地震勘探关键技术研究

丁 广,张 羽

吉林省地震局, 吉林长春 132011

0 引言

地震勘探是利用岩石的弹性性质研究并解决各类地质问题的一种地球物理方法，是石油天然气勘探开发综合性高科技系统工程的重要内容之一。为获得高质量的地震剖面,进行精细的地质解释,提高地震资料的信噪比和分辨率，地震勘探新方法、新技术成为人们不断追求的目标。

1 地震勘探的几种关键技术

地震勘探技术在发展过程中，从简单到复杂，从低级到高级，经历了持续发展和不断进步。下面就对其中的资料采集、数据处理和数据解释这三种关键技术进行详细地分析。

1.1 地震资料采集技术

这主要是对勘探区进行有效地资料采集，从地震激发条件、接收条件以及相关内容进行资料采集。在具体的作业过程中，应综合考虑各种可能遇到的影响因素，及时地加以解决，提高资料采集的精确度与准确度。

1.1.1 信噪比

原始资料的质量对于勘探精细程度是非常重要的，而其首要任务就是提高信号噪声比。根据地震有效信号的连贯性的特点和各种原始资料的随机噪声，现场通过多次叠加后，可以大大提高局部的信号噪声比。野外作业，一般沿地震测线间距来安排多个探测器接收地震信号。沿直线测量数据线的常规观测得到的资料是平面内的测线地震资料反映。

1.1.2 分辨率

分辨率的大小，通常而言与频率是成正比的，同时也受带宽等因素的一定影响，因此，要求实现高频段噪声的地震资料采集。在具体的资料采集过程中，要选择最佳激发层，充分试验激发药量，除此之外，还要选择合理的仪器，合理组合检波器，这样不仅可以提高地震波主频宽度和高度，还能有效衰减低频噪音和压制噪音干扰。

可以说，进行深入细致的资料采集技术研究至关重要，是任何地震勘探过程中必须首先开展的重要工作。目前，地震资料采集技术的应用效果是不错的，但为了确保这项技术的进一步深入发展，仍需不断去研究，不断去完善。

1.2 地震数据处理技术

地震数据处理技术可以说是地震勘探必不可少的重要内容，这项技术在使用过程中能否达到理想的效果直接影响到整个勘探的成败。其主要任务是在加工处理完 地震原始数据之后，将其变成一种可识别的地质语言或构造图。经过分析和解释，以确定地下岩层的产状和构造的关系。从某种程度上来说，地震数据处理技术是在与噪声的斗争中发展起来的，其基础的技术大致可分为偏移成像、共中心点叠加、转换波多分量处理、小波变换、正交变换、提高分辨率等等。地震资料采集是在测量过程中从反射层逐步到反射波，而地震数据处理则是在计算过程中由反射波到反射层。应该说，地震数据处理的本质是偏移成像处理。下面就对地震数据处理技术中的偏移成像、共中心点叠加、转换波多分量处理进行详细地分析。

1.2.1 偏移成像

偏移成像的概念与反射地震开始的时间一样早。在地震数据处理中，偏移成像占主导地位，对于它的研究也是一个不断进步、不断完善的过程。偏移的作用就是根据地震反射波数据确定层位的分布、幅度、位置以及形态等。对偏移的镜头早期勘探记录下来的是一种历史选择，而现代纪录波动方程偏移则是历史上的一种客观选择，因为它是一个真实的物理实验的反过程。今后对于偏移成像的研究，笔者认为一方面要继续重视改善成像的性能，另一方面要继续加强理论研究，提高偏移算法的精确度。

1.2.2 共中心点叠加

一般情况下，共中心点叠加要具备两个条件，即相等的反射波时间和相同的反射点位置。在真实的共中心点上，叠加会使振幅得到增强。对于水平的地层或倾斜的地层，与反射波的时间相同的中心位置和偏移的关系，满足双曲线公式，正常时差视速度为每个反射波抵消移动到零偏移反射波，从而实现共中心点叠加。对于多个交叉地层反射波，虽然反射波来水平的动态校正，但具有不同的覆盖抑制反射波视速度的反射波，倾角时差校正的意义是不同地层处理反射波的倾角时差，反射波正常时差校正水平地层的动态校正倾斜。为了实现反射波的同相叠加，需要做反射波偏移成像算法结束以来的自激的速度分析、正常时差校正、倾角时差校正等。

多次覆盖不是一次覆盖的简单扩展，而是勘探技术的重大进步。从多次覆盖的被认可度，直至形成共中心点道集显示出的效果，引起了共中心点叠加及相关技术的发展，为现代地震勘探奠定了很好的基础。因此，今后的任务是继续在此基础上去完善，以达到更突出的效果。

1.2.3 转换波多分量处理

在与横向波多分量地震刺激的受震源和传播衰减的限制，而基于纵波激发为基础的转换波多分量，则可以避免这些问题，同时由于上下行波依然是纵波传播，所以对于横波传播衰减快的影响也可以得到有效减小，可以更可靠地预测岩性和油气分布。因此，转换波地震得到广泛认可，特别是以数字式传感器为代表的转换波地震被普遍接受。转换波多分量处理，可以说保留了横波在砂页岩识别、流体分布识别以及各向异性分析方面的优点。

近年来发展起来的三分量勘探中，根据其特性可识别和压制各种噪声，能够提高分辨率，全面保护有效信号。可以预见，相关的技术研究和开发必然引起地震勘探的新一轮技术进步。

1.3 地震数据解释技术

地震数据解释，即以地震数据和理论为基础，利用相关工具把地震信息翻译成地质信息，作出正确的解释的一种技术，主要包括地震构造解释、岩性解释及地质解释。

1.3.1 构造解释

构造解释，也被称为传统的解释，主要由层位识别、波组对比追踪、确定井位的位置、构造图等步骤组成。构造解释技术的处理与解释基本上是分开进行的，解释一般是在时间域进行，而构造图解释工作量基本上不大，它追求的是同相轴的光滑连续，剖面数据的高信噪比和高分辨率。构造解释的核心问题是建立地下构造模型，今后在这方面仍需继续加强和完善。

1.3.2 岩性解释

从技术工艺方面分析岩性解释技术，总体上可分为三类：第一，从地震相解释出发，对沉积相、岩相、岩性体圈闭等进行解释；第二，从地层序列框架开始，通过正演和反演的模拟与迭代来完成各种岩性体模型的解释；第三，在三维精细构造解释的基础上，建立各种岩性体构造框架的模型，把握好多种地震属性和岩性参数之间的关系，进一步利用地震数据进行岩性解释。由上可见，岩性解释一般情况下是在建立构造模型前提下完成各种解释，其介质是在切片上实现的。目前，切片可视化显示、切片浏览动画显示的潜力很大，因此对于这方面的软件产品仍需加强研究和开发。

1.3.3 地质解释

这主要是针对砂体、生物礁、盐岩等各种类型的地质体形成的各种专用的解释，是当前油气勘探十分紧迫的任务。对于地质解释可归纳成两类：一是多属性综合解释，在叠后数据解释后不断扩大叠前数据信息解释的比例；二是组成处理解释，根据地质体的特征应用速度各向异性模型和边缘检测处理解释。近年来这项技术正在有针对性的逐步形成，但目前还不是很成熟，今后仍需加强这方面的研究。

2 地震勘探技术的发展趋势

目前，地震勘探技术已受到人们的高度重视，对于这项技术的开发也已成为研究热点，并已获得了成功的应用。特别是近年来应用该技术在许多地区获得了丰富的地质成果和有价值成果，取得了显著的社会效益和经济效益。可以说，地震勘探技术蕴藏着巨大的发展潜力。纵观当前地震勘探技术的发展趋势，大体上沿着如下几个途径：从常规地震采集向全数字精细地震采集发展；从三维勘探向四维勘探发展；从单纯的纵波勘探向多波勘探发展；从叠后成像向叠前成像处理发展；从时间域向深度域发展；从各向同性向各向异性发展。

总之，地震勘探技术现正处于快速发展之中，并正在油气勘探和开发项目中发挥着极其重要的作用。为了适应技术发展的不断需求，我们必须加快实现的步伐，在传统技术扎实应用的基础上，不断去更新，不断去完善，提高应用地震勘探技术进行油气勘探的能力，最终促进地震勘探技术的可持续发展。

[1]王有新，王延光.地震勘探技术概述[J].油气地球物理，2007(1).

[2]程建远，李淅龙，张广忠，杨辉.煤矿井下地震勘探技术应用现状与发展展望[J].勘探地球物理进展，2009(2).

[3]王炳章，王丹，陈伟.油气地震勘探技术发展趋势和发展水平[J].中外能源，2011(5).