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VT数据域五维地震资料解释技术研究现状与进展

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
印 兴 耀 , 张 洪 学 , 宗 兆 云 . O V T 数 据 域 五 维 地 震 资 料 解 释 技 术 研 究 现 状 与 进 展 [ J ] . 石 油 物 探 , 2 0 1 8 , 5 7 ( 2 ) : 1 5 5 G 1 7 8 Y I N X i n g y a o , Z H A N G H o n g x u e , Z O N G Z h a o y u n . R e s e a r c h s t a t u s a n d p r o g r e s s o f 5 D s e i s m i c d a t a i n t e r p r e t a t i o n i n O V T d o m a i n [ J ] . G e o p h y s i c a l P r o s p e c t i n g f o r P e t r o l e u m , 2 0 1 8 , 5 7 ( 2 ) : 1 5 5 G 1 7 8 收 稿 日 期 : 2 0 1 7 G 1 0 G 0 7 ; 改 回 日 期 : 2 0 1 7 G 1 1 G 1 5 . 作 者 简 介 : 印 兴 耀 ( 1 9 6 2 — ) , 男 , 教 授 , 博 士 生 导 师 , 从 事 油 气 地 球 物 理 的 教 学 与 研 究 工 作 . E m a i l : x y y i n @ u p c . e d u . c n 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 石 油 化 工 基 金 联 合 重 点 项 目 ( U 1 5 6 2 2 1 5 ) 、 国 家 自 然 科 学 基 金 ( 4 1 6 0 4 1 0 1 ) 、 国 家 油 气 重 大 专 项 课 题 ( 2 0 1 6 Z X 0 5 0 2 4 G 0 0 4 ) 、 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 和 中 石 化 地 球 物 理 重 点 实 验 室 开 放 基 金 ( 3 3 5 5 0 0 0 6 G 1 5 G F W 2 0 9 9 G 0 0 2 7 ) 资 助 . T h i s r e s e a r c h i s f i n a n c i a l l y s u p p o r t e d b y t h e N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a ( G r a n t N o s . U 1 5 6 2 2 1 5 , 4 1 6 0 4 1 0 1 ) , t h e N a t i o n a l G r a n d P r o j e c t f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ( G r a n t N o . 2 0 1 6 Z X 0 5 0 2 4 G 0 0 4 ) , t h e F u n d a m e n t a l R e s e a r c h F u n d s f o r t h e C e n t r a l U n i v e r s i t i e s a n d t h e S c i e n c e F o u n d a G t i o n f r o m S I N O P E C K e y L a b o r a t o r y o f G e o p h y s i c s ( G r a n t N o . 3 3 5 5 0 0 0 6 G 1 5 G F W 2 0 9 9 G 0 0 2 7 ) . O V T 数 据 域 五 维 地 震 资 料 解 释 技 术 研 究 现 状 与 进 展 印 兴 耀 1 , 2 , 张 洪 学 1 , 2 , 宗 兆 云 1 , 2 ( 1 . 中 国 石 油 大 学 ( 华 东 ) 地 球 科 学 与 技 术 学 院 , 山 东 青 岛 2 6 6 5 8 0 ; 2 . 海 洋 国 家 实 验 室 海 洋 矿 产 资 源 评 价 与 探 测 技 术 功 能 实 验 室 , 山 东 青 岛 2 6 6 0 7 1 ) 摘 要 : 宽 方 位 地 震 技 术 是 横 向 接 收 单 元 尺 寸 与 纵 向 接 收 单 元 尺 寸 之 比 大 于 0 . 5 0 的 三 维 地 震 采 集 、 处 理 和 解 释 技 术 . 通 过 设 计 宽 方 位 观 测 系 统 有 效 地 采 集 到 高 品 质 的 地 震 数 据 体 , 经 过 炮 检 距 向 量 片 ( O V T ) 等 技 术 处 理 , 获 得 O V T 数 据 域 的 五 维 ( 即 空 间 三 维 坐 标 + 炮 检 距 + 方 位 角 ) 叠 前 地 震 道 集 , 为 五 维 地 震 资 料 解 释 奠 定 了 资 料 基 础 . 以 O V T 域 五 维 地 震 解 释 为 主 线 , 首 先 介 绍 了 宽 方 位 地 震 采 集 和 O V T 处 理 技 术 的 发 展 历 程 , 探 讨 了 O V T 技 术 对 宽 方 位 地 震 资 料 解 释 带 来 的 革 新 及 在 O V T 域 进 行 地 震 资 料 解 释 的 必 要 性 ; 其 次 基 于 各 向 异 性 理 论 , 论 述 了 O V T 域 地 震 资 料 五 维 解 释 的 理 论 基 础 . 理 论 及 实 例 研 究 表 明 , 基 于 O V T 域 五 维 地 震 资 料 可 有 效 地 实 现 方 位 各 向 异 性 分 析 与 研 究 , 显 著 提 高 地 震 资 料 解 释 ( 构 造 解 释 、 地 层 解 释 、 岩 性 解 释 、 流 体 识 别 、 裂 缝 预 测 及 地 应 力 研 究 ) 的 精 度 和 准 确 性 . O V T 域 五 维 地 震 资 料 解 释 不 仅 是 一 项 技 术 , 更 重 要 的 是 一 种 思 想 , 五 维 地 震 数 据 的 解 释 将 是 地 震 技 术 的 又 一 次 革 命 . 关 键 词 : 宽 方 位 ; O V T 数 据 域 ; 方 位 各 向 异 性 ; 五 维 地 震 资 料 解 释 ; 裂 缝 预 测 ; 流 体 识 别 ; 地 应 力 中 图 分 类 号 : P 6 3 1 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1 0 0 0 G 1 4 4 1 ( 2 0 1 8 ) 0 2 G 0 1 5 5 G 2 4 D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 G 1 4 4 1 . 2 0 1 8 . 0 2 . 0 0 1 R e s e a r c h s t a t u s a n d p r o g r e s s o f 5 D s e i s m i c d a t a i n t e r p r e t a t i o n i n O V T d o m a i n Y I N X i n g y a o 1 , 2 , Z H A N G H o n g x u e 1 , 2 , Z O N G Z h a o y u n 1 , 2 ( 1 . S c h o o l o f G e o s c i e n c e s , C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m , Q i n g d a o 2 6 6 5 8 0 , C h i n a ; 2 . L a b o r a t o r y f o r M a r i n e M i n e r a l R e s o u r c e s , N a t i o n a l L a b o r a t o r y f o r M a r i n e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Q i n g d a o 2 6 6 0 7 1 , C h i n a ) A b s t r a c t : W i d e a z i m u t h ( W A Z ) s e i s m i c i s a s e i s m i c a c q u i s i t i o n w i t h a r a t i o o f t r a n s v e r s e t o l o n g i t u d i n a l r e c e i v e r u n i t s i z e l a r g e r t h a n 0 . 5 . U s i n g W A Z s e i s m i c a c q u i s i t i o n , a 3 D s e i s m i c d a t a v o l u m e w i t h o b s e r v a t i o n a z i m u t h , o f f s e t a n d u n i f o r m f o l d s c a n b e e c o G n o m i c a l l y o b t a i n e d . W i t h O f f s e t V e c t o r T i l e ( O V T ) p r o c e s s i n g , 5 D s e i s m i c p r e s t a c k g a t h e r s m a y b e g e n e r a t e d f r o m W A Z s e i s m i c d a t a , e n a b l i n g 5 D s e i s m i c d a t a i n t e r p r e t a t i o n ( 5 D s e i s m i c d a t a i s t h e 3 D W A Z s e i s m i c d a t a i n c l u d i n g o f f s e t a n d a z i m u t h i n f o r m a G t i o n ) . T h i s p a p e r f i r s t g i v e s a n o v e r v i e w o f W A Z a n d O V T , t h e i r e v o l u t i o n a n d i n n o v a t i o n s o n s e i s m i c i n t e r p r e t a t i o n . T h e n , t h e t h e G o r e t i c a l f o u n d a t i o n s o f 5 D s e i s m i c i n t e r p r e t a t i o n i n t h e O V T d o m a i n i s a d d r e s s e d b a s e d o n a n i s o t r o p y t h e o r y . D i s c u s s i o n f o c u s e s o n 5 D s e i s m i c i n t e r p r e t a t i o n , i n c l u d i n g s t r u c t u r e i n t e r p r e t a t i o n , s t r a t i g r a p h i c i n t e r p r e t a t i o n , l i t h o l o g i c i n t e r p r e t a t i o n , f l u i d i d e n t i f i c a G t i o n , f r a c t u r e p r e d i c t i o n a n d e a r t h s t r e s s s t u d y . T h e o r e t i c a l a n a l y s i s a n d d a t a t e s t s s h o w e d t h a t 5 Ds e i s m i c i n t e r p r e t a t i o n o f O V T g a t h e r s c o u l d h e l p i m p r o v e a z i m u t h a l a n i s o t r o p y a n a l y s i s a n d i n t e r p r e t a t i o n v a l i d i t y . O V T p r o c e s s i n g i s m o r e t h a n a t e c h n o l o g y , b u t a t h o u g h t . I n t e r p r e t a t i o n o f 5 D s e i s m i c g a t h e r s i n t h e O V T d o m a i n i s a g e n e r a l t r e n d o f s e i s m i c i n t e r p r e t a t i o n . K e y w o r d s : w i d e a z i m u t h ( W A Z ) , O f f s e t V e c t o r T i l e ( O V T ) , a z i m u t h a l a n i s o t r o p y , 5 D s e i s m i c d a t a i n t e r p r e t a t i o n , f r a c t u r e p r e d i c G 5 5 1 第 5 7 卷 第 2 期 2 0 1 8 年 3 月 石 油 物 探 G E O P H Y S I C A L P R O S P E C T I N G F O R P E T R O L E U M V o l . 5 7 , N o . 2 M a r . , 2 0 1 8t i o n , f l u i d i d e n t i f i c a t i o n s , e a r t h s t r e s s 随 着 地 质 勘 探 目 标 的 复 杂 性 和 对 地 震 勘 探 精 度 要 求 的 提 高 , 宽 方 位 地 震 勘 探 已 成 为 现 阶 段 地 震 勘 探 技 术 发 展 的 主 流 方 向 之 一 . 对 于 油 气 勘 探 , 无 论 是 在 构 造 、 岩 性 勘 探 阶 段 还 是 油 藏 流 体 检 测 阶 段 , 宽 方 位 地 震 技 术 都 是 必 备 的 手 段 之 一 , 也 是 实 现 不 同 阶 段 地 质 目 标 的 基 础 [ 1 ] . 纵 观 地 震 勘 探 发 展 史 , 油 气 勘 探 的 需 求 是 物 探 技 术 进 步 的 源 动 力 , 物 探 技 术 的 发 展 和 进 步 提 高 了 认 识 和 解 决 油 气 地 质 问 题 的 能 力 [ 2 ] . 地 震 勘 探 经 历 了 不 同 的 发 展 阶 段 , 从 最 初 的 一 维 勘 探 、 小 道 数 二 维 地 震 逐 渐 发 展 到 三 维 地 震 、 高 精 度 三 维 地 震 乃 至 目 前 “ 两 宽 一 高 ” 地 震 技 术 . 从 解 决 构 造 性 油 气 藏 问 题 发 展 到 解 决 中 小 型 油 气 藏 以 及 隐 蔽 性 油 气 藏 问 题 , 从 勘 探 走 向 开 发 , 不 断 提 高 解 决 储 层 描 述 、 裂 缝 预 测 和 流 体 识 别 等 问 题 的 能 力 . 在 地 震 资 料 采 集 时 , 观 测 系 统 中 的 横 向 与 纵 向 排 列 的 比 值 大 于 0 . 5 0 时 即 为 宽 方 位 地 震 采 集 , 反 之 , 则 为 窄 方 位 采 集 . 如 果 横 向 与 纵 向 排 列 的 比 值 等 于 1 􀆰 0 0 , 则 称 为 全 方 位 采 集 , 若 横 纵 比 大 于 0 . 9 5 , 可 近 似 认 为 是 全 方 位 采 集 , 即 在 每 一 个 方 位 角 上 都 是 均 匀 采 集 . 虽 然 曾 经 对 宽 方 位 地 震 勘 探 存 在 过 学 术 争 议 [ 3 ] , 但 经 过 实 践 研 究 已 经 基 本 达 成 共 识 [ 4 G 5 ] . 相 较 于 传 统 的 窄 方 位 地 震 勘 探 , 宽 方 位 地 震 勘 探 有 很 多 优 势 : 宽 方 位 采 集 可 以 进 行 全 方 位 观 测 , 增 加 采 集 照 明 度 , 获 得 较 完 整 的 地 震 波 场 ; 宽 方 位 地 震 可 研 究 振 幅 随 炮 检 距 和 方 位 角 的 变 化 ( A V O A ) 、 地 层 速 度 随 方 位 角 的 变 化 ( V V A ) , 从 而 增 强 了 识 别 断 层 、 裂 隙 、 地 层 岩 性 和 流 体 的 能 力 ; 宽 方 位 地 震 具 有 更 高 的 陡 倾 角 成 像 能 力 和 较 丰 富 的 振 幅 成 像 信 息 ; 宽 方 位 地 震 还 有 利 于 压 制 近 地 表 散 射 干 扰 , 提 高 地 震 资 料 信 噪 比 、 分 辨 率 和 保 真 度 [ 6 G 9 ] . 宽 方 位 勘 探 目 的 在 于 获 得 观 测 方 位 、 炮 检 距 和 覆 盖 次 数 分 布 尽 可 能 均 匀 的 高 品 质 的 宽 方 位 地 震 数 据 , 这 也 意 味 着 需 要 投 入 更 多 的 设 备 、 财 力 和 人 力 . 采 集 方 面 , 考 虑 成 本 等 因 素 , 宽 方 位 地 震 采 集 在 2 1 世 纪 初 率 先 在 海 上 得 到 广 泛 应 用 [ 7 , 1 0 ] , 之 后 , 在 陆 上 逐 渐 得 到 应 用 . 目 前 , 该 技 术 在 国 内 已 经 得 到 推 广 应 用 , 对 进 一 步 提 高 复 杂 高 陡 构 造 、 碳 酸 盐 岩 缝 洞 体 、 岩 性 油 气 藏 成 像 质 量 和 裂 缝 预 测 精 度 起 到 了 重 要 作 用 [ 8 G 9 ] . 在 宽 方 位 地 震 采 集 技 术 推 广 应 用 的 同 时 , 对 应 的 宽 方 位 地 震 数 据 处 理 技 术 也 得 到 了 较 快 的 发 展 [ 1 1 ] . 如 : 由 V E R M E E R [ 1 2 G 1 4 ] 首 先 提 出 的 炮 检 距 向 量 片 ( o f f s e t v e c t o r t i l e , O V T ) 处 理 技 术 、 C A R R Y 等 [ 1 5 G 1 6 ] 在 1 9 9 9 年 提 出 的 共 炮 检 距 向 量 ( c o m m o n o f f s e t v e c t o r , C O V ) 处 理 技 术 及 E a r t h S t u d y 处 理 技 术 等 . 虽 然 这 些 技 术 名 称 不 同 , 但 都 体 现 了 “ 片 ( T i l e ) ” 的 概 念 , 以 “ 片 ” 为 单 位 建 立 并 处 理 同 时 包 含 炮 检 距 和 方 位 角 信 息 的 高 品 质 “ 五 维 ” ( 即 空 间 三 维 坐 标 + 炮 检 距 + 方 位 角 ) 的 共 反 射 点 地 震 道 集 . 鉴 于 这 些 技 术 的 特 点 , 可 以 统 称 为 O V T 处 理 技 术 [ 1 1 ] . 宽 方 位 地 震 采 集 可 以 获 得 海 量 的 高 品 质 宽 方 位 地 震 数 据 , 基 于 O V T 处 理 技 术 得 到 T B 级 高 品 质 “ 五 维 ” 叠 前 地 震 道 集 , 进 而 可 进 行 O V T 域 五 维 地 震 资 料 解 释 , 与 常 规 三 维 资 料 解 释 相 比 , O V T 域 五 维 地 震 资 料 解 释 有 其 自 身 特 点 . 从 目 的 角 度 来 说 , 常 规 地 震 资 料 解 释 以 构 造 和 储 层 分 析 为 主 , 而 宽 方 位 地 震 资 料 解 释 则 是 构 造 、 储 层 和 流 体 分 析 并 重 ; 从 方 法 角 度 来 看 , 由 于 宽 方 位 地 震 资 料 具 有 更 丰 富 的 方 位 信 息 , 因 此 宽 方 位 地 震 解 释 是 以 O V T 道 集 和 方 位 各 向 异 性 分 析 为 主 构 建 地 震 解 释 技 术 及 流 程 [ 1 1 ] . 借 助 地 震 各 向 异 性 基 本 理 论 , 利 用 宽 方 位 地 震 资 料 方 位 各 向 异 性 信 息 , 可 更 好 地 分 析 地 震 波 在 地 下 介 质 中 传 播 的 旅 行 时 、 速 度 、 振 幅 、 频 率 和 相 位 等 地 震 属 性 的 方 位 差 异 性 , 识 别 地 层 的 各 向 异 性 特 征 [ 1 7 G 4 1 ] . O V T 处 理 技 术 的 出 现 为 五 维 地 震 资 料 解 释 提 供 了 可 能 , 相 较 于 常 规 三 维 解 释 , 宽 方 位 地 震 解 释 通 常 可 以 取 得 更 好 的 解 释 效 果 [ 4 2 G 4 4 ] . O V T 不 仅 是 一 种 技 术 、 更 重 要 的 是 一 种 思 想 , 五 维 数 据 的 解 释 是 地 震 技 术 的 又 一 次 革 命 . 然 而 , 目 前 仍 缺 少 基 于 O V T 域 有 效 的 地 震 资 料 解 释 方 法 , 因 此 , 如 何 去 挖 掘 五 维 数 据 中 极 其 丰 富 的 信 息 , 无 论 理 论 、 方 法 还 是 技 术 都 需 要 探 索 和 创 新 , 如 何 充 分 考 虑 宽 方 位 地 震 资 料 中 重 要 的 方 位 角 和 炮 检 距 信 息 , 并 更 好 利 用 宽 方 位 地 震 资 料 中 丰 富 的 方 位 各 向 异 性 信 息 , 成 为 当 下 O V T 数 据 域 地 震 资 料 解 释 的 研 究 热 点 , 发 展 五 维 地 震 解 释 技 术 是 未 来 发 展 的 主 要 方 向 之 一 . 本 文 在 评 述 宽 方 位 地 震 勘 探 采 集 、 处 理 相 关 技 术 进 展 的 基 础 上 , 着 重 从 解 释 方 面 论 述 和 总 结 了 基 于 O V T 数 据 域 五 维 地 震 资 料 的 解 释 技 术 的 发 展 、 存 在 的 问 题 以 及 发 展 方 向 . 1 宽 方 位 地 震 资 料 采 集 对 于 宽 方 位 地 震 采 集 [ 4 5 G 4 7 ] , 其 观 测 系 统 设 计 的 关 键 在 于 , 如 何 设 计 经 济 可 行 的 宽 方 位 观 测 系 统 获 取 观 测 方 位 、 炮 检 距 和 覆 盖 次 数 分 布 尽 可 能 均 匀 的 三 维 数 据 体 [ 4 8 G 5 0 ] , 一 般 覆 盖 次 数 会 大 于 2 0 0 次 , 最 高 可 达 数 千 次 , 面 元 达 到 1 2 . 5 m × 1 2 . 5 m , 甚 至 小 到 5 m × 5 m , 6 5 1 石 油 物 探 第 5 7 卷横 纵 比 为 0 . 5 ~ 1 . 0 [ 4 8 G 5 0 ] . 目 前 , 由 于 宽 方 位 地 震 勘 探 技 术 在 油 田 勘 探 开 发 中 呈 现 出 的 诸 多 优 势 , 已 在 越 来 越 多 的 油 田 推 广 应 用 [ 5 1 G 5 3 ] . 宽 方 位 采 集 系 统 分 为 陆 上 宽 方 位 采 集 系 统 和 海 上 宽 方 位 采 集 系 统 . 陆 上 常 会 面 对 地 表 条 件 复 杂 、 地 貌 变 化 较 大 、 构 造 背 景 多 样 的 施 工 环 境 , 这 都 给 陆 上 宽 方 位 采 集 系 统 设 计 带 来 了 难 度 . 一 般 而 言 , 陆 上 宽 方 位 采 集 会 通 过 增 加 检 波 线 和 重 复 炮 点 的 观 测 方 法 来 实 现 [ 5 4 ] , 但 存 在 占 用 设 备 资 源 数 量 大 、 成 本 高 的 不 足 . 为 此 , 陆 上 宽 方 位 地 震 采 集 技 术 首 先 在 震 源 方 面 做 出 改 进 , 通 过 多 炮 少 道 、 以 炮 代 道 并 结 合 可 控 震 源 采 集 技 术 来 降 低 成 本 , 提 高 效 率 [ 1 ] , 目 前 常 用 的 可 控 震 源 采 集 激 发 方 式 有 4 种 : 交 替 扫 描 激 发 ( f l i p G f l o p s w e e p ) 、 滑 动 扫 描 激 发 ( s l i p s w e e p ) 、 滑 动 扫 描 同 步 激 发 ( d i s t a n c e s e p a r a t e d s i m u l t a n e o u s s w e e p i n g , D S S S ) 以 及 独 立 同 步 扫 描 激 发 ( i n d e p e n d e n t s i m u l t a G n e o u s s w e e p i n g , I S S ) . 考 虑 到 不 同 可 控 震 源 技 术 特 点 及 成 本 , 在 不 同 地 区 可 选 择 不 同 的 激 发 方 式 , 如 在 山 前 、 沙 漠 、 戈 壁 砾 石 、 草 原 等 通 行 条 件 较 好 的 地 区 , 可 选 用 滑 动 扫 描 激 发 ; 而 在 类 似 华 北 平 原 村 庄 、 农 田 密 集 等 通 行 条 件 一 般 的 地 区 , 选 用 交 替 扫 描 激 发 较 为 合 适 [ 5 4 G 5 8 ] . 近 年 来 针 对 特 殊 的 地 质 条 件 , 如 : 复 杂 山 地 山 前 带 , 沙 漠 地 区 、 黄 土 塬 区 、 勘 探 程 度 较 高 的 东 部 地 区 等 , 陆 上 宽 方 位 采 集 技 术 在 采 集 方 式 方 面 不 断 发 展 , 取 得 了 良 好 效 果 [ 5 9 G 6 6 ] . 对 于 碳 酸 盐 岩 缝 洞 型 储 层 , 实 施 了 高 密 度 全 方 位 三 维 地 震 勘 探 , 取 得 的 资 料 改 善 了 缝 洞 储 层 的 成 像 效 果 , 显 著 提 高 了 小 尺 度 缝 洞 储 层 的 识 别 精 度 和 裂 缝 预 测 精 度 [ 6 5 ] , 如 图 1 所 示 , 对 于 体 积 较 大 且 反 射 较 强 的 缝 洞 体 , 两 者 差 别 不 大 , 但 对 于 体 积 较 小 或 反 射 较 弱 的 缝 洞 体 , 由 高 密 度 全 方 位 三 维 资 料 得 到 的 成 果 品 质 改 善 明 显 , 成 像 效 果 较 好 , 小 缝 洞 体 识 别 精 度 较 高 . a b 图 1 常 规 三 维 ( a ) 和 全 方 位 三 维 ( b ) 偏 移 剖 面 [ 6 5 ] 在 类 似 于 山 地 山 前 带 的 复 杂 地 表 、 复 杂 背 景 下 的 岩 性 勘 探 区 域 , 孔 德 政 等 [ 6 0 G 6 1 ] 提 出 了 高 覆 盖 , 突 出 小 线 距 、 适 当 观 测 宽 度 的 宽 方 位 三 维 观 测 系 统 优 化 设 计 方 法 , 可 保 证 地 震 资 料 信 噪 比 及 分 辨 率 , 改 善 成 像 质 量 ; 在 勘 探 程 度 较 高 的 中 国 东 北 部 地 区 , 既 要 求 实 现 宽 方 位 地 震 数 据 采 集 而 又 减 少 采 集 成 本 , 为 此 , 白 旭 明 等 [ 6 6 ] 利 用 新 、 旧 地 震 数 据 提 出 了 宽 方 位 地 震 采 集 的 垂 直 观 测 法 , 将 目 标 三 维 采 集 的 观 测 方 向 与 以 前 三 维 观 测 方 向 互 相 垂 直 , 将 不 同 时 期 的 三 维 数 据 融 合 处 理 , 实 现 全 方 位 观 测 , 如 图 2 所 示 , 原 有 方 位 为 3 3 6 ° 观 测 方 向 的 三 维 采 集 数 据 与 新 的 方 位 为 6 6 ° 观 测 方 向 的 三 维 采 集 数 据 , 它 们 的 纵 横 比 均 为 0 . 6 4 . 将 二 者 进 行 融 合 处 理 , 得 到 的 结 果 纵 横 比 提 高 为 1 . 0 0 , 从 而 实 现 了 宽 方 位 观 测 . 相 较 于 陆 上 宽 方 位 地 震 采 集 , 海 上 宽 方 位 地 震 采 集 研 究 起 步 早 , 发 展 较 快 , 而 且 实 现 方 式 多 样 , 成 本 较 低 , 如 拖 缆 宽 方 位 采 集 ( w i d e G a z i m u t h t o w e d s t r e a m G e r a c q u i s i t i o n , W A T S ) [ 6 7 G 6 9 ] 、 拖 缆 多 方 位 采 集 ( m u l t i G 3!0.64 3!0.64 3!1.00 336° 66°   图 2 垂 直 观 测 融 合 分 析 [ 6 6 ] 7 5 1 第 2 期 印 兴 耀 等 . O V T 数 据 域 五 维 地 震 资 料 解 释 技 术 研 究 现 状 与 进 展a z i m u t h , M A Z ) [ 7 0 G 7 2 ] 、 拖 缆 富 方 位 采 集 ( r i c h G a z i G m u t h , R A Z ) [ 7 3 G 7 4 ] 、 正 交 宽 方 位 采 集 ( o r t h o g o n a l w i d e G a z i m u t h ) [ 7 5 G 7 6 ] 、 螺 旋 全 方 位 采 集 ( c o i l s h o o t i n g a c q u i s i t i o n ) [ 7 7 G 7 9 ] 、 海 底 电 缆 ( o c e a n b o t t o m c a b l e , O B C ) 宽 方 位 采 集 技 术 [ 8 0 ] 等 , 都 有 效 地 促 进 了 海 上 宽 方 位 地 震 勘 探 的 发 展 . 1 . 1 拖 缆 宽 方 位 采 集 常 见 的 拖 缆 宽 方 位 采 集 采 用 三 船 或 者 四 船 结 构 ( 如 图 3 a ) . 三 船 结 构 包 括 两 艘 震 源 船 和 一 艘 拖 缆 船 , 四 船 结 构 包 括 三 艘 震 源 船 和 一 艘 拖 缆 船 或 者 两 艘 震 源 船 和 两 艘 拖 缆 船 . 与 单 船 窄 方 位 拖 缆 采 集 相 比 , 拖 缆 宽 方 位 采 集 的 优 势 在 于 增 加 了 横 向 炮 检 距 , 有 利 于 增 加 地 质 体 照 明 度 , 提 高 成 像 质 量 ; 不 足 之 处 在 于 : 相 对 纵 向 采 样 来 说 , 横 向 采 样 仍 不 足 , 导 致 横 向 照 明 不 足 , 成 像 质 量 相 对 较 差 ; 由 于 采 集 过 程 中 , 更 换 下 一 束 线 时 需 要 耗 费 时 间 , 因 而 降 低 了 采 集 效 率 [ 1 ] . 1 . 2 拖 缆 富 方 位 采 集 拖 缆 富 方 位 采 集 系 统 是 由 多 船 宽 方 位 观 测 系 统 沿 多 方 向 进 行 采 集 . 该 技 术 率 先 应 用 于 墨 西 哥 湾 S h e n z i 区 块 [ 7 3 ] , 采 集 系 统 使 用 三 船 结 构 在 间 隔 6 0 ° 的 3 个 方 位 上 进 行 采 集 ( 图 3 b ) , 该 技 术 可 以 实 现 全 方 位 采 集 , 实 现 地 质 体 的 3 6 0 ° 完 整 照 明 , 从 而 提 高 地 下 成 像 质 量 . 1 . 3 正 交 宽 方 位 采 集 正 交 宽 方 位 采 集 是 指 在 已 存 在 三 维 地 震 数 据 的 区 块 内 , 将 宽 方 位 采 集 系 统 方 向 与 原 采 集 方 向 垂 直 , 然 后 将 不 同 时 期 采 集 的 数 据 融 合 处 理 , 即 可 得 到 近 似 全 方 位 的 数 据 体 . 该 技 术 的 优 点 在 于 : 利 用 原 有 三 维 地 震 数 据 , 节 省 成 本 ; 增 加 观 测 方 位 和 观 测 密 度 , 增 加 照 明 度 , 提 高 地 质 体 成 像 质 量 . 该 技 术 在 国 内 外 都 有 应 用 , 2 0 1 0 年 , 在 墨 西 哥 湾 实 施 了 正 交 宽 方 位 勘 探 , 使 地 质 体 的 成 像 质 量 得 到 了 显 著 提 高 [ 7 5 ] . 国 内 在 塔 北 地 区 也 实 施 了 正 交 宽 方 位 勘 探 , 将 原 沿 南 北 方 向 采 集 的 地 震 数 据 ( 图 4 a ) 及 沿 其 垂 直 方 向 即 东 西 方 向 新 采 集 的 地 震 数 据 ( 图 4 b ) 组 合 形 成 宽 方 位 数 据 体 ( 图 4 c ) , 经 过 对 比 分 析 , 能 够 看 出 正 交 宽 方 位 数 据 处 理 的 结 果 显 示 出 更 丰 富 的 裂 缝 信 息 , 信 噪 比 更 高 ( 图 5 ) , 有 助 于 提 高 裂 缝 预 测 的 精 度 [ 7 6 ] . 1 . 4 螺 旋 式 全 方 位 采 集 螺 旋 式 全 方 位 采 集 从 提 出 到 推 广 应 用 , 经 历 了 不 同 的 试 验 性 采 集 工 作 阶 段 [ 8 1 G 8 5 ] . 螺 旋 式 全 方 位 采 集 可 以 获 得 全 方 位 高 覆 盖 的 地 震 数 据 , 能 够 提 高 成 像 精 度 , 并 且 可 通 过 多 船 双 螺 旋 采 集 技 术 的 应 用 增 大 炮 检 距 而 不 增 加 成 本 [ 8 6 ] . 2 0 1 0 年 1 0 月 , 在 墨 西 哥 湾 完 成 a b 图 3 不 同 观 测 系 统 类 型 ( 上 ) 及 其 面 元 属 性 ( 下 ) 对 比 [ 1 ] a 拖 缆 宽 方 位 采 集 ; b 拖 缆 富 方 位 采 集 8 5 1 石 油 物 探 第 5 7 卷a b c 图 4 塔 北 地 区 宽 方 位 地 震 勘 探 面 元 属 性 ( 上 ) 及 方 位 角 分 布 ( 下 ) [ 7 6 ] a 南 北 方 向 ; b 东 西 方 向 ; c 正 交 宽 方 位 a b 图 5 塔 北 地 区 地 震 数 据 相 干 体 切 片 比 较 [ 7 6 ] a 南 北 方 向 采 集 结 果 ; b 正 交 宽 方 位 数 据
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本文标题:VT数据域五维地震资料解释技术研究现状与进展
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