高分辨率单道地震调查数据采集技术方法
地震野外数据采集技术与方法1.
图 3.2-4
观测系统图示
b 单边激发简单连续观测系统; c 中间激发简单连续观 测系统；d 间隔激发 单次覆盖连续观测系统
2．单次覆盖间隔连续观测系统 激发点与接收排列的第一道间隔一段 距离远离激发点接收，以避开声波和面波 干扰，见3.2-4(d) 3. 延长时距曲线观测系统 在测线上遇到障碍物时采用的观测系统， 见图3.2-5.
返回
折射波法观测系统
• （一）折射波法观测系统 • 1. 相遇时距曲线观测系统 • 用于解释复杂地质构造的定量解释常用的 折射波法观测系统。 • 在测线两端激发，在全测线上接收的观测 系统。得到的时距曲线叫相遇时距曲线， 见图3.2-7。 •
• 2.追逐时距曲线观测系统 • （1）属于单边激发，就是在同一接收地 段的同侧不同激发点上激发；
• （一）微震 • 非震源激发的地面扰动统称为微震。 风吹、草动、海浪、交通车辆等。 • 微震特点：频带宽，不能用频率滤 波或视速度滤波压制，可用垂直叠加法 压制
（二）低频、高频背景 在疏松地层中激发易形成低频背景， 特点：低频不规则振动。 在坚硬的岩石中激发时，波传播到 浅部不均匀体，产生散射和高频干扰背 景。 ；
图3.2.7
折射波的相遇时距曲线系统
（a）能解释的系统 ;(b) 不能解释的系 统
（2）主要用于了解折射界面是否产生穿 透现象，或用来延长某些需要加长的时距 曲线。
（3）当没有穿透现象时，由不同激发 点激发的两支时距曲线是平行的，折射 波时距曲线的形态只和界面的形状和上 下介质的速度有关，与激发点的位置无 关；当有穿透现象时，两条时距曲线不 在平行.
（二）声波 • 在空气中传播的弹性波声波的特 点是速度稳定，（330-340m/s），频 率高，延续时间长，在地震记录上形 成强而尖锐的波至。
地震采集基本技术及技巧
地震采集基本技术及技巧地震采集是地震学研究的关键环节之一，通过采集地震数据，可以帮助地震学家研究地震发生的机理以及预测地震趋势。
地震采集的基本技术和技巧包括采集设备的选择和操作、数据的处理和分析等方面。
首先，对于地震采集设备的选择，需要根据实际研究需求和采集场地的特点来确定。
常见的地震采集设备包括地震仪、地震测震台等。
地震仪是用来记录地震波形信号的仪器，一般分为数字地震仪和模拟地震仪两种。
数字地震仪具有采样率高、信噪比好等优点，适用于高精度的地震研究。
模拟地震仪则适用于一些简单的实地调查和初步的地震监测。
地震测震台是用来安放地震仪的基准仪器，具有稳定性和精度要求高的特点。
其次，对于地震采集设备的操作，需要一定的技巧。
在使用地震仪之前，需要进行校准和测试，确保仪器能够正常工作。
在地震仪的安装过程中，需要注意避免与外部干扰源接触，例如电线、建筑物等。
根据采集的具体场地情况，选择适当的仪器设置参数，比如采样时间、放大倍数等。
在采集过程中，要避免强光直射和强电磁干扰，以免影响数据质量。
另外，对于地震数据的处理和分析，也需要一些基本的技术和技巧。
首先是对地震数据的质量进行评估。
这包括对数据的采样率、信噪比、动态范围等进行检查和分析，以判断数据质量是否符合要求。
其次是对地震数据进行滤波处理。
滤波可以去除数据中的噪声和干扰，以突出地震信号。
滤波方法包括时域滤波和频域滤波等。
最后是对地震数据进行解译和分析。
这包括对地震波形的特征进行识别和提取，以及对地震波的震源和传播路径进行模拟和重建。
在地震采集过程中，还有一些需要注意的技巧。
首先是选择合适的采集时间。
由于地震波在不同的时间段和季节有不同的传播特性，因此需要根据实际情况选择合适的采集时间，以提高数据的质量和可靠性。
其次是选择合适的采集点位。
采集点位的选择需要考虑地质结构、地貌特征等因素，以确保数据的代表性和可比性。
此外，在采集过程中，需要避免距离较近的干扰源，比如交通道路、建筑物等，以免干扰数据的采集和分析。
地震勘探原理各章重点复习资料
地震勘探原理各章重点复习资料第⼀章：1、地球物理勘探:是根据地质学和物理学的基本原理，利⽤电⼦学和信息论等许多学科领域的新技术建⽴起来的⽅法，简称物探⽅法。
也就是，根据地层和岩⽯之间的物理性质不同来推断岩⽯性质和构造。
2、主要物探⽅法：地震勘探(岩⽯弹性的差别)—勘探地震学⾮地震类：重⼒勘探(岩⽯的密度差别)磁法勘探(岩⽯的磁性差别电法勘探(岩⽯的电性差别)3、重⼒勘探是研究反映地下岩⽯密度横向差异引起的重⼒变化，⽤于提供构造和矿产等地质信息。
重⼒异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体⼤⼩、形状及深度。
重⼒勘探的任务是通过研究地⾯、⽔⾯、⽔下（或井下）或空间重⼒场的局部或区域不规则变化（即局部重⼒异常或区域重⼒异常）来寻找埋藏在地下的矿体和地质构造4、磁法勘探就是测定和分析各种磁异常，找出磁异常与地下岩⽯、地质构造及有⽤矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。
磁法勘探主要⽤来研究地质构造；研究深⼤断裂；计算结晶基底的埋深；寻找油⽓、煤⽥的构造圈闭、盐丘等，寻找磁铁矿床、⾦属和⾮⾦属矿床等。
5、电法勘探就是利⽤⼈⼯或天然产⽣的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找矿的⼀种物探⽅法。
电法勘探是以岩⽯或矿⽯的电性差异为基础的，主要研究的电性差异参数包括：电阻率（ρ）、激发极化率（η）、介电常数（ε）、导磁率（µ）、电化学活动性等。
电法勘探的内容⼗分丰富，它们⼴泛应⽤于⾦属及⾮⾦属、⽯油、⼯程地质、⽔⽂地质等勘探研究⼯作中。
6、地震勘探⽅法就是利⽤⼈⼯⽅法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，来确定矿藏（包括油⽓，矿⽯，⽔，地热资源等）、考古的位置，以及获得⼯程地质信息。
地震勘探所获得的资料，与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使⽤，并根据相应的物理与地质概念，能够得到有关构造及岩⽯类型分布等信息。
7、地震波的激发和接收，提取有⽤信息。
高分辨率地震勘探综述 (2)
高分辨率地震勘探综述摘要高分辨率是地震勘探的一个重要研究方向，涉及地震数据采集、处理和解释等各个方面。
在回顾高分辨率地震勘探发展历程及存在问题的基础上，重点阐述了高分辨率的评价机制，并对近年来发展的高分辨率方法原理及应用实例进行了详细介绍。
高分辨率是一个系统工程，实际生产中的各个环节都有可能对分辨率造成影响，因此，高分辨率不仅仅局限于某个单独的技术，需要同时发展采集、处理和解释各方面的技术，尤其是借鉴交叉学科的新方法。
关键词：采集；处理；解释；高分辨率；评价机制1 概述1.1 高分辨率勘探的目的及技术发展历程地震勘探是一种应用地震波在地下介质中的传播来对地下地质构造和岩性进行测量的技术，经过近一个世纪的发展，该方法已经成为最有成效的油气勘探物探方法。
纵观地震勘探的发展历程，高分辨率一直是科研、生产的重点和难点。
诚然，高分辨率地震勘探是一个系统工程，从地震资料采集、处理到解释，每一个环节都对分辨率有着重要的影响。
虽然采集、处理和解释分属不同的环节，考量高分辨率的角度也有所不同，但三者是有机联系的。
首先，野外地震数据的采集质量直接关系着地震勘探的成败，只有在采集质量得到保证的前提下，处理技术（诸如静校正、拓频和压噪技术等）才有发挥的空间，而地震处理得到的剖面又是解释的基础，解释成果则是高分辨率地震勘探的最终目标，三者环环相扣，紧密联系；其次，采集、处理和解释的方法也是相互影响和促进的，例如，采集观测方式的改变有可能对处理方法或参数提出新的要求（如可控震源采集对处理提出了谐波压制的要求等），解释方法的突破也有可能对处理提出新的标准（如A VO解释技术要求处理方法具有高保真度等）。
在阐述高分辨率地震勘探之前，有必要先介绍一下分辨率的概念及主要影响因素。
地震勘探分辨率是基于地震测量技术对地下构造进行空间测量的精度描述，在反射波地震勘探中可以概括如下：可分辨的最小地质体的厚度或最窄地质体的宽度，前者称为垂（纵）向分辨率，后者称为横向分辨率[1-2]。
高分辨率单道海上地震在香港海域沉积结构勘查中的应用
第３ １卷第 １ 期
２０ ０ ７年 ２月
物
探
与
化
探
Ｖ０． １ Ｎｏ １ １３ ． ． Ｆｂ ２ ０ ｅ ．， ０ ７
Ｇ ＰＨＹ Ｉ ＡＬ ＆ ＧＥＯ ＥＯ ＳＣ ＣＨＥ ＣＡＬ Ｅ Ｌ ＭＩ ＸＰ ＯＲＡＴ ＯＮ Ｉ
高分辨率单道海 上地震 在香港 海域沉积结构勘查 中的应 用
过改变船速来降低螺旋桨产 生的噪声 。实验证 明， 噪声水平在船速 ３— ｎ ４ ｋ 时较低 ， 当船速达到 ６ｋ ｎ
时急剧升高。对于 电噪声 ， ５ ｚ 如 ０ Ｈ 基频及其次生 谐波的干扰 、 尖脉冲等 ， 通过给发电机输出端加装滤 波电感 ， 在震源和接收系统处分别接水线 等方法加 以压制 ， 再通过低通滤波进一步消除 ； 对于类似陆地
先前划分香港水域沉积层结构的主要依据是钻
孔资料 中对沉积物的描述 ， 四纪离岸沉积被划分 第 为一个“ 冲积层” 崩积层 ” 或“ 基底 ， 包含砂砾、 沙和 淤泥互层， 其上覆盖的“ 海洋沉积层” 为含有贝壳碎 片的淤泥土。这种简单 的划分所构筑的地层学使用
和空气枪 ３ 种震源。它们在穿透深度和垂 向分辨能 力上有着显著差异 ， 因而有不 同的应用领域 。电火 花震源发射低频 （ 率 ５ 频 ０—１ ０ ｚ 高 能量 脉冲 ０Ｈ ） ０
反射同相轴 ， 因此在满足一定穿透深度 的前提下 ， 系
统配置应提供尽可能高的垂 向分辨能力。在香港水
域的地震勘探项 目中， 主要使用电火花、 布麦尔震源
收稿 １期 ：ｏ ６—０ ３ ２ｏ ４—１ ３
维普资讯
１ 期
李军峰等： 高分辨率单道海上地震在香港海域沉积结构勘查中的应用
１ 系统配置
高密度单点地震采集技术
1.1 高密度地震采集技术概述减小面元尺度，增加提高空间采样率，是提高分辨率的重要手段。
近几年由于地震仪器和计算机能力的发展，这一技术发展很快，并以高密度采集技术称之。
该技术不断发展成系列技术，该技术系列有两个显著特点，一是小尺度方形面元，保证空间采样足够和面元属性均匀；二是接收道数多，这是由面元尺度和目的层埋深两项因素决定的。
减小面元尺度，增加提高空间采样率，是提高分辨率的重要手段，尤其是横向分辨率。
高密度空间采样通过加大空间域、时间域的数据采集密度，增加目的层有效覆盖次数，提高速度分析精度，便于室内灵活有效地进行资料处理，在提高资料信噪比的基础上提高地震资料的纵横向分辨率及信息精度，促进勘探开发技术向特高精度发展，对山地勘探和小断块、薄储层、小砂体、小尺度孔洞的识别以及精细油藏描述具有重要意义。
近年来，高密度地震采集技术已成为国内外勘探工作者关注的热点，主要原因是这一技术提高了地震资料的分辨率和信噪比，对于勘探开发中储层预测和油藏描述是极为有利的。
高密度三维地震技术首先应用于海洋勘探，这是由于海洋地震勘探的设备特点决定的：海洋勘探检波器不组合；道间距小，并且计算机的发展可以传输较大量的地震数据。
PGS公司于1993年使用5缆地震采集船，2001年发展到16缆，目前能达到20缆进行地震作业。
面元普遍使用小尺度6.25m×25m，有的甚至减小到6.25m×12.50m、3.125m×12.50m。
采集中采用单个压电检波器接收、气枪组合激发。
陆地高密度地震技术的研究和试验工作投入较多的是WesternGeco 公司。
WesternGeco以野外单检波器接收、室内进行数字组合处理（DGF）（DigitalGroup Forming）等称为“Q-Land”技术。
DGF 把目前叠前处理的一些技术用于该处理中，如“十字排列”数据集形成、静校正、去噪、补偿、重采样等。
面元多为15m×15m 或20m×20m。
高分辨率地震数据采集方法研究
ｔ ｏ —— 界 面的双 程垂深 时 ，ｓ 。
测 线应 当延 伸 到勘探 区 以外 １ ～２个 排列 长 度 ，保
证处理 时有合适 的偏 移孔 径角 。测 线方 向和地 质构 造 有关 ，为 消除资料 解释过 程 中的多解 性 问题 ，测 线是沿 构造 的倾 向方 向布置 的 。测线 间距离 要足 够 密 ，以至 于能反 映地层 在走 向方 向的变化情 况 ，即 在等 于最短 地震波 长 的距 离 内布置两 条测线 。
采用端 点 放炮 。 ２ ）生 产效 率 。 从 施 工 效 率 和 经 济 成 本 出 发 ，
多 次波 。
４ 反射 系数对 偏 移 距 的 影 响 。对 于最 深 目的 ） 层 ，其 最大偏 移距 所对 应 的最大 入射 角范 围 内 ，要 求反 射 系数稳 定 ，不发 生极性 反转 。 总 之 ，远 道偏 移距 是在 综合考 虑 了不 同 因素后
复杂的各类地 区，近年 来在 宁夏银 北矿 区和银 南宁东煤 田均有使用。文章就地震勘探 野外作 业 中的 测 线布 置 和 观 测 系统 进 行 了探 讨 和 研 究 。
关键 词 ：地 震 ；数 据 采 集 ；测 线 ；偏 移 距 ；道 间距
中 图分 类号 ：１ １ ． ： ５６ ＇ ３
界面 倾 角 。
—
—
次波和多次波间的剩余时差大些 ，如果偏移距太 小 ，这 种要求 无法 得 到满 足 ，以至 于不能 有效 压制
一
２ ４ 排 列 类 型 ．
选用 单边 排列 （ 点放 炮 ） 者双 边 排列 （ 端 或 中点 放炮 ） ，主要 取决 于下 面几 个 因素 ： １ ）仪 器道 数 。 当仪 器 道 数很 多 时 ，采 用端 点 放炮 ，最大偏 移 距 超 过 允 许 范 围 时 ，改 用 中点 放 炮 ，以减 少最 大偏 移距 。当仪器 道 数很少 时 ，通常
地震勘探新方法作业题
地震勘探新方法作业题01综述1、写出5种与常规地面采集（地面激发、地面接收，主频20-40Hz）不同的地震勘探新方法新技术。
VSP：地面激发、井中接收（零偏、非零偏、Walkway、三维）井间地震：井中激发、井中接收时移地震/四维地震：多次采集随钻VSP：钻头激发多波多分量：纵波、横波激发（山地地震高分辨率采集高密度采集）2、写出地震勘探中5种解释新方法。
属性分析、地质统计学、反演：叠后反演、叠前反演（EI）、AVO、裂缝预测、信息融合技术、神经网络3、写出5种地震勘探基础理论新方法。
反演理论、小波变换、神经网络、模糊聚类、图形图像学、地震波模拟（数值模拟；物理模拟）、各向异性02 VSP1、什么是VSPVSP：垂直地震剖面，是一种井中地震观测技术。
也即在地面激发、井中放置检波器接收地震信号的一种地震观测技术。
2、VSP的采集方式（VSP的采集方式是指激发点、接收点的排列特点和空间分布特征）地面多次激发，井中三分量接收，激发-检波器提升-再激发-再提升。
3、VSP分为哪几种采集方式(三种)按激发点、接收点的分布特征可以将VSP的采集方式分为①常规VSP采集；②长排列资料采集；③三维VSP与三维地震联合采集4、零偏移距VSP有哪些应用求取各种速度、识别地面地震剖面上的多次波、标定地质层位、计算井旁的Q衰减因子等。
5、偏移距（非零偏）VSP有哪些应用查明井旁的地层构造细节、其作为二维观测可以作出一小段局部地震剖面，具有很高的垂向和横向分辨率描述井旁一定距离内的构造和岩性变化。
附:VSP应用：提取准确的速度及时深关系（零偏）标定地震地质层位（零偏）多次波的识别（零偏）提取反褶积因子预测井底下反射层的深度计算吸收衰减系数提取纵横波速度比及泊松比等参数6、在VSP中，什么是上行波和下行波。
直达波是上行波还是下行波，一次反射波是上行波还是下行波向下传播到达检波器的波/来自接收点上方向下传播的波称为下行波；向上传播到达检波器的波/来自接收点下方向上传播的波称为上行波。
地震勘探三维高密度数据采集方法和相关的技术
报告提纲 1．什么是高密度地震采集？ 2．高密度采集的预期目标 3．高密度地震剖面与常规剖面的对比实例
高密度地震数据采集 ➢使用数字检波器 ➢提高空间采样率
高密度地震采集
自从20世纪70年代地震勘探实现数字化以来，地震 勘探仪器接收来自检波器的信号仍然和以前的光点 记录地震仪和模拟地震仪接收的信号一样都是模拟 信号。
地震波的保真概念在上世纪70年代已经提出.但是， 由于原始记录本身的不足、处理方法不当和理论上 的认知度以及客观上的实际因素等原因，保真问题 一直远未达到满意的程度.
Shot line
正交观测系统 “十”字交叉道集的抽取方法
炮模板
y (crossline) x (inline)
最大非纵距 接收线模板
中点覆盖模板 纵向最大偏移距
Cross-spread: W(t, X,ys,xr,Y)
陆地观测系统(左图)抽成十字交叉排列(右图)
高密度地震采集
观测系统设计的技术准则 (1) 加密空间采样，提高覆盖次数; (2) 有利于室内去噪（面波，散射，环境噪音等); (3) 保证无假频破坏有效信号；
信号在进入野外地震仪由前置放大器放大后经过模 数转换器进行数字化采样转化为24位的数字，并按 采样先后记录在数字磁带或磁盘上；
高密度地震采集
野外记录不是按道记录排序的，必须将它解编为按道 顺序的记录；
常规地震采集过程
高密度地震采集
由于检波器是模拟信号，检波器的输出对地面振动的 振幅谱和相位谱即原始记录是有选择的. 不同谐振频 率的检波器，用于不同的勘探目标.
高密度地震采集的预期目标
分辨这种横向变化的横向分辨率可称为分析统计性 的横向分辨率.高密度地震采集想提高的横向分辨率 就是指这种分辨率.它可以通过小波分析和地震波形 变化特征的统计和模式识别方法来达到提高横向分 辨率和辨认岩体细节的目的.
高分辨地震勘探野外采集系统简介
强烈钠化的细粒花岗岩 ， 本身生成为含锡一稀有多金属 矿 的载矿体 。除锡、 钨矿外 ， 尚有方铅矿 、 辉铋矿 、 辉钼 矿等流化物伴生。初查评价为 ： 蚀变花 岗岩型含锡一稀 有多 金属 矿 、 中高温 热液 云英 岩 化钨 （ ） 石英 脉 型 矿 锡 一 床 。经选 矿试验 ， 可综 合 回收 利用 金 属一 稀 有金 属 矿 产
勘探 。受 大道 距 （０ ２ ｍ） 多组 合 、 １～ ０ 、 高频 （ ０ 、 ０ Ｈｚ 检 波 器的幅频 响 应 、 长 的束状 观测 系统 、 ６ Ｈｚ １ ０ ） 狭
炮检 方位 角度 变化 引频 率 降低等 因素 的影 响 ， 大地 约 束 了分 辨 率的进 一 步提 高。 高分辨 地震 勘探 极
中图分 类号 ： ６ １ ４ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ ４ ５ １ （ ０ ７ ０ — ０ ８ —０ Ｐ ３． Ｂ １０— ７６２ ０ ）５ ００ ３
１ 高分 辨地震 勘探数 据 采集制 约 因素
煤层 顶 、 板 的力学 性质 ， 底 煤层 内裂 隙发 育情况 等要求 。 而现 有仪 器装备 及相 应 数 据 采集 方 法 制 约着 煤 炭 三维 地震 数据 采集分 辨率 的进 一步提 高 ， 以完 成矿井 地质 难 所要求 的任 务 。 （ ）目前 ， １ 煤炭 三维 高分辨 地震 勘 探 多采用 大道 距
参考文献 ：
１ ５万鹏冲 、 郎蒲寨 幅区域地质调查报告Ｅ ］ Ｒ． 以上 两 种 测 量 方 法 ， 结 果 差 异 较 大 ， 论 从 异 ［ ］ １： 其 不
维普资讯
２０ 年第 ５ ０７ 期
西部探矿工程
８ １
（）目前 ， 炭系 统 广泛 使 用 的 ６ Ｈｚ１０ 高 频 检 波器 就是 一个 真正 意义 上 的采集站 。 ３ 煤 ０ 、０ Ｈｚ 本 按 １ｄ ／ｃ 的趋 势 向低 频 方 向下 降 。因 而只 有 在低 ２ ｂｏｔ 检波器其 幅频 响应 是 高通 的 ， 即在 低 于 谐 振 频 率 时 ， 基 ２ ３ 数 据传 输特 点 ． （ ） 由 数 字 检 波 器 Ａ／ 转 换 后 的 数 据 链 经 １ Ｄ ０ ＭＨｚ 网络传 输 。传输 线 内没有 任何模 拟信 号 。 于谐振频 率 的频段 上 ， 有 高频补 偿 作用 。极 大地 局 限 １ ０ 才 （） ２ 数据传输 （Ｉ Ｍ） Ｓ Ｉ 没有 ５Ｈｚ ０ 噪音干扰， 但存在 了接 收频 率 的提高 。 （）在 三 维 地 震 施 工 中 ， 于受 到 工 作 道 数 的 限 串音 和漏 电 。 ４ 由 制， 通常采用非全三维束状观测系统接收形成共面元道 （） ３ 在电缆数传总线上传输指令 、 状态信息和接收 素养。在狭长的束状范围内， 各个炮 点到远近检波点之 数据 。 ． 间， 其炮检方位角变化较 大， 必然出现激发子 波在传播 ２ ４ 数 据采 集特点 过程 中因 中心点 发 散引起 旅行 时 间 的变 化 ， 而 产 生 高 从 （）单个 数字 检波 器接 收 ， 组合 ， １ 不 无采 集站 。 频衰减叠 加道 。高频 衰 减 值 的 大 小 与炮 检 方 位 角 的大 （）大线 （Ｉ Ｍ） １ 采 集 单 元 （ ＭＧ） ２ Ｓ 将 ２个 Ｉ Ｓ 数据 传 小成正比。因此束状观测系统限制了分辨率 的提高。 输到 总控 系统 （ Ｒ 。 Ｃ Ｕ） 通过 上述 简要 分析不 难看 出 ， 炭 三 维地 震 勘探 数 煤 （）多道 且道距 等 于或 小于 ５ 的高密 度采集 。二 ３ ｍ 据采集中的束状观测系统所引起 的方位角变化 ，０ 、 维 （ Ｄ 施工 的最 大 能力 为 ２ ０ 道 ， 维 （ Ｄ） ６Ｈｚ ２） ００ 三 ３ 施工 的最 １０ 高频检 波器其 幅 频响应 ， 合 检波 器对 高 频信 号 大能 力为 ４ ００道 。 ０Ｈｚ 组 ００
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高分辨率单道地震调查数据采集技术方法
摘要：通过对单道地震采集技术方法的研究和分析，并结合海上试验和应用效果，从环境背景、震源选择等方面对单道地震采集系统的方法进行改进和创新。
通过研究原理和试验,总结出一套可行性较强的单道地震调查施工技术方法，提高单道地震剖面分辨率,获取更高精准度及信噪比资料。
关键词：高分辨率；单道地震；调查数据采集技术
高分辨率单道地震调查数据采集技术作为揭示海底表面以下浅层地质结构、潜在地质灾
害以及活动断裂带特征的重要手段，对海洋地质调查发挥着重要的作用。
海上操作过程中会
受到各项主客观因素的干扰，获取的资料信噪比也较低，影响后处理及解释工作。
目前对于
海上单道地震资料处理技术的研究越来越多，例如波浪静矫正、气泡效益、次波压制等。
文
章通过对高分辨率单道地震调查数据采集技术方法的研究，提高单道地震剖面分辨率，以便
获得较高信噪比的资料。
一、单道地震调查数据采集技术方法
单道地震采集主要依托于单道地震采集系统实现，采集系统由采集主机、接收电缆、震
源和导航定位系统组成。
震源主要有气枪和电火花两种形式。
其中气枪震源由空压机、枪控
单元、气枪等组成，电火花震源由电火花震源箱体、电火花释放单元组成；接收电缆主要是
由单道48元（或24元、8元）的水听器组成的。
通常情况下，采集系统应用的是一发一收
模式，即1个激发震源配备1个接收水听器[1]。
当探测地层较深时，激发间隔和记录量程一
般是在1s以上，这就导致对地层的探测分辨率过低，地层水平分辨率一般处于5至6米。
一发双收模式是指1个激发震源配备2组接收水听器，这样可以同时获取2道数字地震记录，
实现提高地层浅层部分高分辨率和地层深层部分探测深度大的效果。
双道接收单道地震布置
图的具体布置如图1所示。
除以上两种，还有双发三收的模式，即利用三组不同响应频率的
电缆，分别接收两个激发震源的反射信号。
利用高频电缆接收电火花震源的信号，利用低频
电缆和中频电缆与GI震源构成一发双收的采集模式，这样能够缩小采集间隔，更好记录海底表层的高频反射信号，实现清晰反映地震剖面深层结构和构造形态的目的。
通过分析可以看
出双发三收模式也意在将低频电缆或中频电缆与震源形成一发双收模式，进而进行数据采集，从作业的操作适用性来说，还是一发双收的模式更适合单道地震调查数据的采集。
图1 双道接收单道地震布置图
二、单道地震数据采集控制过程分析
在进行野外地震采集过程中，涉及到的环节因素较多，包括震源、采集参数、电缆长度
等多项选择内容。
其次工区环境背景的影响也较大，在采集作业过程中，记录剖面应以穿透
目的层、具有高分辨率为原则。
.在噪声干扰控制方面
单道地震调查不利影响主要是噪声过大，噪声影响分为有源噪声影响和环境噪声影响，
有源噪声影响指在震源或次生震源形成时以发生的噪声作背景，包括多次波、气泡效应、直
达波、绕射波等产生的噪声；环境噪声影响是指由于海洋内洋流涌浪、船动力噪音干扰、机
械振动、随机噪声等引发的噪声[2]。
在通常情况下，干扰噪声最小的位置在位于船尾左右舷
的外侧，并要避开船尾处涡流区域；有双机动力的船避开动力一侧，与勘测的震源保持一定
的距离。
在勘探线路时匀速直线拖曳，减少电缆摆动、起伏造成的噪声影响。
.航速与分辨率之间的关系
在相同的触发间隔下，船速越快，炮距离间距越大，水平分辨率越低（如表1所示）。
较快的船速会增加电缆拖曳时产生的噪声，船速为5.5Kn时产生的噪声要比船速为4Kn时产
生的噪声大1γPa。
4kn速度下，如使用的是气枪震源，空压机供足够压强的气大约需要5s，
在控制废炮率的前提下，那么水平分辨率将会达到10m左右。
三、在震源选择控制上
单道地震震源主要有气枪和电火花两种形式，电火花震源具有激发频率高的特点，一般
情况下激发的频率范围大约在300到5000Hz内。
随着震源能量的增加，低频部分的能量也
会随之增大，地层的可穿透深度也随之增加，可获取到较深地层的信息。
气枪震源所激发的
频率较低，如GI气枪，其激发的频率范围在40至300Hz，且不同容量的气枪震源所激发的
子波频谱图是不相同的，气枪容量越大其产生的频谱图越光滑，图像的质量也就越好。
根据任务的要求可以选择适当的震源，当要求探查浅部100m内地层结构时，可以设置
高分辨率的参数，即震源的发射频率应选择较高的设置，频带也应放宽。
因此，电火花震源
适合应用在高分辨浅部地层进行探测，气枪震源更适合应用探测深部地层深度大的目标。
目前，气枪震源主要使用GI气枪压制气泡震荡，其激发产生的子波具有峰值和旁瓣，有利于高分辨率海上地震勘探的应用。
四、接收水听器的效果控制
单道水听器在应用过程中所需要的技术指标包括检波器的数量、检波器的间距、声压灵
敏度以及接收有效宽带等指标。
目前使用的消除噪声的方法是利用检波器的布局提高电缆的
指向性，其方法原理是：在对不相干或对随机的噪声进行消除时，采用的是相互抵消的方法，噪声的轻度会快速减小至原来的1/N，其中N代表着检波器的个数，如果所有水听器接收的
信号是相同的，那么其综合起来的数值即是单个水听器的N倍，同时也可以在一定程度上消
除随即噪声和异相噪声[3]。
另外，对于电缆水平拖曳产生的噪声，可以通过海底沉积物的反
射将声波信号截断，这样就可以消除其它方向造成的噪声。
目前常用的单道水听器主要是24单元和48单元的，因为二者原理相同，接收的信号可
以集成一道，最后进行统一的输出，但是由于水听器的所处位置不同、距离间隔也不同，这
样信号之间就会产生时差，单元数也会发生变化。
在这种情况下进行叠加，信号的质量和差
别就会凸显出来，48单元的水听器叠加出的效果和频率会低于24单元的水听器。
因此，24
单元的水听器主要负责接收的是地层浅层部分的高频信号，对其实现高精度的探测，目前24
单元的水听器也主要应用在地层浅层剖面测量分析中，其垂直方向的分辨率可达到0.2至
0.5m；48单元的水听器主要应用在地层深层部分低频信号接收中，能够探测深部地层的信号；将两个水听器进行组合使用，能够同时获取地层浅层和深层部分的剖面分辨率[4]。
但2道同
频接收的技术指标有所不同，处理地理数据所需的参数也有所不同，但如果对2道地震处理
的剖面分辨率进行对比分析，则可以看出24单元的水听器记录的地层信息更为丰富，由于
受到二次反射的影响，深部地层的信息较为模糊。
所以使用二者相结合的方式才能满足地层
浅层部分和深层部分的需要。
五.结束语
综上所述，通过技术分析可以看出，该单道地震数据采集技术方法对分辨率和穿透深度
的作用是非常明显的，可以通过其获取较高的信噪比资料。
提高单道地震数据采集质量和施
工效率应对数据采集的整体过程进行全面的控制，针对项目任务选择合适的震源，通过降低
噪声、使用双道水听器接收等方式满足地层浅层和深层部分对于剖面高分辨率分析的需求。
参考文献
[1]李丽青,唐卫,陈泓君等.高分辨率单道地震剖面上定标号的计算方法[J].地球物理学进
展,2012,27(5):1871-1880.
[2]邢磊.海洋小多道地震高精度探测关键技术研究[D].中国海洋大学,2012.
[3]刘伍.上海近岸海域高分辨率单道地震探测海浪干扰及其压制方法[J].上海国土资
源,2015,24(4):93-98.
[4]万芃,温明明,吴衡等.高分辨率单道地震技术在深海探测中的应用研究[J].地质装
备,2014,19(4):33-36,41.。