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地震采集技术设计1


地震勘探数据采集 技术设计
王梅生 东方公司采集技术支持部

目录
一、概述 二、二维设计 三、三维观测系统设计 四、采集参数设计 五、问题探讨

一、概述—1、设计分类

一、概述 1.设计分类 2.设计主要步骤 3.设计文本内容

一、概述—1、设计分类
地震勘

探设计 地震勘探设计就是用于确定地震勘探任 务、方法、范围及工作量,明确技术要求、 质量指标、工期,指导勘探作业的技术文本 和图件。

一、概述—1、设计分类
1、设计分类 地震勘探设计分类及作用 根据不同的地震勘探环节,设计可 分为: 地质设计—用于地震勘探全过程 采集设计—用于地震资料采集 处理设计—用于地震资料处理 解释设计—用于地震资料解释

一、概述—1、设计分类
与资料采集相关的设计包括:地震勘探地质 设计、地震采集技术设计、地震资料施工设计 三个设计。 ①地质设计是由投资方完成,其内容主要包 括勘探依据、勘探范围及坐标、地质任务,主 要技术指标、工期要求等内容。 地质设计所包含的图件一般为以构造图为背 景的勘探范围图。

一、概述—1、设计分类

一、概述—1、设计分类
②地震资料采集技术设计 技术设计是为保证地质设计提出的地质任 务、技术要求、工期要求而进行的方法论 证、技术分析、测网部署、技术措施要求等 工作。其主要内容包括任务来源、工区情况 分析、勘探难点与技术对策、采集方法设计 与方案确定,技术、质量、工期、HSE要求 等内容。

一、概述—1、设计分类
技术设计的主要图件设计图和部署图。 设计图一般以地形图为背景的测线设计 (2D)或炮检点分布图(3D);部署图一 般是由构造图为背景的测线或线束部署 图。 2D技术设计部署图与地质设计部署图基 本一致;3D技术设计部署图比地质设计图 多资料覆盖范围、施工范围和束线框。

一、概述—1、设计分类

三维地震勘探技术设计图

一、概述—1、设计分类
(3)施工设计 施工设计是对技术设计的进一步细化。将技 术设计所确定方法、方案细化为具体的实施措 施;将技术要求、质量要求细化为技术措施和 质量保证措施,将装备要求细化为装备具体配 备数量。技术设计中的所有内容,在施工设计 中都应变得更为具体、明确。 施工设计的图件与技术设计基本一致,只是 施工设计图一般是经过施工方技术人员和项目 人员认真踏勘和对工区情况分析之后,经过修 改或进行特观设计之后的图件。

一、概述—1、设计分类

三维地震勘探技术设计图

一、概述—1、设计分类

施工图需对局部进行特观设计

一、概述—1、设计分类

特观设计效果分析图

一、概述—1、设计分类
不同设计主要内容比较
项目 地质设计 内容 内容比较 图件比较 设计单位

技术设计 施工设计

任务、要求 方法、方案 措施、安排 满覆盖框图 测网设计图 包含特观测 网设计图 投资方 第三方 施工方

一、概述 1.设计分类 2.设计主要步骤 3.设计文本内容

一、概述—2、设计主要步骤
2、设计主要步骤
①学习掌握地质设计主要技术内容 ②资料收集 ③工区踏勘 ④资料采集难点分析 ⑤观测系统等主要采集参数设计 ⑥设计图件编制、文字编写 ⑦审批

一、概述—2、设计主要步骤
①学习掌握地质设计主要技术内容 a.工区范围,地理位置,地表主要特点 b.区域构造位置,主要构造特点 c.地震勘探的地质任务 d.主要技术指标 e.其它一些特殊技术要求

一、概述—2、设计主要步骤
②资料收集 自然地理、人文地理资料—地形、地貌资料;行政区 划、道路、地下设施;气象资料。 测绘资料—工区的精确坐标位置和范围,航空照片、 卫星照片、三角点成果等。 地质资料—勘探部署图、区域地质资料、构造、地层 岩性及地面地质图;钻井、测井资料。 地球物理资料—表层资料、干扰波资料、以往试验及 采集方法;典型原始记录、典型剖面。 标准、规范、要求—相应行业标准、甲方特殊要求。

一、概述—2、设计主要步骤
③工区踏勘: 主要是对工区进行更加详细了解,通过踏勘要达到 以下目的 掌握工区的地表特征—地表海拔高度、起伏情况, 植被、障碍物分布情况,地下设施分布情况; 了解地表岩性情况—激发、接收条件,通过绘制岩 性分区图,指导野外作业激发参数的变化; 影响地震采集作业的因素分析—文物古迹分布,野 生动植物情况,障碍物情况,灾情、疫情资料情 况,民风民俗、宗教信仰。

一、概述—2、设计主要步骤
技术重点 1、主要障碍区范围、坐标 2、工区总体地表特点、表层结构 3、明确适合工区激发、接收方式, 地震仪器类型

一、概述—2、设计主要步骤
④资料采集难点分析 通过对以往地震资料的分析、对其它各种 资料消化、吸收,以及对工区的详细踏勘,了 解在工区内进行资料采集的主要难点,根据难 点制定相应的对策。

一、概述—2、设计主要步骤
以往地震原始资料—分析资料品质、干扰波 发育情况 以往地震剖面、构造图—分析工区地下构造 特征、难点 钻井、测井资料—分析计算主要目的层的反射 系数 地形图、表层资料、踏勘结果—分析地表难点 表层结构变化

一、概述—2、设计主要步骤
地表难点—投入相应的装备 表层结构难点—合理的激发、接收方法、参数 静校正方法 地下地质难点—针对性的观测系统 针对性的激发、接收参数

一、概述—2、设计主要步骤
⑤观测系统等主要采集参数设计 a.观测系统设计—地球物理参数的提取 观测系统参数计算、观测系统初步设计 观测属性分析、确定观测系统 b.激发参数设计—震源类型选择、激发参数 初步拟定

一、概述—2、设计主要步骤
c.接收参数设计—检波器选型、检波器组合 图形设计、埋置方式初步拟定 d.录制参数设计—仪器类型或精度等要求 仪器参数初步拟定

一、概述—2、设计主要步骤
⑥设计图件编制、文字编写、多媒体制作 a.二维确定每条线满覆盖长度、端点坐 标 关注点:端点构造位置、连井测线、与 老测线相接; 三维确定工区的满覆盖范围、坐标 关注点:与周边三维是否满覆盖相接、 是否考虑了偏移孔径、边界是否符合构造情 况

一、概述—2、设计主要步骤
b.三维根据设计的满覆盖框和观测系 统,部署炮检点。实际部署后满覆盖可能 与设计满覆盖范围有一定的差别,但应尽 可能减小,一般情况下排列按整束线部 署,炮点在边界或拐角处做适当的调整。

一、概述—2、设计主要步骤
c.将地形图和构造图矢量化 过去首先将地形图和构造图缩放到 成图比例尺,然后清绘。

一、概述—2、设计主要步骤
d.二维将测线按端点坐标展绘在清绘 好的地形图和构造图上; 三维将炮检点按坐标展绘在地形图 上,将线束框、施工范围、满覆盖范围展 绘在构造图上。

一、概述—2、设计主要步骤
e.将展绘完测线或测网的地形图、构 造图编排测线号、桩号,加图头、图框、 比例尺、责任表等内容。 f.三维一般在技术设计时还要制作SPS 格式数据,以供野外测量和仪器操作人员 使用。

一、概述—2、设计主要步骤
在编制图件的同时,还要开始设计文 字的编写和设计汇报多媒体的制作 设计文本内容将在后面介绍 设计多媒体一般将设计中的地质任 务、难点与对策、设计方案、主要技术措 施等技术问题做以阐述。后面将通过实例 进行介绍。

一、概述—2、设计主要步骤
⑦设计审批 在完成设计图件、文字、多媒体以后, 首先要提交单位技术负责人审核;在单位审 核通过之后,上报甲方。甲方一般组织专家 对设计进行评审,评审通过后,技术设计基 本完成。

一、概述 1.设计分类 2.设计主要步骤 3.设计文本内容

一、概述—3、设计文本内容
前言 1、勘探任务; 2、工区概况; 3、勘探难点及技术对策; 4、采集方法设计; 5、设计采集方案; 6、试验工作安排;

一、概述—3、设计文本内容
7、工程质量控制指标、技术及质量管 理要求; 8、施工进度、人员、设备配备要求; 9、HSE管理; 10、资料处理要求; 11、野外采集提交的资料及成果。

一、概述—3、设计文本内容 前言 主要是对工区的地理位置、勘探目 的、勘探依据、勘探工作量以及谁为投 资方、谁为承包方、工期要求做以简 述,从而使阅读人员在尽可能短的时间 内对工区情况有一个基本的认识。

一、概述—3、设计文本内容
1、勘探任务 主要描述任务来源、地质任务、工作量 部署、部署依据、工程技术指标等内容。 任务来源—概述为何要进行勘探工 作,由谁确定、由谁投资等内容。 地质任务—明确勘探的主要目的层、 主要构造、要解决的主要地质问题。

一、概述—3、设计文本内容
工作量部署—2D为测线端点坐标、测线满覆 盖长度、总工作量,3D为满覆盖范围拐点坐 标、满覆盖工作量; 部署依据—主要从地质上分析进行勘探的必 要性,一般包括地质需求、原有资料问题、 勘探目的等内容。 工程技术指标及部署要求—针对不同目的层 段提出不同的指标和要求。其比地质任务更 为明确和易于操作。

一、概述—3、设计文本内容
实例介绍 地质任务 ①根据冀东油田滩海勘探开发公司的部署,本次三 维地震勘探主要完成以下地质任务: ②查明该区与北堡西、北堡及南堡南的构造关系; 落实南堡断鼻的上、下第三系构造形态及主要目的 层的储层变化情况; ③落实南堡断层上升盘上第三系的精细构造形态; ④基本落实前第三系的构造形态及内幕构造。

一、概述—3、设计文本内容
工程技术指标及部署要求 (1)上第三系地层反射要有较高的信噪比 和分辨率,波组关系清晰,易于追踪、对比、 解释,反射层特征明显,能反映储层的变化情 况;在保证资料信噪比的前提下,上第三系资 料同时具有较高的分辨率,主要目的层(馆陶 组)视频率的主频要在45Hz以上,能够开展精 细构造解释,同时满足储层预测的需要;

一、概述—3、设计文本内容
(2)下第三系资料要有较高的信噪比, 大套地层的波组特征明显,能够准确落实构 造、断层展布。资料通过反演能够识别追踪 砂组的横向变化,能够开展层序地层学的研 究工作; (3)前第三系顶面构造形态能够基本落 实,并尽可能得到内幕反射。

一、概述—3、设计文本内容
2、工区概况 工区概况主要介绍工区内的地理概况、气 候条件、地质概况、地震地质条件、以往勘探 简况及资料分析等内容。 地理概况—介绍工区范围(施工范围)、 行政区划、地表条件、高程起伏、动、植物分 布情况、主要障碍物、道路交通情况。通过介 绍使人们对工区地表情况有一个清楚的认识, 并对作业的难易程度基本了解。

一、概述—3、设计文本内容
气候条件—最高、最低温度、平均温度; 年降雨量及降雨季节、风季及风的强度、暴雨 与雷电或沙暴发生的季节和频度;潮汐、水深 变化、禁渔期。 通过对地理概况和气候条件的分析,可以 为装备选择和配备提供依据,同时可以确定施 工的最佳时间、作业顺序。

一、概述—3、设计文本内容
地质概况—工区的构造位置、构造类 型、特点,构造在工区内的变化规律;油气 的生成储藏和运移情况。 地质情况的描述,有助于对地质任务的 进一步了解,有利于野外技术人员掌握工作 要点。

一、概述—3、设计文本内容
地震地质条件—地震地质条件一般分两部 分叙述。一是表层地震地质条件,二是深层地 震地质条件。 表层地震地质条件:低降速带的厚度、速 度及在工区内的变化情况。 表层地震地质条件直接影响激发、接收效 果,因此对表层地震地质条件的充分了解,对 激发、接收参数的选取至关重要。

一、概述—3、设计文本内容
深层地震地质条件:地下构造特点、 成像特点;各目的层的埋深及波组特征。 通过对深层地震地质条件的描述,使 技术人员对地下特征进一步了解,从而能 对工区内资料特点及变化规律有一个宏观 认识。 当然对深层地震地质条件的了解是建 立在以往该区或邻区有地震资料的基础之 上的。

一、概述—3、设计文本内容
以往勘探简况及资料分析—分析所进行过 的勘探工作,尤其是对以往所完成的地震勘探 工作,勘探方法及效果进行分析。 分析资料品质与地震地质条件之间的关 系; 分析资料品质与采集方法、参数选取之间 的联系; 分析资料品质与作业质量之间的关系;

一、概述—3、设计文本内容
分析资料品质在工区内的变化规律; 通过这些分析,找出影响资料品质的主 要因素,为搞好本次地震勘探,选择突破 点。

一、概述—3、设计文本内容
3、勘探难点及技术对策 在充分了解工区概况之后,再研究工区 地质任务、工程技术指标与部署要求,将会 发现要完成这些任务与指标,确实存在着许 多问题,概括起来为以下几方面的问题: a.复杂的地表条件—障碍物多、禁炮区 多,造成观测系统选择和特观设计困难; b.复杂的表层地震地质条件—激发、接 收条件多变,激发、接收参数选择困难;

一、概述—3、设计文本内容
c.复杂的深层地震地质条件—地震波场复 杂、地震能量散射、衰减严重; d.地质任务、技术指标过高要求—地质需 求与地震地质条件之间的矛盾,给地震勘探提 出了较大的挑战。 根据面临的难点和问题,需要制定相应的 对策,对策主要从以下几方面考虑: a.根据地表条件和地震地质条件,优化观 测设计系统,详细踏勘做好特观设计;

一、概述—3、设计文本内容
b.根据表层地震地质条件,确定合理的表 层结构调查方法,达到科学选取激发参数的目 的; c.提高设备的配备水平,增强激发能量、 拓宽激发频谱,提高弱信号的接收、记录能 力; d.加强野外质量监控,降低环境噪音,提 高资料信噪比。

一、概述—3、设计文本内容
4、采集方法设计 采集方法设计包括观测系统设计、激发 参数设计、接收参数设计、表层调查与静校 正方法设计、测量设计、现场处理设计等内 容。 ①观测系统设计将在后面做详细论述。 这里只介绍观测系统的基本步骤。 a.收集观测系统论证参数:包括主要目 的层的双程旅行时、迭加速度、层速度、地

一、概述—3、设计文本内容
层深度、地层倾角、最大频率、主频等因 素。

一、概述—3、设计文本内容
实例介绍 表层模型参数 根据以往表层调查资料,选择本区陆地部分 表层结构作为表层模型参数: V0=600-1000m/s V1=1700-1850m/s h0=1-3m

一、概述—3、设计文本内容
深层地球物理模 型参数 充分考虑该构造 特征,在高部位 断垒上和低部位 断块上各选择了 一个点作为论证 点。

论证点2

论证点1

一、概述—3、设计文本内容
论证点一:地 球 物 理 参 数
论证点1:在断垒上 位于N93-181 Spn:302.5
层 名 Nm Ng Ed1 Ed2 Ed3 u Ed3 d S1 双 程 时 ms 1812 2136 2408 2644 2888 3132 3368 迭加速 度 m/s 2318 2386 2574 2592 2782 2804 2925 层 速 度 m/s 2318 2787 3047 3146 3285 3431 3603 地层 深度 m 2125 2650 3150 3500 3950 4400 4900 地层 倾角 度 4 5 7 8 10 11 12 剖 面 主 频 Hz 35 30 25 25 25 20 20 期望 主频 Hz 45 40 30 30 25 25 20 最 高 频 率 Hz) 67 59 44 44 37 37 30

一、概述—3、设计文本内容
论证点 二:地 球 物 理 参 数
论证点2:在断块处 位于N93-173 Spn:580
层 名 双 程 时 ms 迭加速 度 m/s 层 速 度 m 地 层深 度 m 地 层 倾角 度 剖 面 主 频 Hz 35 30 25 25 25 20 20 期望 主频 Hz 最 高 频率 Hz

Nm Ng Ed1 Ed2 Ed3 u Ed3 d S1

1954 2258 2570 2850 3086 3322 3582

2350 2437 2615 2640 2796 2841 3053

2350 2806 3057 3158 3411 3475 3603

2350 2875 3375 3950 4450 4900 5400

3 4 5 5 6 6 7

45 40 30 30 25 25 20

67 59 44 44 37 37 30

一、概述—3、设计文本内容
b.观测系统参数论证:保护的最高频率分 析、面元尺寸计算与选择、最大炮检距的计 算与选择、最大最小炮检距的选择、覆盖次 数的确定。 c.观测系统的确定:观测系统类型的选 择、观测系统的属性分析、属性比较确定观 测系统。

一、概述—3、设计文本内容
d.观测系统的布设:根据任务下达的满 覆盖框,使用确定的观测系统进行布设。统 计设计炮数、满覆盖面积、资料覆盖面积、 施工面积。进行桩号编排,注明起算点桩号 与坐标或对所有激发、接收点提供物理点坐 标。 e.特殊观测系统设计:对复杂障碍区, 提前踏勘测量,做出特观设计,分析特观设 计效果。 明确现场特观设计方法和原则。

一、概述—3、设计文本内容
②激发参数设计主要包括激发方式的选 择、激发参数的选取。 激发方式的选择:就是根据地表特点、 地震地质条件特点和地质任务要求选择采用 何种类型的震源激发。 激发参数的选取:就是针对初步拟定定 激发类型,确定所应采用的参数。

一、概述—3、设计文本内容
③接收参数设计主要是根据地表条件和干扰波 发育程度确定; 接收参数设计内容包括: 检波器类型的选择: 速度检波器—陆地 压电检波器—水中 检波器组合参数的设计 组合个数、组合图形、埋置方式

一、概述—3、设计文本内容
④录制参数设计 录制参数设计包括:记录长度、记录格 式、采样密度、滤波方式、前放增益等内 容。

一、概述—3、设计文本内容
⑤表层结构调查与静校正方法设计 表层结构调查设计:就是根据地表和近 地表特点,确定表层结构调查的方法和调查 点密度。 静校正方法设计:选择适合于工区特点 的静校正方法。

一、概述—3、设计文本内容
⑥测量设计 测量方法 测量装备要求 使用的坐标系 测量精度要求 其它技术要求

一、概述—3、设计文本内容
⑦现场处理设计 现场处理设备要求:软件、硬件配备标 准; 现场处理人员要求:人员数量、资质; 现场处理基本流程:现场处理一般不应 有过多的修饰性处理; 现场处理工作内容:试验资料需要的分 析内容、日常生产需要完成的内容;

一、概述—3、设计文本内容
现场处理技术要求:处理方法、模块使用、 资料分析、信息反馈等方面的要求。

一、概述—3、设计文本内容
5、设计采集方案 根据采集方法设计中分析论证结果,在 此对采集施工参数予以明确,内容包括: 激发参数—激发方式、参数或参数选取 原则; 接收参数—检波器类型、组合个数、图 形、埋置方式、组合高差要求; 记录参数—仪器类型、记录道数、记录 长度、记录格式、采样密度、滤波方式;

一、概述—3、设计文本内容
观测系统参数—观测系统类型、接收线数、 接收线距、接收点距、最大、最小炮检距、 激发线距、激发点距; 工作量统计—设计炮数、设计满覆盖面积、 设计资料面积、设计施工面积。

一、概述—3、设计文本内容
6、试验工作安排 虽然采集方法设计中对采集参数进行了分 析论证,但是在正式采集作业之前,仍需进行 试验工作,以确定最佳的采集参数: 试验内容:干扰波调查、采集参数选取、 观测系统确定; 试验点(线)位置:依据工区地震地质条 件确定点数的多少;在二次采集或投入大、获 取资料困难的地区,一般要进行线或线束试 验、位置选取在构造主体部位。

一、概述—3、设计文本内容
试验要求:现场要求、资料整理要求; 试验资料分析:确定试验资料所需做的 分析内容; 二次方法论证:依据试验资料确定或修 改采集方法设计中的一些需要试验确定的采 集参数; 试验报告编写:将试验的内容形成报 告。

一、概述—3、设计文本内容
7、工程质量控制指标、技术及质量管理 要求 采集资料质量指标:资料一级品率、合格 率,分频资料的合格率,空炮率、最大空炮段 长度,现场处理合格率。 执行标准:最新行业标准、投资方指定标 准或特殊要求。 特殊要求:明确阐述观测系统设计、或其 它采集参数设计中的特殊问题并做特殊要求。

一、概述—3、设计文本内容
质量控制技术要求:针对采集的各个环节 提出具体的质量要求和控制指标。 质量管理要求:质量网络体系,质量检查 方式、方法,奖惩制度等内容。

一、概述—3、设计文本内容
8、施工进度、队伍资质要求 施工进度要求:队伍准备时间、动迁时 间、试验时间、正式作业时间。正式作业时间 要针对工区特点,明确施工的先后次序,明确 完工的最后日期。 队伍资质要求:在队伍、人员、设备配备 上都要提出一定要求 队伍要求—资质、同类地区作业经验; 人员要求—管理、技术人员与数量资质;

一、概述—3、设计文本内容
设备要求—对投入采集的主要设备提出要 求,如:对投入的仪器性能、指标的要求;检 波器的性能指标及数量要求;可控震源震源吨 位、台数,气枪压力、容量等指标。

一、概述—3、设计文本内容
9、健康、安全与环保要求 工区HSE工作重点与要求; 必须遵守的HSE法律条款; 人员安全培训、应急演练等要求

一、概述—3、设计文本内容
10、资料处理要求 结合工区特点强调资料处理中应该注意 的问题或重点处理内容,另外根据地质设计 要求对资料处理的时间做出安排。

一、概述—3、设计文本内容
11、野外采集提交的资料及成果 明确应向甲方提交的资料 原始资料、报告、总结等及整理方法。 12、其他要求 信息上报等应明确的内容。


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