2017陆上地震采集技术新进展

孙俪

摘 要：从2016-2017近两年的SEG、EAGE、SPE等国际地球物理年会以及国内外相关网站资料（包括CGG、PGS、SERCEL公司官网、斯伦贝谢官网、贝克休斯官网等）中看，陆上地震采集技术主要还是集中于低频、宽频采集，高密度采集、陆上可控震源采集技术、同步激发数据分离技术的发展与应用。

关键词：采集系统；可控震源技术；高密度；采集优化；

1、地震采集设备新进展

2017年6 月13 日，法国Sercel 公司发布WTU-508 Node，是一款单道自动陆地数据采集节点单元，目的是进一步完善508 XT 采集系统，解决有线系统在特殊区域作业的困难，是508 陆地采集系统的延伸。基于Sercel 公司X-Tech 技术的WTU-508 节点单元，既可以独立完成较小规模的城市工程勘探，也可以填充式使用，与508 系统相整合组建超级地震队。结合GPS 信息的XT-Pathfinder 技术可实现自动排列链接，wifi 数据回收。与节点系统盲采不同，WTU-508 可以实时QC，监控数据质量。

2017年EAGE年会暨展览会上，荷兰INNOSEIS公司推出了改进型的Tremornet自主节点采集系统，目的是适应超高密度地震采集，提高成像效果，有效应对超高密度地震资料采集面临的排列布设困难、运作成本高等挑战。尽管Tremornet是业界公认的最轻便的自主式节点采集系统，INNOSEIS公司还是通过持续跟踪欧洲、美国和中东客户使用后的信息反馈，对该系统做了技术更新和设计。据称，该新一代采集系统的推出将极大地降低陆地地震资料的采集成本。

地震数据无线激光中继系统：近年来，G3i仪器作为目前地震勘探的主力设备之一，在国内外多个地震勘探项目中得到应用，它是一个有限地震勘探系统，工区中所有的采集设备都是使用有缆链接。随着勘探工区越来越复杂，遇到湖泊、河流、断崖等复杂地形时正常测线无法通过，给施工造成极大困难。

无线激光中继系统完全无缝融合G3i仪器的数据传输格式及协议，可替代G3i仪器的交叉线和排列线实现对地震采集数据无线实时传输，提高G3i仪器跨越障碍的能力（图1-1）。

图1-1 地震数据无线激光中继系统单边架设

1、可控震源技术

来自罗蒙诺索夫莫斯科大学、CGG、斯伦贝谢、ION、BGP的很多学者对可控震源技术、低频勘探技术等提出了一些新的思路，并通过实例分析进行了展示。

俄罗斯学者提出了实时自适应宽频可控震源地震采集技术，新开发的振动电子控制系统提升了可控震源的潜力。GDS-II系统允许实时宽带扫描计算和生成，生成扫描信号可以灵活地调整高频和低频率范围，从而支持实时宽频地震采集。

斯伦贝谢公司的学者提出了一种可控震源数据中衰减谐波噪声的新技术--颤化扫描长度。颤化扫描长度技术包括叠加多个有微小扫描长度变化的记录而获得的数据。

BGP的学者提出了一个新的滑动扫描谐波消除法，该方法是一种基于互补的集成经验模态分解方法，实际资料应用表明，该方法具有显著的谐波消除效果。

还有的学者提出了低频可控震源采集共享技术，他们认为最有效的产生波长大于两个或多个数据源之间距离的地震波方式是激发发射阶段，并进行理论推导。

2、高密度采集

CGG公司在南突尼斯进行了一次高密度地震采集，指导思想是通过优化采集设计得到最大化地震数据信息，即研究评估如何优化野外可使用的设备，得到最大信息量的地震数据，增强数据成像精度和增加可解釋程度。试验结果表明，采集密度，而不是震源强度，是获得地下成像质量的关键参数。

BP公司的Jan H. Kommedal展示了利用ISS（Independent Simultaneous Sources）在北极冰原上施工的实例。在北极地区施工，面临无数挑战，包括施工季节短、要考虑冰的厚度能否承受震源的震动、极端的天气条件以及环境保护等。同时要求克服老资料上风的噪音、油田设施噪音等对资料质量的影响。ISS方法提供了一个在短时间内采集高密度、宽频带、高质量地震资料的方法。和之前的勘探相比，强大的ISS施工方法允许在更大的风噪条件下施工，也允许优选营地地址，而不必考虑营地活动噪音对施工的影响，最大化地提高生产效率。本次项目使用节点接收，单震源激发。单点单源的施工方法在永久冻土环境下的优势尤为明显。单点高密度施工带来的更高的采样和覆盖次数，更适合现代的噪音去除技术。

Repsol的J.Uribe带来了两个利用节点设备在安第斯山脉进行高密度三维采集的实例。在构造复杂的安第斯山区提高资料分辨率和成像质量要求灵活的采集系统。传统的线缆系统在山区施工，因为设备重量问题，在施工道数受到很大限制。无线节点系统因为在地形复杂的山区可以提供大道数、高效灵活的施工方式，成为有线系统的有效替代方案。

3、采集优化设计

很多学者对观测系统设计、观测系统优化提出了一些新的思路，并通过实例进行了展示。其中“针对盐底目的层的全波模型采集优化设计”展示了使用全波模型的优点。文章展示了在西非一个真实的案例研究，通过全波模型可行性研究，设计和优化宽方位海洋地震采集观测系统。结果显示，在针对复杂地质构造的研究中全波模型模拟体现出了一个真正的优势：可以通过选择稀疏的合并宽方位观测方案得到与密集的宽方位观测系统相同的数据质量，但大大降低采集成本。

4、结论与建议

每年的SEG年会以及各大国际会议，都会出现新的地震采集设备，来解决采集过程中遇到的一些特殊作业区域的困难。宽频可控震源技术依然是地震采集技术的主流，很多学者针对可控震源低频勘探每年都会提出一些新思路、新看法。无限节点系统对于在复杂山区地高密度采集提供了很大帮助，使得施工方式更加灵活高效。