复杂山地弯宽线观测系统适用效果分析

袁嘉晖

（中国石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司，湖北 潜江 433100）

0 前言

近几年，地震资料采集工作已经步入高精度阶段，如何提高复杂山地，特别是低信噪比地区地震资料成像的精度是制约地球物理勘探的一个技术瓶颈。以往常规采集的复杂山地资料，由于近地表及地下地质条件差，原始记录信噪比低、能量弱，地震剖面品质差，很难做到根据采集到的地震资料对地下地质情况做出精确的解释。

增加覆盖次数是提高资料信噪比的重要手段，但通过减小道距和炮距，单纯增加接收道数和激发点数的做法会急剧增加成本，同时引起随机干扰的相干性增强，减弱叠加压制随机干扰和相干干扰的统计效应，而且针对地下复杂构造，单线二维采集得不到任何侧面信息，不利于最终偏移归位，因此宽线采集在理论上是有效措施，然而复杂山地受地表条件制约，很难做到直线宽线采集，因此高覆盖次数弯宽线采集技术在复杂山地采集中的应用成了提高地震资料质量的最好方案。

1 地质特征

工区地表山体陡峭，沟壑纵横，地形切割剧烈，岩溶发育，具有典型的喀斯特地貌特征。工区出露的地层为T、P、C、D，出露岩性主要为灰岩，局部为砂岩、砾石层等。区内低降速层速度及厚度变化较大，形成极强的横向剧烈变化的反射波速度差异界面，易产生原生、次生干扰和反向散射，加上溶洞、裂隙发育，对资料质量造成很大的负面影响。

该区深部地震地质条件复杂，地层倾角大，岩溶、断裂发育，各种干扰特别是折射波干扰强，侧面波、散射波干扰严重，使资料信噪比降低。根据以往所获资料分析，该地区中、深层可看到有效反射，但局部波组特征不明显，不易连续追踪。TT、TC、TD 地震反射层品质稍好，波组特征基本明显，基本可追踪，TP 地震反射层相对较差（见图1）。

图1 老资料地质解释剖面

2 主要研究技术

2.1 原始资料观测系统分析

试验线采用三线三炮、中间激发，810次覆盖次数施工。每个排列接收道数是540 道，道距是20m，最小偏移距是10m，最大偏移距是5 390m，线距40m，炮距60m。激发井深是22m～24m，激发药量16kg～18kg。

此宽线施工方案可以根据不同的覆盖次数、不同的观测方式进行抽跑抽道试验分析，主要分析覆盖次数与观测方式对资料信噪比、频率、能量的影响，经过抽炮抽道的多种观测形式（见图2）。

图2 三线三炮多种组合观测形式

2.2 不同覆盖次数剖面效果分析

根据不同的观测系统我们代表性选择观测方式进行90次、180次、270次、360次、540次和810次覆盖次数的叠加剖面进行对比，效果对比剖面（见图3）。

图3 不同覆盖次数剖面效果对比

通过图3 剖面对比可知：

810次比540次信噪比略高，810次覆盖剖面背景噪音小，覆盖次数的提高对于干扰的压制和信噪比的提高有明显效果。

360次覆盖比540次覆盖信噪比略差，360次覆盖剖面背景噪音大，特别在浅层噪音较大。

270次覆盖比360次覆盖品质差，剖面信噪比低，背景噪音大。

180次覆盖与270次覆盖相比浅层信噪比略低，剖面背景噪音大。

90次覆盖比180次覆盖叠加剖面信噪比相差较大。

2.3 不同覆盖次数对频谱及速度谱的影响

增加覆盖次数是提高资料信噪比的主要手段，为了更好地对比覆盖次数对频谱和速度谱的影响，对不同覆盖次数的CDP 道集进行频谱分析，并在测线的不同位置分别选择覆盖次数810次和180次的速度谱进行对比（见图4，5）。

图4 不同覆盖次数对频谱的影响

图5 同覆盖次数对速度谱的影响

图4 通过不同覆盖次数的频谱对比，在810次覆盖能量最强，频带最宽，随着覆盖次数的降低，高频能量逐渐减弱，频带逐渐变窄。图5 显示了覆盖次数对速度谱的影响，通过速度谱能量团可以看到随着覆盖次数的增加，能量越来越强，810次覆盖次数明显比180次覆盖次数能量强，更容易进行叠加速度的拾取。因此增加覆盖次数对频谱能量、频宽都有很大的影响。随着覆盖次数的增加，频谱高频能量逐渐增强，主频频带逐渐变宽。覆盖次数的增加可以很好地进行速度谱的能量聚焦，可以更好地进行速度的准确拾取，尽量减少速度的多解性。

2.4 不同覆盖次数叠加剖面定量曲线分析

我们对不同覆盖次数的成果剖面进行能量、频率和信噪比定量曲线分析（见图6），通过90次、180次、270次、360次、540次和810次的叠加剖面定量分析，可以看到随着覆盖次数的增加剖面能量逐渐增强，其中810次覆盖次数能量最强，540次覆盖次数次之。剖面频率分析可知，90次覆盖与180次覆盖剖面频率最高，随着覆盖次数的增加剖面频率逐渐降低，其中810次覆盖次数剖面频率最低。覆盖次数越低剖面高频背景越大，剖面频率越高。剖面信噪比分析可知，810次覆盖次数与540次覆盖次数剖面信噪比相当，低于540次覆盖次数随着覆盖次数的降低，剖面信噪比也逐渐降低。

图6 不同覆盖次数叠加剖面定量曲线分析

3 结论

1）宽线放炮或者交叉放炮可以改善接收方向上各项异性的接收效果，可以更好地压制散射、侧面波、规则干扰等干扰波。因此高覆盖次数叠加可以很好的压制噪音。

2）90次信噪比明显太低，剖面背景噪音大。180次比90次覆盖明显提高。270次信噪比比180次提高不明显，360次比180次提高明显，540次以上信噪比较高，810次最好。

3）随着覆盖次数的增加剖面能量增强，信噪比增加，但覆盖次数高剖面频率降低。810次覆盖次数信噪比与540次覆盖比差别不是很大，540次覆盖次数比其他低覆盖次数信噪比高，因此提高采集覆盖次数可以在高保真前提下有效提高资料信噪比。

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