高 速 灰 岩 裸 露 区 , 往 往 很 难 得 到好 的 纵 波 记 录 , 而 横 波 却 可 以 获 得 。 这 主 要 是 由 于 高速 高 频 干 扰 了 纵 波 , 而 横 波 速 度 低 , 到 时 晚 , 常 可 避 开干 扰 。 美 国 德 克 萨 斯 西 部 的 三 个 盆 地 ( 1789:;8 7;?@:9=A=B: 7; 和 )=9 C:7;) 就 在 纵 波 未 果 的情 况 下 使 用 了 横 波 方 法 , 得 到 了 较 好 的 资 料 。概 括 起 来 , 同 常 规 纵 波 勘 探 相 比 , 纵 、 横 波 联 合 勘探 具 有 以 下 特 点 。!可 以 提 取 更 多 的 物 性 参 数 信 息 , 减 少 地 球 物 理反 问 题 的 多 解 性 。"对 比 分 析 , 可 以 提 取 更 可 靠 的 构 造 和 岩 性 参数 , 确 定 储 层 特 性 , 实 现 直 接 检 测 油 气 。#在 某 些 地 区 , 纵 波 勘 探 无 法 得 到 好 的 记 录 , 横波 可 以 弥 补 。$区 别 真 假 亮 点 。%研 究 介 质 的 各 向 异 性 。!"$#多 分 量 转 换 波 地 震 勘 探 阶 段纵 横 波 联 合 勘 探 的 主 要 缺 点 是 投 资 力 度 大 , 在深 目 的 层 情 况 下 , 横 波 采 集 困 难 。 相 比 而 言 , 转 换 波勘 探 既 保 留 了 纵 横 波 联 合 勘 探 的 优 势 , 也 克 服 其 中的 一 些 缺 点 。 不 仅 我 国 , 世 界 上 也 有 不 少 地 区 重 视 对转 换 横 波 的 利 用 , 这 主 要 是 它 有 其 独 特 的 优 点 : !成本 低 于 纯 横 波 勘 探 , 而 所 得 信 息 却 多 ; "入 射 为 纵波 , 反 射 为 横 波 , 它 具 有 两 种 波 的 长 处 , 信 噪 比 较 高 ,频 带 较 宽 , 静 校 正 值 较 小 , 而 且 有 较 大 的 勘 探 深 度 。此 外 转 换 波 勘 探 的 野 外 采 集 技 术 成 熟 、 投 资 少 , 室 内的 处 理 解 释 技 术 在 这 几 年 也 获 得 了 较 大 的 发 展 , 逐渐 地 走 上 为 生 产 服 务 的 舞 台 。*4 年 代 , 人 们 试 图 利 用 横 波 速 度 低 这 一 特 点 , 取得 比 纵 波 高 的 分 辨 率 , 但 横 波 的 频 率 也 低 , 使 这 一 目的 未 能 实 现 。 从 *4 年 代 末 到 34 年 代 中 期 改 为 综 合利 用 纵 、 横 波 联 合 勘 探 , 提 取 岩 性 参 数 , 取 得 了 一 定成 功 。 但 由 于 地 下 岩 层 普 遍 存 在 着 各 向 异 性 , 导 致 横波 分 裂 , 影 响 了 方 法 的 效 果 。 后 来 弄 清 了 岩 层 裂 隙 系统 与 各 向 异 性 机 制 及 其 与 油 、 气 储 集 的 密 切 关 系 , 从而 促 成 了 34 年 代 中 期 以 来 的 第 三 次 横 波 研 究 热 潮 。近 年 来 , 随 着 多 分 量 检 波 器 的 研 制 成 功 及 多 波 多 分量 地 震 方 法 研 究 的 深 入 , 多 分 量 转 换 波 地 震 技 术 有了 新 的 进 展 , 在 数 据 采 集 、 处 理 、 解 释 等 诸 方 面 都 有很 大 突 破 , 并 在 实 验 和 实 际 生 产 中 取 得 了 明 显 的 效果 。从 国 家 七 五 科 技 攻 关 开 始 , 就 开 始 了 多 分 量 转换 波 地 震 勘 探 技 术 的 研 究 工 作 。 在 十 几 年 的 理 论 方法 研 究 的 同 时 , 在 实 验 室 的 物 理 模 型 、 岩 样 、 岩 芯 的多 分 量 数 据 观 测 和 野 外 实 际 资 料 的 处 理 、 解 释 实 践中 , 不 断 地 修 正 、 改 进 , 逐 渐 完 善 这 一 系 统 的 研 究 。 到八 五 结 束 时 , 已 经 实 验 了 多 个 区 块 的 单 分 量 转 换 波提 取 研 究 ; 一 九 九 七 年 , 同 美 国 德 士 古 公 司 合 作 , 在已 知 的 煤 层 气 富 存 区 开 展 了 煤 炭 系 统 的 第 一 块 较 为完 备 的 三 维 九 分 量 的 地 震 勘 探 研 究 ; #$$3 年 以 来 , 中国 矿 业 大 学 ( 北 京 校 区 ) 连 续 在 河 北 、 淮 南 及 河 南 的几 个 煤 矿 进 行 了 D@E! 及 D@D! 的 地 震 勘 探 研 究 , 取得 了 丰 富 的 理 论 方 法 研 究 成 果 和 经 验 。地 矿 部 所 属 单 位 则 主 要 是 利 用 现 有 纵 波 勘 探 装置 进 行 &’() 转 换 波 的 试 验 研 究 。$4 年 代 , 我 国 也 将 煤 层 气 的 勘 探 开 发 研 究 列 入国 家 能 源 开 发 的 重 点 投 资 项 目 。 先 后 有 石 油 天 然 气 总公 司 、 海 洋 石 油 总 公 司 、 原 煤 炭 工 业 部 等 部 门 设 立 了与 煤 层 气 相 关 的 项 目 研 究 , 其 中 最 关 键 、 最 有 效 的 技术 是 基 于 地 震 各 向 异 性 理 论 的 多 分 量 转 换 波 地 震 勘探 技 术 。$##多 分 量 地 震 勘 探 技 术 现 状$"%##理 论 研 究 方 面##从 *4 年 代 开 始 , 地 震 各 向 异 性 引 起 了 地 震 学 家的 极 大 的 兴 趣 。 特 别 是 在 !B=证 实 了 裂 隙 诱 导 各向 异 性 和 横 波 分 裂 的 存 在 , 并 提 出 了 泛 张 各 向 异 性 模型 ( />7C: @79=I=;;7>简 称 /@,) 之 后 ,地 震 各 向 异 性 的 研 究 逐 渐 成 为 地 震 学 的 前 沿 和 热 点 ,每 年 都 有 大 量 的 研 究 论 文 发 表 , 涉 及 到 波 动 理 论 、 波场 模 拟 、 旅 行 时 正 反 演 、 ,)4 分 析 、 横 波 分 裂 、 速 度 分析 、 偏 移 、 弹 性 参 数 反 演 、 以 及 利 用 天 然 地 震 资 料 进 行6" 卷中 国 煤 田 地 质上 地 幔 和 地 壳 的 物 性 结 构 分 析 等 诸 多 方 面 。 在 各 向 异性 波 的 正 演 方 面 : !"#$ ( %&’() 、 )*$+, %&’/) 、012*323 等 ( %&’&) 、 41*5,*$ 等 ( %&’&) 研 究 了 各 向 异性 波 的 射 线 追 踪 技 术 ; 6 %&’&) 、 4*3:+-$2 等( %&&;) 研 究 了 伪 谱 法 波 场 正 演 ; ) 、 ?=28 等 ( %&&@) 、 A*+ 等 ( %&&@) 、 研 究 了 波 场的 有 限 差 分 算 法 ; 3 等 ( %&’/) 研 究 了 传 播 矩 阵 法波 场 正 演 。 在 参 数 反 演 方 面 : 43*,5+$ 等 ( %&//) 改 进了 !*:C#7( %&D@) 提 出 的 弱 各 向 异 性 介 质 中 的 折 射 波速 度 公 式 , 采 用 最 小 二 乘 反 演 求 取 了 各 向 异 性 介 质的 结 构 及 弹 性 参 数 ; 43*,5+$ 等 ( %&’>) 用 E 波 资 料 估算 裂 隙 参 数 ; 2 等 ( %&’G) 利 用 地 震 波 的 相 速 度 来估 计 均 匀 层 的 五 个 弹 性 参 数 ; ) 等 利 用 横 波分 裂 现 象 , 推 断 裂 隙 方 向 和 密 度 ; !"#$ 等 ( %&&>) 采 用迭 代 最 优 化 方 法 来 反 演 层 状 横 向 各 向 同 性 介 质 的 全部 弹 性 参 数 ; 41*5,*$ 等 ( %&&;) 、 . 等 ( %&&;) 、分 析 、 横 波 双 折 射 、 参 数 反 演 等 方 面 做 了大 量 重 要 的 研 究 工 作 ( 汪 和 杰 等 , %&&’; 魏 修 成 ,%&&@; 张 秉 铭 , %&&&; 刘 洋 , %&&’) 。 中 国 地 质 大 学 ( 北京 ) 的 牛 滨 华 教 授 ( %&&(, %&&@, %&&’) 研 究 了 质 中 的 有 限 元 波 场 正 演 、 横 波 分 裂 和 E 波 各 向 异 性的 提 取 方 法 。 此 外 , 姚 陈 等 ( %&&;) 利 用 天 然 地 震 资 料研 究 了 上 地 壳 的 裂 隙 各 向 异 性 , 徐 果 明 等 ( %&&() 研究 了 横 向 各 向 同 性 介 质 的 传 播 矩 阵 及 其 应 用 , 阴 可等 ( %&&’) 研 究 了 各 向 异 性 介 质 中 的 高 原 等( %&&&) 在 实 验 室 对 大 理 岩 的 剪 切 波 分 裂 现 象 进 行 了观 测 研 究 。!"#$$应 用 技 术 研 究据 了 解 , 美 国 科 罗 拉 多 矿 业 学 院 %&&% 年 在 新 墨西 哥 州 圣 胡 安 盆 地 的 锡 达 山 油 气 田 研 究 过 多 分 量 地震 法 在 煤 层 甲 烷 气 储 层 特 征 描 述 中 的 应 用 ; 后 来 科 罗拉 多 矿 业 学 院 又 与 阿 莫 科 公 司 联 合 研 究 了 含 煤 层 系各 向 异 性 程 度 测 量 的 地 震 特 征 波 形 法 。 此 项 研 究 结 果认 为 : 对 于 厚 度 很 薄 , 波 阻 抗 极 低 的 煤 层 裂 隙 的 研 究 ,油 气 勘 探 中 常 用 的 旅 行 时 法 或 反 射 振 幅 法 一 般 都 不会 成 功 , 而 认 为 地 震 特 征 波 形 法 有 广 阔 的 应 用 前 景 。研 究 表 明 !!!""!"#和 !!!#$#!$"值 的 差 异 大 小可 反 映 介 质 的 各 向 异 性 。 同 一 地 层 中 若 !!!!, 则 说 明该 地 层 是 各 向 同 性 的 ; 若 !!!!, 则 是 各 向 异 性 的 。 利用 0N 波 和 的 速 度 比 和 时 间 比 均 可 以 近 似 的预 测 地 下 岩 层 的 方 位 各 向 异 性 。 首 先 用 速 度 比 计 算 方位 各 向 异 性 系 数 。 如 果 !P>, 则 表 明 各 向 异 性 主 轴 与测 线 接 近 垂 直 , 若 !%>, 则 各 向 异 性 主 轴 与 测 线 方 向接 近 一 致 , 若 !!>, 则 介 质 为 横 向 各 向 同 性 。 方 位 各 向异 性 系 数 的 正 负 变 化 表 示 各 向 异 性 发 育 的 方 向 同 测线 的 方 位 关 系 , 而 数 值 的 大 小 可 以 相 对 表 示 各 向 异 性的 发 育 程 度 。各 向 异 性 介 质 中 在 裂 隙 介 质 中 """P""#时 ,横 波 速 度 随 偏 振 方 向 而 变 , 反 射 系 数 也 变 , 记 录 的 振幅 也 相 应 变 化 , 便 可 利 用 这 个 特 征 进 行 裂 隙 的 分 析解 释 。 此 外 , 在 进 行 纵 、 横 波 资 料 分 析 时 , 对 于 相 应 测线 在 时 间 上 纵 波 闭 和 , 横 波 不 闭 和 也 是 判 断 裂 隙 存在 的 一 个 佐 证 。 然 后 再 根 据 横 波 分 裂 原 理 作 进 一 步判 断 , 当 ""&$""’时 , 证 明 裂 隙 存 在 。 而 且 快 横 波 的 传播 方 向 指 示 裂 隙 的 走 向 , 快 慢 波 的 时 差 揭 示 裂 隙 密度 与 大 小 。 二 者 时 差 越 大 表 明 裂 隙 越 大 、 密 度 越 高 。!"!$$裂 缝 裂 隙 介 质 的 地 震 模 型 研 究含 裂 缝 裂 隙 介 质 的 地 震 模 型 研 究 , 在 最 近 ;> 多年 里 得 到 了 较 快 的 发 展 。 其 基 本 思 路 可 以 归 纳 为 : 物理 模 型 和 数 学 模 型 的 相 互 印 证 。 而 数 学 模 拟 则 是 在 物理 模 拟 的 基 础 上 或 同 步 , 从 理 论 方 法 的 角 度 , 模 拟 不同 地 震 模 型 下 的 地 震 波 场 , 以 获 得 对 理 论 的 验 证 和 对未 知 关 系 的 建 立 。 常 采 用 数 值 模 拟 的 方 法 研 究 不 同 地层 埋 深 下 裂 隙 裂 缝 参 数 同 地 震 波 场 的 关 系 ; 不 同 裂 缝裂 隙 排 列 方 向 同 地 震 波 场 的 关 系 ; 不 同 裂 缝 裂 隙 排 列密 度 同 地 震 波 场 的 关 系 ; 不 同 裂 缝 裂 隙 或 孔 隙 介 质 同杨 德 义 , 等 : 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 的 现 状 及 进 展! 期 @ 波 场 的 关 系 。!"#$$研 究 成 果目 前 国 内 以 多 波 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 为 基 础 的地 震 各 向 异 性 研 究 正 在 兴 起 , 取 得 了 不 少 研 究 成 果 。!各 向 异 性 介 质 中 地 震 波 传 播 规 律 研 究 。"非 均 匀 性 、 非 线 性 及 各 向 异 性 诱 导 的 散 射 地 震波 场 。#各 向 异 性 介 质 中 三 分 量 地 震 记 录 的 数 值 模 拟 。$各 向 异 性 介 质 中 三 分 量 地 震 记 录 的 叠 前 偏 移技 术 。%复 杂 介 质 地 震 波 场 的 参 数 反 演 。&横 波 分 裂 与 各 向 异 性 反 演 。而 国 际 上 的 研 究 相 对 更 加 趋 向 于 成 熟 的 应 用 化阶 段 , 主 要 成 果 如 下 。!横 向 各 向 同 性 ( !") 介 质 的 #$% 技 术 、 动 校 正 、速 度 分 析 等 。"在 常 规 地 震 勘 探 的 基 础 上 , 研 究 转 换 波 的 运 动学 及 动 力 学 规 律 及 数 据 的 处 理 解 释 。#各 向 异 性 引 起 % 波 振 幅 变 化 , 研 究 方 位 % 波 各向 异 性 及 其 地 震 显 示 , 从 而 为 地 震 % 波 信 息 的 处 理 解释 提 供 指 导 。$研 究 储 层 中 流 体 引 起 的 各 向 异 性 及 其 对 地 震波 振 幅 吸 收 和 衰 减 机 制 , 从 而 为 储 层 地 球 物 理 研 究 、储 层 参 数 的 提 取 提 供 理 论 方 法 及 应 用 。%各 向 异 性 介 质 的 成 象 研 究 , 研 究 各 性 异 性 介 质的 走 时 反 演 及 各 向 异 性 参 数 反 演 。&各 向 异 性 介 质 中 地 震 资 料 的 处 理 。’弹 性 各 向 异 性 的 热 力 学 模 型 及 应 力 场 研 究 , 微观 粒 子 同 宏 观 应 力 的 联 系 , 为 地 震 勘 探 向 油 气 、 煤 层气 开 发 服 务 建 立 基 本 理 论 模 型 。# 多 分 量 地 震 勘 探 技 术 的 发 展 趋 势#"%$$多 分 量 数 据 野 外 采 集虽 然 多 分 量 数 据 采 集 在 海 上 取 得 了 成 功 , 但 陆上 的 数 据 采 集 质 量 仍 需 大 力 改 善 。 现 在 有 可 能 使 用新 型 的 矢 量 检 波 器 , 以 更 好 地 接 收 排 列 的 方 位 响 应 ,获 取 与 岩 石 性 质 有 关 的 低 频 信 息 。 应 用 块 状 采 集 、 宽方 位 角 记 录 可 为 数 据 处 理 、 成 像 以 及 各 向 异 性 带 来益 处 。 野 外 采 集 设 计 可 利 用 专 业 的 商 业 软 件 进 行 , 并向 $&’ 标 准 靠 拢 。 建 立 与 静 校 正 方 法 相 匹 配 的 野 外低 速 带 调 查 方 法 , 原 则 上 与 %$ 波 静 校 正 有 关 的 深 度小 于 ())* 的 近 地 表 结 构 均 应 查 清 。#"&$$多 分 量 数 据 处 理静 校 正 。 横 波 静 校 正 量 比 纵 波 静 校 正 量 要 大 很多 , 静 校 正 的 好 坏 可 强 烈 地 影 响 平 均 速 度 比 、 各 向 异性 系 数 以 及 近 地 表 的 方 位 各 向 异 性 。 如 果 存 在 方 位各 向 异 性 , 则 快 慢 横 波 的 静 校 正 时 移 是 不 同 的 , 应 尽可 能 地 及 早 进 行 静 校 正 工 作 以 及 %% 波 和 %$ 波 的 对比 工 作 , 以 方 便 后 续 的 处 理 和 储 层 特 性 解 释 。%$ 波 成 像 。 通 过 模 型 研 究 转 换 波 的 类 型 , 在 时间 域 和 深 度 域 寻 求 更 好 的 成 像 方 法 。 转 换 波 的 时 间域 成 像 可 通 过 精 细 的 切 除 和 准 确 的 偏 移 参 数 来 改善 。 已 经 有 例 子 证 明 了 玄 武 岩 下 的 %$ 波 成 像 好 于 %%波 很 多 。 近 来 提 出 的 +,-,./0123 迭 代 算 法 可 用 于 弱#!" 介 质 (45 维 深 度 偏 移 之 中 。 复 杂 的 6 维 弹 性 模 型有 助 于 进 行 误 差 分 析 , 叠 前 深 度 偏 移 的 精 度 以 及77% 点 的 误 差 等 。另 外 , 转 换 多 次 波 衰 减 、 速 度 估 计 及 建 模 、 各 向 异性 对 %$ 波 处 理 的 影 响 、 处 理 质 量 监 控 等 都 是 多 分 量处 理 应 该 面 对 的 问 题 。尽 管 一 些 单 位 及 学 者 曾 做 过 这 些 方 面 的 研 究 工作 , 但 这 些 工 作 或 只 是 零 碎 的 , 或 只 是 在 现 有 常 规 %波 地 震 资 料 处 理 的 思 路 上 进 行 , 缺 乏 真 正 意 义 上 的 多分 量 地 震 资 料 处 理 系 统 。#"!$$多 分 量 数 据 解 释转 换 波 有 助 于 对 流 体 及 岩 性 变 化 的 解 释 , 通 过 对转 换 波 进 行 8#9 分 析 可 对 浅 层 流 体 进 行 探 测 。 将 横波 与 转 换 波 相 结 合 , 利 用 多 种 处 理 方 法 分 析 横 波 分 裂沿 深 度 变 化 对 资 料 带 来 的 特 殊 影 响 , 可 利 用 层 剥 离 技术 解 释 这 一 现 象 。三 分 量 8#9 分 析 可 解 释 储 层 压 力 的 变 化 :%% 波和 %$ 波 相 结 合 可 估 计 近 地 表 密 度 :%% 波 与 %$ 波 联合 反 演 比 独 立 反 演 更 具 有 优 势 。在 各 向 同 性 和 各 向 异 性 介 质 中 , 有 可 能 对 储 层 应力 场 的 变 化 、 密 度 变 化 以 及 孔 隙 压 力 进 行 预 测 。在 深 度 小 于 ;)))* 时 , 为 什 么 %$ 波 的 垂 向 分 辨率 好 于 %% 波 , 对 此 应 有 一 个 较 好 的 解 释 。 当 多 分 量 技术 应 用 到 79(及 其 它 酸 性 气 体 ( 如 甲 烷 ) 的 无 反 射 问题 时 , 也 应 对 %$ 波 的 振 幅 有 一 个 较 好 的 解 释 。从 长 远 来 看 , 多 分 量 接 收 , 多 波 勘 探 , 发 展 矢 量解 释 , 可 能 形 成 所 谓 的 矢 量 勘 探 方 法 。’$$结 束 语多 波 多 分 量 地 震 勘 探 的 开 展 是 地 震 学 界 近 十 余年 来 取 得 的 最 为 重 要 的 研 究 成 果 。 有 人 认 为 多 波 多分 量 地 震 勘 探 是 油 气 地 震 勘 探 最 后 一 块 前 沿 阵 地 。近 年 来 , 国 内 外 研 究 学 者 在 各 向 异 性 理 论 、 地 震 波 的传 播 机 理 、 数 值 模 拟 、 多 分 量 地 震 资 料 的 处 理 方 法 以及 处 理 模 块 的 研 究 中 投 入 了 大 量 的 人 力 、 物 力 和 财力 , 取 得 了 丰 硕 的 成 果 , 使 多 分 量 地 震 勘 探 的 理 论 基础 与 方 法 储 备 相 对 成 熟 。 我 们 相 信 , ( 下 转 第 5?@A ( B&)C)23 >:G)2:;+4>7:H $&7:H >7G)2:)67%")#2": 6099&66 7= )23 ;G& =0;08&— : 78:,*0*+12#0=7*’5*? /1&, $^)23;:) >G)2:;+4 5&67089&6 %&1:8;?@A, ^0+*G)2:)67%")#2": ;8:26I&86& N:I& 61H);;)23 )6 ;G& 187C&9;)I&6; )2=9& 7= =8:9;08& 6;8)1 =78 ;G& 6&)6<)9 N:I& )2 ;G& 02O&838702O =78[<:;)724 B:6&O 72 ;G& O)==&8&29& ;)<& P&;N&&2 =:6; ;8:26I&86& N:I& :2O 68:26I&86& N:I& 187 P( ;G& ;8:26I&86& N:I& 61H);[;)23, 8&6&:89G 72 ;G& :2)67;871( 7= 6;8:;:, :2O =08;G&8 187P& )2;7 98:22( 6;809;08& 7= 02O&8387026)23 ;G& 61&&O 8:;)7 7= 0[O)2:H N:I& :2O ;8:26I&86& N:I& ;7 8&6&:89G ;8:26=78<:;)72 7= H);:8766N)6& :2O N:;&8’9:88()23 =8:9;08&6, ;G&8&P( 6&8I)9&=78 ;7 6718&6&2; 1876 7= 187I& <)2&48,5 9*)’%: ;8:26=78< N:I&; ;8:26I&86& N:I& 61H);;)23; =:6; ;8:26I&86& N:I&; 68:26I&86& N:I&; :2)67;871(为 同 相 轴 扭 曲 , 而 /I 波 则 反 映 为 同 相 轴 分 叉 , 呈 透 镜体 状 。 由 于 该 岩 层 为 煤 层 顶 板 砂 岩 , 如 有 含 水 体 或 漏水 天 窗 的 形 成 , 对 煤 矿 采 掘 的 危 害 是 极 大 的 。 通 过 分析 - 波 、 /I 波 及 !!!!"值 的 变 化 , 认 为 该 处 为 含 水 异常 区 , 现 已 通 过 探 巷 证 实 。结 束 语利 用 横 波 分 裂 检 测 裂 缝 及 含 水 裂 隙 是 一 项 非常 复 杂 的 技 术 。 目 前 , 开 展 此 项 工 作 只 限 于 地 表 条 件平 缓 且 简 单 的 地 区 , 要 求 - 波 反 射 资 料 要 好 ; 另 外 , 多波 多 分 量 资 料 处 理 模 块 远 没 有 - 波 那 么 丰 富 。 但 勿 庸置 疑 , 复 杂 地 表 条 件 下 的 高 产 高 效 矿 井 利 用 多 波 地 震勘 探 攻 关 工 作 业 以 开 展 , 该 技 术 的 发 展 将 大 大 降 低 受水 患 困 扰 矿 井 的 开 采 风 险 。参 考 文 献 :[ *] 李 彦 鹏 , 等 4快 慢 波 分 离 及 其 在 裂 隙 检 测 中 的 应 用 [ K] 4石 油 地 球 物理 勘 探 , + ( U) : U+E’[ +] 冯 太 林 4 用 转 换 波 探 测 直 立 裂 隙 系 [ K] 4 石 油 地 球 物 理 勘 探 ,*( 增 刊 *) : *4( 上 接 第 )!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!郭 彦 民 , 等 : 利 用 横 波 分 裂 研 究 生 产 矿 井 中 小 裂 隙 及 含 水 地 质 体! 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本文标题:多分量地震勘探技术的现状及进展_杨德义
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