观测系统基本参数.ppt

观测系统基本参数.ppt

《观测系统基本参数.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《观测系统基本参数.ppt（93页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

一、常规观测系统类型,平行线束状观测系统,平行线束状观测系统的优缺点：

观测系统与二维类似，处理上可以应用类似已经发展的技术，由于横向覆盖次数小，对于方位角分析是不合适的，观测系统属性上，不如正交观测系统，它主要适合海洋环境下使用拖缆施工。

正交直线状观测系统,正交砖墙式观测系统,正交观测系统的优缺点：

有较好的观测系统属性，适合方位角观测分析，对称观测有比较好空间连续性，但往往存在明显的采集“足印”，多线滚动施工效率较高，但会产生强的空间不连续性。

在陆上施工比较合适，也适合于OBC施工。

斜交观测系统,斜交观测系统的优缺点：

观测系统属性类似于正交观测系统，对于改善炮检距分布，减小采集“足印”有一定优势，不同倾斜角度压制多次波效果不同，但空间连续性相对较差，浅层覆盖不均匀。

二、常规观测系统参数介绍,观测系统类型：

12L12S168R斜交观测方向（方位角）：

131.9面元大小：

20m20m覆盖次数：

6横12纵接收道数：

2016道道距：

40m炮点距：

40m/40m接收线距：

160m,炮线距：

280m最小非纵距：

20m最大非纵距：

1100m纵向最小炮检距：

20m纵向最大炮检距：

3860m最大炮检距：

4014m纵横比：

0.28纵向排列方式：

2820-20-40-3860排列片横向移动距离：

480m,类型：

12L12S168R斜交,观测方向（方位角）：

131.9,面元大小：

20m20m,面元：

20m（道距的一半）20m（横向炮点距的一半）,覆盖次数：

6横12纵,横向覆盖次数（6）=接收排列数的一半,横向覆盖次数接收排列数的一半,2线11炮观测系统横向观测系统图，横向覆盖次数2次,道距：

40m炮点距：

40m/40m纵向最小炮检距：

20m接收线距：

160m炮线距：

280m最小非纵距：

20m,最大非纵距：

1100m纵向最大炮检距：

3860m最大炮检距：

4014m纵横比：

0.28,纵向排列方式：

2820-20-40-3860排列片横向移动距离：

480m,1前言2三维观测系统的部分相关知识3宽窄方位对地震成像的影响4面元大小对地震成像的影响5结束语,随着油气勘探的主要地质目标向隐蔽油气藏和岩性油气藏转移，我国的地震勘探工作也由常规的三维地震转向高精度三维地震，三维观测系统优化设计是高精度三维地震数据采集中的主要环节，设计好坏直接影响地质目标的地震成像质量，因此各探区都进行了三维观测参数试验。

前言,在试验中有两个问题引起地球物理界的热烈争论：

一是“宽/窄方位三维观测系统对复杂地质目标地震成像分辨率的影响”问题；二是“面元大小与地震成像分辨率的关系”问题，特别对“减小面元可以提高纵向时间分辨率”问题产生更大兴趣。

考虑到这两个问题对高精度地震勘探的重要性，本实验室将其列入重点计划，采用三维地震物理模拟技术来进行研究。

前言,虽然模型构造总是相对简单和抽象，但它却是已知的，而实际地质构造是未知的，此点正是模拟技术的最大优势，所以，在我们物理模型的设计和制作中充分考虑它的代表性和一般性。

前言,通过研究我们认为：

1、原则上优化的三维观测系统是全方位和小面元，特别是3D3C地震勘探、各向异性预测和三维属性分析，应该采用高覆盖次数的全方位观测系统。

2、在不同的前提下，优化选择不同的三维观测系统

（1）解决什么地质问题地质模型、地质目标和埋深；

（2）采用什么处理方法和流程叠后CMP偏移还是叠前CRP偏移；（3）野外施工条件、装备及投资。

前言,1前言2三维观测系统的部分相关知识3宽窄方位对地震成像的影响4面元大小对地震成像的影响5结束语,排列片：

将与同一个炮点有关的所有检波点称为排列片（Patch），也即与同一炮点相关的所有排列组成排列片；定义排列片和与该排列片相关的全部炮点组合成模板（Template）；三维观测系统：

模板有规律的纵向和横向滚动，就形成了三维观测系统；模板中炮点和检波点的几何图形分布，决定了三维观测系统的最小炮检距和最大炮检距。

三维观测模板,三维观测系统的相关知识,6线6炮单端激发观测系统的模板,8线8炮正交型观测系统及其模板,AndreasCordsen将野外三维观测系统类型分为12种，其中前8种类型（线束型、直线法、砖墙式、非正交型、奇偶型、面元细分法、钮扣式和锯齿形）都有一个共同特点，即排列片由若干条平行的排列线组成，因此前几年国内技术界已不约而同地统称为线束型（或称束状）观测系统；又根据排炮与排列相交的几何关系，可粗分为正交型束状观测系统和斜交型束状观测系统；若排炮与排列的几何关系再有变化，则又可细分为上述8种类型。

至于余下的4种实际上为两种：

辐射状和环状，它们在理论上可应用于三维VSP、井中观测，而对地面地震几乎无实用价值。

三维观测系统主要类型,三维观测系统的相关知识,三维观测系统主要类型,三维观测系统的相关知识,8线8炮正交型束状观测系统,三维观测系统主要类型,三维观测系统的相关知识,8线8炮砖墙式束状观测系统,三维观测系统主要类型,三维观测系统的相关知识,8线8炮斜交型束状观测系统,8线8炮正交型束状观测系统纵向参数：

面元边长25m，排列形式4075125501254075m（中心放炮，排列240道），最小炮检距125m，最大炮检距4075m；观测模板纵向滚动4个道距，滚动30次，覆盖次数10次。

横向参数：

面元边长50m，排列线间距200m，排炮点距100m，最小炮检距50m，最大炮检距1050m；观测模板横向滚动4条排列线间距，滚动10次，10束线，覆盖次数4次。

三维观测系统：

共计300个模板，施工面积86km2见左图，CMP面元覆盖面积、满覆盖面积和覆盖次数渐减带（斜坡）见右图。

观测系统主要参数,三维观测系统的相关知识,该图有两个特点：

一，图中上半部分（1、2、3、4行）面元的柱状图中都含有大炮检距道，但缺失小炮检距道；相反，下半部分（5、6、7、8行）面元的柱状图中都含有小炮检距道，但缺失大炮检距道。

二，第1、4、5、8行面元的炮检距从小到大分布比较均匀，属性好，有利于速度分析和动校正；而第2、3、6、7行面元的炮检距分布很不均匀，缺失的比较多，属性差，不利于速度分析和动校正。

CMP面元属性,三维观测系统的相关知识,CMP面元3个属性覆盖次数横纵比炮检距分布炮检线方位角分布,8线8炮观测系统CMP面元的炮检距分布图（柱状图）,CMP面元属性,三维观测系统的相关知识,8线8炮观测系统CMP面元的炮检距分布图（柱状图）,左图为8线8炮CMP面元的蜘蛛图。

显然，右边两列的“蜘蛛”图形比较对称，反映方位角分布属性较好；而左边两列的“蜘蛛”图形完全不对称，反映方位角分布属性较差。

如果将8线8炮改为8线2炮，横向每次滚动1条线间距，则极大部分蜘蛛图的对称性得到改善，见右图。

由此可知，横向滚动线数越少，面元方位角分布属性越好。

CMP面元属性,三维观测系统的相关知识,8线8炮观测系统的炮检线方位角分布图（蜘蛛图）,8线2炮观测系统的炮检线方位角分布图（蜘蛛图）,AndreasCordsen在其著作中指出：

“如果排列片的横纵比小于0.5的话，可以预料方位角分布很差。

方位角分布差，一般表明会产生静校正耦合问题，并且不能检测与方位角有关的变化。

如果横纵比增加到0.6至1.0之间，这些问题就可解决”。

接着便明确地提出了窄方位勘查和宽方位勘查两个概念及各自特点，最后推荐了最佳横纵比的宽方位勘查85法则。

宽窄方位观测的概念规定,三维观测系统的相关知识,中国石油天然气集团公司物探重点实验室，根据多次实践，在2000年提出一个宽/窄方位观测的定量判别准则经验公式，该经验公式经过多次应用和改进，已比较完善，应用也很方便。

决定三维观测方位宽窄的三项主要因素：

1、观测模板横纵比t；2、覆盖次数横纵比n；3、炮点系数，设中心放炮1，单端放炮0.5。

令为三维观测宽度系数，并限定：

t1、n1，有如下判别准则：

约定：

0.5时为窄方位观测系统，0.5时为宽方位观测系统，0.85时为全方位观测系统。

宽窄方位观测的概念规定,三维观测系统的相关知识,实例1：

主要目的层为中层，埋深2000m；设计观测模板为16线4炮232道（中心放炮，最大炮检距为2299m），纵向滚动4个道间距，横向滚动1条线间距；则有t3000/33000.91，n8/81，1；根据经验公式，得0.955，为全方位观测系统。

在规定面元大小为25m25m（道间距50m，炮间距50m），纵向偏移距为100m，横向线间距为200m的前提下，讨论3个应用实例。

宽窄判别准则应用实例,三维观测系统的相关知识,如果改变一些参数，则16线观测模板就可能滚动为一个窄方位观测系统。

实例2：

主要目的层为深层，埋深4000m；设计观测模板为16线4炮272道（中心放炮，最大炮检距为3998m），纵向滚动4个道间距，横向滚动1条线间距；则有t3000/73000.41，n8/160.5，1；根据经验公式，得0.46，为窄方位观测系统。

将实例2的模板改为单端放炮，表面上模板变宽了，但实际宽度系数不变。

宽窄判别准则应用实例,三维观测系统的相关知识,在规定面元大小为25m25m（道间距50m，炮间距50m），纵向偏移距为100m，横向线间距为200m的前提下，讨论3个应用实例。

将实例2的模板改为单端放炮，表面上模板变宽了，但实际宽度系数不变。

实例3：

主要目的层为深层，埋深4000m；设计观测模板为16线4炮172道（单端放炮，最大炮检距为3998m），纵向滚动4个道间距，横向滚动1条线间距；则有t3000/36500.82，n8/81，0.5；根据经验公式，得0.46，为窄方位观测系统。

宽窄判别准则应用实例,三维观测系统的相关知识,在规定面元大小为25m25m（道间距50m，炮间距50m），纵向偏移距为100m，横向线间距为200m的前提下，讨论3个应用实例。

面元边长设计的三项准则,AndreasCordsen提出面元边长（b）设计须遵循下列三项准则：

1、保证在偏移剖面上至少要有23个CMP道来描述一个最小地质目标，即有如下经验法则：

b最小地质目标/32、为了保护地震剖面上无空间假频的最高频率fmax不受偏移处理的影响，要求面元b满足下式：

bVi4fmaxSimVi是上层的层速度，是地层倾角,三维观测系统的相关知识,面元边长设计的三项准则,Vi为层速度，为最大的地层倾角，倾斜同相轴上相邻两个CMP道的双程旅行时差为t，则偏移前SinVit2b偏移后tanVit2b设空间无假频的最高频率为fmax，该频率的谐波周期为T，由空间采样定理可知，l个周期内至少采2个样点，则有tT212fmax代入tan式，则得bVi4fmaxSim,三维观测系统的相关知识,地震剖面上的空间假频原理图,空间假频公式推导,面元边长设计的三项准则,3、要求小于等于偏移后地震成像的横向分辨率极限。

偏移前，地震剖面上的横向分辨率小于第一Fresnel带直径；偏移后，横向分辨率极限为反射波最高频率的一个空间波长，建议最高频率用优势频率fd的波长取2个样点取代之，则有如下经验法则：

bVi2fd,三维观测系统的相关知识,1前言2三维观测系统的部分相关知识3宽窄方位对地震成像的影响4面元大小对地震成像的影响5结束语,“宽/窄方位三维观测系统对复杂地质目标地震成像分辨率的影响”是高精度三维地震采集方法研究中的一个争论问题。

受Cordsen和Peirce所著的“陆上三维地震勘探的设计与施工”一书的影响，很多探区都进行了宽方位观测的勘探效果试验。

虽然理论上宽方位观测应该优于窄方位，但是宽方位观测的野外施工复杂性比窄方位大得多，对野外施工设备的要求也高得多，而各探区试验结果又各不相同，于是“在复杂地区采用宽方位还是窄方位观测问题”引起了地球物理界争论，成为近十年中三维地震方法研究中的一个热点问题。

宽窄方位问题,问题的提出,窄方位观测的主要观点：

最好的方法应当是全方位的高覆盖次数观测，但目前条件达不到；对于速度横向变化不大的东部地区（包括西部各大盆地中央平缓倾角区），宽