張三元

（中國石化江漢油田分公司勘探處，湖北 潛江433124）

目前，盡管地震資料采集已經(jīng)步入高精度階段，然而在復(fù)雜山地如何提高地震資料信噪比和成像的精度，依然是復(fù)雜山地地震資料采集面臨的一個主要難題。某些地區(qū)由于近地表激發(fā)和接收條件差，地下構(gòu)造復(fù)雜，原始記錄信噪比低、能量弱，常規(guī)二維地震采集仍然難以獲得對地下復(fù)雜構(gòu)造做出較精確解釋的地震資料。

一般情況下，增加覆蓋次數(shù)是提高資料信噪比的重要手段；但僅僅采用減小道距、炮距和單純增加接收道數(shù)、激發(fā)點(diǎn)數(shù)的做法會使采集成本急劇增加，引起隨機(jī)干擾的相干性增強(qiáng)，減弱疊加壓制隨機(jī)干擾和相干干擾的統(tǒng)計效應(yīng)。同時，對于地下的復(fù)雜構(gòu)造，常規(guī)二維采集得不到有效的側(cè)面信息，不利于最終的疊加、偏移成像。

寬線采集可以有效地獲得單線采集得不到的側(cè)面信息，炮點(diǎn)可以在一定寬度范圍進(jìn)行優(yōu)選，從而改善激發(fā)效果。增大觀測方位角能采集到更多有效的地下反射信息，可以選取更加均勻的反射點(diǎn)、線密度，能有效壓制各種復(fù)雜干擾。多線疊加可以大幅度地提高覆蓋次數(shù)，提高資料的信噪比。寬線采集已成為復(fù)雜山地提高地震資料品質(zhì)和地質(zhì)效果的較好的選擇。

1 研究區(qū)特征

所研究工區(qū)地表山體陡峭、溝壑縱橫、地形切割劇烈、巖溶發(fā)育，具有典型的南方喀斯特地貌特征。出露的地層為 T、P、C、D，地表巖性主要為灰?guī)r，局部為砂巖、礫石層等。區(qū)內(nèi)低降速層速度及厚度變化較大，形成橫向劇烈變化的反射波速度差異，易產(chǎn)生原生、次生干擾和能量散射，對資料品質(zhì)造成很大的影響。以往剖面（見圖1），該區(qū)深層地層傾角大，斷裂發(fā)育，使得地震波場復(fù)雜，強(qiáng)折射波、側(cè)面波、散射波等干擾波嚴(yán)重，更加降低了資料信噪比。根據(jù)以往所獲資料分析，該地區(qū)中、深層可看到有一定的有效反射，但局部波組特征不明顯，不易連續(xù)追蹤。

圖1 以往地質(zhì)解釋剖面

2 寬線觀測系統(tǒng)

研究區(qū)采用三線三炮寬線觀測系統(tǒng)進(jìn)行了采集，每個排列接收道數(shù)是540道，道距是20m，最大偏移距是5 390 m，線距40m，炮距60m?？梢孕纬删€元10m，覆蓋次數(shù)依次為90，180，270，180，90的5條CMP線，通過不同的組合疊加處理方式，可以形成面元為10m×20m，覆蓋次數(shù)從90次至810次的不同的疊加剖面。

3 處理效果分析

3.1 對復(fù)雜干擾的壓制

1，2線相鄰排列段接收，不同炮點(diǎn)位置的兩炮疊加效果對比圖（見圖2）。其中左圖是相鄰兩個排列線接收，橫向相鄰兩個炮點(diǎn)激發(fā)的疊加記錄；右圖是相鄰兩個排列線接收，縱向相鄰兩個炮點(diǎn)激發(fā)的疊加記錄（在炮記錄疊加時均消除靜校正影響）。從兩個疊加記錄的效果以及對應(yīng)的頻譜能量圖可以看到，橫向炮點(diǎn)疊加可以更好地壓制散射波、側(cè)面波、規(guī)則干擾波等各種波的干擾，提高有效波頻帶范圍和主頻能量，提高資料信噪比。山地成像效果的提高。

圖2 相鄰排列接收、不同分布位置激發(fā)的疊加記錄（上）與各自的頻譜圖（下）

相同覆蓋次數(shù)不同炮點(diǎn)位置激發(fā)的淺表層射線路徑分布圖（見圖3）。其中上圖為炮點(diǎn)與排列同線的常規(guī)二維觀測系統(tǒng)的層析分析的淺表層射線分布圖，下圖為相同覆蓋次數(shù)的兩炮單線的寬線的層析分析的淺表層射線分布圖。從下圖可以看到在覆蓋次數(shù)相同的情況下，寬線觀測方式可以使測線淺表層射線路徑密度分布更加均勻。這樣靜校正量的精度就會更高，有利于復(fù)雜

圖3 單炮單線常規(guī)觀測系統(tǒng)（上）與兩炮單線寬線觀測系統(tǒng)（下）的淺表層射線路徑分布圖

3.2 對能量、主頻和信噪比的影響

采用寬線觀測系統(tǒng)不僅可以增加覆蓋次數(shù)，加強(qiáng)速度譜的能量聚焦，更好地進(jìn)行疊加、偏移速度的準(zhǔn)確拾取，而且可以提高疊加、偏移的成像效果和精度。在不同覆蓋次數(shù)的疊加剖面同一位置選取時窗進(jìn)行能量、頻率和信噪比的定量分析，根據(jù)分析數(shù)據(jù)繪制了覆蓋次數(shù)對其影響的變化規(guī)律曲線（見圖4）。

圖4 覆蓋次數(shù)對疊加剖面能量、頻率和信噪比的影響變化曲線

從圖4中可以看出，覆蓋次數(shù)對能量、頻率和信噪比的變化影響呈曲線變化關(guān)系。隨著覆蓋次數(shù)的增加，能量與信噪比逐漸增強(qiáng)，但當(dāng)覆蓋次數(shù)增大到一定程度時（例如540次），隨著覆蓋次數(shù)的繼續(xù)增加，能量與信噪比的變化已經(jīng)不明顯。覆蓋次數(shù)增加對疊加剖面高頻影響很大，且隨著覆蓋次數(shù)的增加，疊加剖面頻率逐漸降低，所以高覆蓋次數(shù)對資料有很大的高頻濾波效應(yīng)。

4 效果分析

經(jīng)過不同的觀測形式疊加試驗(yàn)，選擇有代表性的觀測系統(tǒng)進(jìn)行270次、540次、810次覆蓋次數(shù)的疊加剖面進(jìn)行對比（見圖5）。從圖5可以看出，當(dāng)覆蓋次數(shù)從270次逐步提高到540次時，疊加剖面整體上信噪比、能量明顯提高，反射同相軸連續(xù)性增強(qiáng)；當(dāng)覆蓋次數(shù)進(jìn)一步提高到810次時，剖面效果提高不明顯。這表明本地區(qū)覆蓋次數(shù)在540次左右較為適宜。

圖5 不同覆蓋次數(shù)的寬線疊加剖面效果對比圖

5 認(rèn)識與結(jié)論

1）寬線觀測系統(tǒng)可以接收來自地下不同方向的反射信息，從而使疊加剖面信息更加豐富，細(xì)節(jié)更加清楚。

2）寬線疊加可以有效壓制來自不同方向的各種復(fù)雜噪音。

3）研究區(qū)覆蓋次數(shù)超過540次時，信噪比與能量的提高不大，主頻降低明顯，覆蓋次數(shù)不是越高越好。

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