三维观测系统横向覆盖次数的一种计算公式

吴陈耿，李华峰，皮 伟

（1.河南省地球物理空间信息研究院，河南 郑州 450009；2.河南省地质物探工程技术研究中心，河南 郑州 450009）

0 引 言

覆盖次数是三维地震采集的关键要素之一，也是三维观测系统的重要参数之一。三维观测系统的覆盖次数=纵向覆盖次数×横向覆盖次数，计算三维观测系统的覆盖次数方法主要有4 种，分别为综合平面图法、坐标法、Z 变换法和公式法。纵向覆盖次数的已有一个易于计算的推导公式，而横向覆盖次数至今未推导出一个较好的公式。野外工作中，由于地形地物限制，往往需要进行变观设计，这就要求技术人员必须快速计算出覆盖次数关系，并计划出变观方案和变观后的叠加次数效果，难度较大也容易出错。在此，笔者通过长期工作总结推导出一个计算横向覆盖次数的公式，方便了野外施工和室内计算。

1 二维观测系统覆盖次数公式

二维地震野外施工中，每激发1 次，排列和激发点向前移动的道间距数d 为：

式中：N 为排列中的接收道数；n 为覆盖次数；S在一端激发等于1，两端激发等于2。

按照，惯常的中间点激发或中间不对称激发，计算覆盖次数的计算公式为：

2 三维观测系统参数

以鄂尔多斯矿区三维地震观测系统设计为例，该区采用中间放炮12 线6 炮束状观测系统，如图1 所示，相关参数如下：

图1 12 线6 炮束状观测系统横向覆盖次数示意图Fig.1 Diagram of horizontal covering times of 12-line 6-shot beam observation system

覆盖次数Flod=FX×FY。纵向覆盖次数FX计算公式与二维（式2）一致；横向覆盖次数FY的计算不能简单由纵向推导，因为纵向接收时，每往前滚动一炮，接收排列随之滚动，而横向接收是每一束激发完成之后，整束滚动。FY与横向接收线数LR成正比，与横向单排炮点数S 成正比，与下束搬家线数LB成反比，最后一个条件因素为横向CDP 密度，FY与横向线距之间CDP 个数成反比。则计算公式为：

计算得出横向覆盖次数FY为6 次。

根据陆基孟编著的《地震勘探原理》中描述，认为规则束状观测系统的横向覆盖次数为接收线数的1/2，即FY=NRL/2。虽然适用于上述观测系统，却没有阐述各参数之间的关系。而且，这种经验缺乏依据，在某些情况下甚至有可能造成错误的结果。

3 综合平面图法

图2 是10 线8 炮制横向观测系统示意（线距为40 m，炮点距20 m），设10 m 为1 个地面距离单位，图上标注了横向检波点和炮点距共同零点的相对位置，以及地面距离单位和地下距离单位的关系，每次搬家5 条线为下一束。

图2 10 线8 炮横向观测系统的综合平面图Fig.2 Comprehensive plane diagram of 10-line 8-shot horizontal observation system

图中CDP 结点（实心圆点）很清晰地表示出位置与间隔及覆盖次数,用此综合平面图法比较直观地看出CDP 间隔为10 m，覆盖次数为4 次。根据陆基孟编著的《地震勘探原理》中横向覆盖次数计算方法计算，FY=5 次，显然在这种观测系统中是不适用的。而根据式（3）计算，FY=4 次，显然更加准确。

4 结 论

（1）本文所推导的横向覆盖次数计算公式最大程度体现了观测系统各参数之间的相互联系，为野外工作者及室内工作者在变观设计以及质量监控上提供了便利。

（2）综合平面图法直观且易于实现，但是在单束接收情况下可能出现偏差，而且需要手工绘制或电脑绘制，不如计算公式方便简单。

（3）经验公式简单易算，但具有一定的局限性，在横向炮点非均匀分布的观测系统中计算结果会出错。

（4）横向覆盖次数计算方法多样，计算结果可以互证，笔者推导的横向覆盖次数公式也可以逆向计算，具有一定的规律性，对于初学者及野外工作者有一定的启发意义。