三维高密度地震勘探方法与技术
三维地震勘探虚拟仿真实验设计
实 验 技 术 与 管 理 第37卷 第2期 2020年2月Experimental Technology and Management Vol.37 No.2 Feb. 2020ISSN 1002-4956 CN11-2034/TDOI: 10.16791/ki.sjg.2020.02.030三维地震勘探虚拟仿真实验设计张佳佳，梁 锴，张广智，张繁昌，宗兆云（中国石油大学（华东） 地球科学与技术学院，山东 青岛 266580）摘 要：为使学生更好地理解三维地震勘探的基本概念和理论方法，制作了W. S. French 三维地质模型，基于该模型设计了三维地震勘探虚拟仿真实验，模拟三维地震勘探中采集、处理和解释过程。
该虚拟仿真实验可以帮助学生直观地认识三维地震勘探施工流程，加深对三维地震勘探理论方法的理解，提高工程实践能力。
关键词：三维地震勘探；三维地质模型；虚拟仿真中图分类号：P315.8 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2020)02-0128-04Design of virtual simulation experiment for 3D seismic explorationZHANG Jiajia, LIANG Kai, ZHANG Guangzhi, ZHANG Fanchang, ZONG Zhaoyun(School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)Abstract: In order to help students to better understand the basic concepts and theoretical methods of 3D seismic exploration, a W. S. French 3D geological model is constructed. Based on the model, a virtual simulation experiment of 3D seismic exploration is designed to simulate the process of acquisition, processing and interpretation in 3D seismic exploration. This virtual simulation experiment can help students to understand the construction process of 3D seismic exploration intuitively, deepen their understanding of 3D seismic exploration theory and method, and improve their engineering practice ability.Key words: 3D seismic exploration; 3D geological model; virtual simulation三维地震勘探具有高密度地震数据采集、三维空间成像归位以及显示方式灵活多样等特点，已广泛应用于复杂地质构造以及隐蔽油气藏[1-3]探查。
全数字高密度三维地震勘探技术在黄土塬区的应用研究
全数字高密度三维地震勘探技术在黄土塬区的应用研究刘斌【期刊名称】《《科技视界》》【年(卷),期】2019(000)016【总页数】3页(P194-196)【关键词】高密度; 三维地震; 黄土塬【作者】刘斌【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安 710077【正文语种】中文【中图分类】P631.4; TD150 引言1994年，我国煤矿采区高分辨三维地震勘探技术在淮南谢桥煤矿得到了巨大的成功，随后，三维地震勘探技术得到推广应用，经过二十多年的发展，煤田三维地震勘探技术已经成为煤矿采区构造勘探的主要手段。
在实际应用上三维地震勘探的成果为建设高产高效矿井提供了有效的地质保障，获得了巨大的经济和社会效益。
但在某些地震地质条件复杂区，构造解释成果与采区生产要求的控制精度还不相适应，究其原因主要有两个方面，一是由于在三维地震勘探中质量控制和技术应用不当所致；二是三维地震勘探的固有能力所至。
同常规三维地震相比，高密度三维地震在数据采集上具有空间采样间隔小、均匀方位角及炮检距等优点，这有利于在资料采集和数据处理过程中保护有效信号，从而实现高保真度、高信噪比和高分辨率的勘探效果。
1 地质概况研究区面积约1.6km2，位于准格尔煤田南部，属高原侵蚀性丘陵地貌，经过实际测量，地表标高在1108.71～1269.2m之间变化。
总体来说，勘探边界南部、勘探区东北角、勘探区西北角被厚层黄土（砂土）覆盖，厚度一般大于20m，覆盖层土质干燥、松散，不利于地震波的激发和接收；勘探区中西部被风积沙、冲洪积物覆盖，厚度一般2～5m；新近系红层及基岩主要出露在大沟附近，勘探区北部坡地及勘探区中西部地区也有新近系红层直接出露于地表；勘探区中部被厚度不等的煤矸石覆盖，面积约0.36km2，最大厚度约100m，成孔难度大。
研究区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，含可采煤层 5层，即4、5、6上、6、9号煤层。
区内4煤层厚度在2.30～4.70m之间变化，标高在720～900m之间变化；区内5煤层厚度较小，不可采面积较大，煤层厚度在0～1.44m之间变化，标高在720～900m之间变化；区内6上煤层厚度较大，煤层厚度在10.05～15.77m之间变化，煤层厚度变化无明显规律，标高在670～840m之间变化；区内6煤层厚度在1.90m～6.24m之间变化，煤层厚度变化无明显规律，标高在640m～820m之间变化；区内9煤层厚度在0.85m～4.75m之间变化，煤层厚度变化无明显规律，标高在620m～760m之间变化。
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。
地质资源勘探的新技术
地质资源勘探的新技术随着科技的进步和人类对能源的需求越来越大，寻找和开发地质资源的意义也越来越重要。
地质资源勘探是指通过各种手段和技术，深入了解地下地质构造和矿产资源分布情况，以期找出富含矿产资源的地质构造。
而新技术的发展，为地质资源勘探带来了更多的可能性和便利性。
本文将从多个方面探讨地质资源勘探的新技术，以期为大家提供更多关于这个话题的了解。
一、高密度地震勘探技术高密度地震勘探技术是一种目前非常热门的勘探方法，它主要依靠高精度的地震探测技术。
随着科技的不断发展，高密度地震勘探技术已经成为了地震勘探的主要手段之一。
它可以提高地震勘探的精度和有效性，大大缩短勘探时间，降低勘探成本。
高密度地震勘探技术的重点在于获取更加准确的地质信息，并通过模型分析的手段进行有效的数据分析，从而得到更加详尽的矿藏分布和配置情况。
这种技术的出现，必将改变勘探行业的发展走向。
二、地质雷达技术地质雷达技术是一种能够探测到地下结构的雷达技术。
它通过射频信号的反射，可以非常精确地确定地下地层、石油、天然气等矿产资源的分布情况。
这种技术在勘探行业内应用非常广泛，具有非常好的效果。
它可以针对土壤深度大于20米的地质构造进行高效的探测，精度高、可靠性好、速度快等优点，能够大大缩短勘探周期、提高勘探效率，对勘探行业发展有着重要的推动作用。
三、光学雷达技术光学雷达技术是一种比较常见的勘探技术，主要通过激光束的发射，对地下矿藏进行探测。
这种技术主要通过激光束的反射和衍射作用，来测量地下介质的密度和厚度。
通过建立模型，并对模型进行数值模拟，可以获得更加准确的地质构造分布以及地下矿藏排布。
这种技术的使用非常广泛，特别是在寻找油气、煤炭的勘探、地下水资源的调查等方面，都有着非常好的应用前景。
四、磁波探测技术磁波探测技术是一种基于磁场变化的探测技术，主要用于地下水和矿产资源的勘探。
它通过磁场的变化对矿藏资源和地下水源进行探测。
这种技术可以大幅减少勘探的时间和成本，并且探测效果也非常好。
煤炭高密度空间采样地震勘探方法研究及应用效果
摘 要： 高密 度 空 间采 样 地 震 勘探 技 术 在野 外 采 用单 点激 发 、 点 接 收 ， 有效 避 免 野外 组 合 时 差对 高 频 的 影 响及 组 单 可
合 产 生 的接 收 各 向异 性 问题 ， 有利 于室 内对规 则 干 扰进 行 压 制 。 通过 开 展 高 密 度 空 间采 样 试 验 ， 高密 度 勘 探 技 并 对
作 者 简 介 ： 向 东 （９ １ ） 男 ， 北 涿 州 人 ，９３年 毕 业 于 河 北 大 郑 １７ 一 ， 河 １９ 学， 多年 从 事煤 炭 地震 采 集 技 术 研 究 工 作 ， 任 物 探 研 究 现
勘技 术 。
权 采集 ” 的基本 思想 是野 外采集 不再制约 于处理 、 解 释对野 外空 间采 集 密度 的要 求 ， 而是 采 用高 密度 方 式 进行野 外采集 。 处理 、 释根据 需要 自由选择 空 间 解 采样 。到了二十世 纪未期 至二 十一世纪 初期 国外 大 地球 物理 服务公 司 相继推 出高密 度地 震 勘探 技 术 ．
关 键 词 ： 密度 空 间 采样 ； 高 观测 系 统 设 计分 辨 率 ： 密 度 激发 技 术 ： 维 地震 高 三 中图 分 类号 ： ６ １ Ｐ３． ４ 文献 标识 码 ： Ａ
高 密度 地震 勘探 技 术最 初是 在 １ ８ ９ ８年沙 特 石 油公 司 “ 用型 陆上采集 １ 通 ４年之 后 ” 书提到 了“ 一 高
噪音 体现 出来 。地 质 因素 对地震分 辨率 的影响 主要 表 现为地 震 波在地 层 内传 播过 程 中子 波 的变化 ． 包 括地 层 的吸收衰减 、 表层影 响 、 间反射 以及传播路 层 径 的影 响等 。根据 经 验公 式 ， 水平 和垂 向分辨 率可 以用 下面公 式来计 算 ：
高密度电法在地震勘探中的应用
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高密度电法在地震勘探中的应用
王பைடு நூலகம்勇
# ! 中石化石油工程地球物理有限公司西南分公司 " 四川 德阳 "/ ! ; $ $ $
碳酸盐岩裸露区地表起伏及切割剧烈 ! 出露地层 ! 岩性及产状多变 " 溶洞 ! 天坑发育 " 含水性 "" 摘 " 要 ! 差! 变化大 " 近地表结构复杂且横向变化大 " 严重影响激发 ! 接收效果 # 加上地下构造非常复杂 " 断裂极为 发育 " 不同构造单元成像效果差异极大 " 导致剖面成像效果差 $ 如何改善地面激发 ! 接收效果 " 提高单炮 品质 " 从而改善剖面成像效果 " 成为灰岩区地震勘探的关键 $ 而含水 性 ! 激发岩性及碳酸盐岩泥质含量 是影响单炮品质的主要原因 $ 高密度电法能够根据不同的电阻率响应 特 征 " 结合地表岩性露头和钻井 资料 " 区分不同岩性 ! 不同含水性 " 还能根据电阻率变化规律识别垮塌破碎带 ! 溶洞发育段等 $ 通过高密 度电法成果 " 对激发点位进行优选 " 避免垮塌破碎带 ! 溶洞地段 激 发 " 改 善 激 发 条 件" 提 高 单 炮 品 质$从 应用效果来看 " 高密度电法在岩性和含水性识别方面有较好的效果 " 单 炮 资 料 品 质 获 得 较 大 提 高" 但由 于碳酸盐岩出露区 " 含水性总体较差 " 优选炮井对剖面成像效果改善有限 " 应用效果无法充分体现 $ 关键词 ! 复杂地表 # 岩性 # 高密度电法 # 含水性 # 低阻区 # 相对含水性 & ’ = / 8 !" 7"" 文献标识码 ! ’"" 文章编号 ! ! $ $ /%9 : ; ! # $ ! / $ /%$ $ # ?%$ 7 "" 中图分类号 ! 勘探区域不断向碳 "" 随着地震勘探 的 不 断 发 展 " 酸盐岩裸露的双复杂地区发展 $ 而在双复杂地区由 于地表起伏及切割剧烈 % 出露岩层 % 岩性及产状横向 变化大 " 表层风化 剥 蚀 差 % 含 水 性 差 异 大" 近地表均 " 质性差 从而引起近地表地球无理参数的变化 " 导致 近地表速度和厚度 突 变 " 在近地表速度和厚度突变 的位置 " 常常引起地震波场的改变 " 从而产生较强的 低频面波 % 散射干扰及其其它干扰波 & 碳酸盐岩裸露 " % " 区 激发 接收条件 极 差 大 大 降 低 了 采 集 资 料 的 信 噪比 $ 如何改善碳酸盐岩裸露区的激发 % 接收条件 " 获取较高信噪比的采集资料成为了地震勘探的一大 难题 $ 近年来 " 云贵 川 碳 酸 盐 岩 裸 露 区 进 行 了 大 量 " 的攻关试验 取得了一定的效果 " 在南盘江地区首次 尝试采用高密度电 法 成 果 " 辅助进行激发点位的优 选" 通过改善单炮激发品质 " 达到提高剖面成像效果 的目的 $ !" 工区概况 工区地处云贵高原东南部 " 地形起伏较大 " 表层 $ ! 风化剥蚀严重 地表出露岩性主要为砂泥岩 砂岩 % 泥岩以及它们的互层 # 和灰岩 " 其中砂泥岩主要为三 叠系地层 & 灰岩主要为二叠系和石炭系地层 " 另有少 量的三叠系 % 泥盆系地层 $ 区内岩层产状变化大 " 褶 # " & 皱剧烈 " 倾角较陡 ! 表层结构及其复杂 岩 # $!: $ H 石裸露 " 溶洞 % 天坑发育 " 地表破碎严重 " 含水性变化 大" 表层条件横向 变 化 大 " 激 发 接 收 条 件 整 体 较 差$ 区内深部地震地 质 条 件 复 杂 " 地 层 倾 角 大" 岩 溶% 断
高密度三维地震勘探在四川复杂山区应用效果
作 者简 介 ：张德 元 （ ９８一） １ ６ ＿ ，男 ， 四川大 竹人 ，高 级 工程 师 ，长 期从 事地 球物 理 勘察 和研 究 工作 ９ｌ
高密度 三 维地 震勘 探在 四川 复 杂 山区应 用效果 其 中金 堂沟 以北 主要 出露 飞仙 关 三 、四段 （ ｔ 、Ｔｆ ） Ｔｆ ，岩性 以泥岩 、砂质 泥岩 、钙质 泥 岩为 主 ，对地 震
３ 数据 采集
观测系统类型 ：束状 ，８线 ５炮 ，端点下倾方向发炮 ； 接收道数 ：６ ０道 （ ０ ８ ； 接收线数 ：８ ４ ８× ） 条 ； 接收线距 ：２ｍ； 接收道距 ：５ ０ ｍ； 炮线网格 ：４ｍ 纵向） ４ ｍ横 向） Ｃ Ｐ间隔：２ ｍ （ 向 ） ０（ × ０（ ； Ｄ ． 纵 ５ ×１ｍ（ 向 ） 覆盖次数 ： Ｏ （ ０ 横 ； ２ 次 纵向 ５ ， 次 横向 ４ ） 使用 ６ Ｈ 检波器三个串联堆放接收 ， Ｎ ２ 次 ； ０ｚ Ｓ ４８ 仪器 １ 采样 。 ｍｓ
ＤＯＩ ０３ ６ ／ｉｎ１０ — ９ １０ １ ９ ．ｓ ０ ０ ０ ２
１ 地质概 况
勘探区位于 四川盆地与云贵高原 的过渡地带 ，总体地势南高北低 ，河谷切割强烈 ，属构造侵蚀成 因 的中山地形 ；构造剥蚀地貌 ，山峦叠嶂 ，沟谷纵横 ；山峰多呈单面山 ， 沿顺 向坡多辟为耕地 ，坡底发育 河流及较多冲沟 ；反向坡常形成悬崖峭壁 ，难以攀越 ，常见滑坡及崩塌堆积场（ １ 图 ） 。 区 内含 煤 地层 为 二叠 系上 统龙 潭 组 ，主 要煤 层 是 Ｃ ３ １ 、Ｃ ５三层 煤 。 １ 、Ｃ ９ ２ Ｃ ３煤层 ：位于煤系 １ 上 部 ，下距 ｃ ９煤层 平 均 １ ３ｍ ，局 部 可 采 ，煤 厚 ｌ ０６ ． ５～２５ ｍ， 均 １ １ ． ７ 平 ． ｍ， ５ 结 构 简单 。局部 受 断层 影 响 ，存在无煤区。 ｃ ９煤层 ：位于含煤 ｌ 岩系 中下部 ， 下距 Ｃ ５ ２ 煤 层 １．０ ３．４ 平 均 ６ ０５ｍ， ６ ２ ．４ 。 煤 厚 ０９ ～ ０１ｍ ．５ ５ １ ． ｍ，平 均 ２１ｍ，结 构 ４ ．ｌ 简单 。局部受断层影响 ， 存在无煤 区。 Ｃ ５ 煤 层 ：位 于煤 系 ２ 底 部 ， 下 距 茅 口 灰 岩 图 １ 测 区地 形 图 ０４ ８４ ｍ， 均 ４５ｍ， ． ０ ． ０ 平 ． ５ 般 ２０ ． ０～６０ｍ。煤厚 ０７ ～３ ６ ． ０ ．９ ． ｍ，平 均 １ ４ ６ ． ｍ，结构 简单 。 ２ 勘探区位于龙山断层发育带与高笠笆 ～铁索桥断层发育带之间， 呈一北东 ～ 南西 向展布的单斜构造。 地层走 向 Ｎ ，倾 向 Ｎ Ｅ Ｗ，倾角 １。 ～ ５ ０ ２ 。。地震勘探前区内仅发现一条断层。
高精度煤炭三维地震勘探技术
体 及方 差体小 构 造解 释 技 术 来 提 高解 释 精 度 ； 且 并 在 地震 解释 过 程 中 由 物 探 、 质 、 计 人 员 共 同完 地 设
成， 地震资料和已知地质资料、 矿井地质资料紧密结
合 ， 高 了解 释精 度 ， 短 了解 释周 期 ； 维地 震 勘 提 缩 三 探 得到 了迅速 的推广 应 用 ， 震 勘 探 的精 度 和分 辨 地 率 大大 提高 ， 三维 地震 取 得 的地 质 成 果 在 优化 矿 井
和开发 了叠前偏移、 三维 目标处理、 各种复杂地 区的 三维地 震静 校正 方 法 等技 术 ； 富和 发 展 了全 三维 丰
地震解 释技 术 ， 实行剖 面 、 平面 和立体 解 释相结 合 的 综 合解 释办 法 ， 分利用 切 片解 释技术 、 震属 性解 充 地
释技术 、 断层 模式 识 别 技 术 、 维 可视 化 技 术 、 干 三 相
武 喜 尊
１０ ３ ） ００ ９
（中国煤 炭地 质 总局 ， 京 北
摘 要： 介绍 了中国煤炭地震勘探技术 的现状及所 面临的问题 ， 分析 了煤炭 三维 地震勘探技术今后 应努力研究 和须 重点关 注的几个 问题 ， 如频率 的问题 ， 小面元 高密度采集问题 ， 加强叠前研究工作 问题 ， 及单 点地震技术应 用 问题 ， 从 而实现高精度 勘探的 目的 ， 满足煤矿生产 、 建设 、 安全等 日益增长的需要 。 关键词 ： 分辨率 ； 网格 ； 偏移 ； 点地震 单
我 国煤 田地 质 系统 第 一块 三 维 地 震 勘探 试 验工 作 ， 为煤 炭地 质系统 开展 三维 地震 勘探 进行 了积极 的探
过 程 中还有许 多 问 题没 有 完 全 解 决 ， 不 能够 满 足 还 煤矿 生 产安全 及 高 产 高效 的要 求 ， 同时 煤 炭生 产 企 业对 这项 方法 技术 又 提 出了 新 的更 高 的要 求 ， 要 需 我们 继续 进行 深入 研究 。
节点仪器地震勘探辅助数据处理技术及应用
节点仪器地震勘探辅助数据处理技术及应用摘要：随着石油勘探和开采的不断发展，地质对象日益复杂，对精确识别油气井提出了更高的要求。
近年来，国外的高密度地震技术得到了飞速的发展，解决了噪声抑制、分辨率和保真度的改善。
为加速中国油田开发利用高密度地震技术，笔者对节点仪器地震勘探辅助数据处理技术进行了归纳整理。
关键词：节点仪器；地震勘探；数据处理一、地震数据处理技术现状由于有效的可控震源技术的迅速发展，使得野外地震勘探的采集范围越来越复杂，采集工作的效率和接触面也越来越大。
由于线路容量和施工条件等因素的制约，常规的地震数据采集设备已经没有了。
该方法能够满足复杂环境下高精度地震勘探的需要。
由于其体积小，采集独立，稳定可靠，具有较高的可靠性。
该观测系统具有设计灵活、适用范围广、工作效率高等优点，适用于油气勘探、煤矿地震勘探、在地质监测中有很好的应用前景。
此外，结点仪表在经济上也有较大的优越性。
中国油气勘探开发的重点有四个共性：(1)储层厚度：中国东部地区1~5 m，中国中西部地区5~10 m，超出了传统地震勘探技术的极限。
(2)储集层的异质性较高：大陆沉积面变化迅速，砂岩与泥岩间的交叠较多；碳酸盐岩储层是由多种因素共同作用的。
火山岩储层的发育机理和物性差异较大。
传统的地震技术无法满足对低分辨率目标的横向识别和各向异性的研究。
(3)地表复杂情况下，地层构造及断裂块体十分复杂。
地面和地下的复杂构造，使得地震图像难以进行，而波场的复杂性也影响了图像的准确性。
传统的地震技术在改善图像的准确性和纵向分辨率方面是不够的。
(4)在含油气丰富的凹陷（带）中进行精细储层评价、剩余油量监测、新地层系列寻找、动态开发监测是当前地球物理研究的热点。
因此，为了提高成像的准确性，必须在石油勘探和开发中增加信噪比；增加地震频带以改善解析度；为了提高油气藏的保真度，提高油气藏的准确性，已成为地震技术发展的当务之急[1]。
针对复杂储层勘探与开发中遇到的问题，对重点、难点、富集油气储层进行精细评估与开发，必须开展高密度地震实验与研究。
煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论
Vol. 48 No.6Dec. 2020第48卷第6期2020年12月煤田地质与勘探COAL GEOLOGY & EXPLORAHON文章编号：1001-1986(2020)06-0025-08煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论程建远，王千遥，朱书阶(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077)摘要：随着煤矿采区高密度三维地震技术的不断推广，对其采集参数选择有了新的认识，特别是线束方向、线距大小、最大炮检距以及覆盖次数与CDP 面元等关键采集参数的选择。
从理论计算 到工程实践角度，对煤矿采区高密度三维地震采集参数进行了分析与讨论，认为：道距、线距、炮点距、炮线距的大小与面元尺寸大小密切相关，能否实现无假频空间采样取决于面元大小，增 大线距有利于提高性价比；以煤层构造勘探为目标的前提下，最大炮检距可以大于目的层埋深；在地震条件良好地区，高密度三维地震设计的覆盖次数不宜太高，以提高分辨率；高 密度三维地震是面积采集、立体勘探，其线束方向设计不应受制于构造走向的约束。
通过不同面元大小、不同覆盖次数以及大线距采集的典型工程实例，初步印证了上述结论的正确性。
移动阅读关 键词：煤矿采区；高密度三维地震；两宽一高；面元大小；覆盖次数中图分类号：P631 文献标志码：A DOI: 10.3969/j.issn. 1001-1986.2020.06.004Discussion on parameters of high density 3D seismic exploration acquisitionin coal mining districtsCHENG Jianyuan, WANG Qianyao, ZHU Shujie(Xfan Research Institute Co. Ltd., China Coal Technology and Engineering Group Corp., Xi'an 710077, China)Abstract: High density 3D seismic technology is being popularized in coal mining districts, but there is some con fused understanding about its acquisition parameters design up to now. For design of the direction of the swath, the interval of lines, the maximum offset, the CDP multiplicity and bin size, this paper analyzed and discussed these key acquisition parameters from the theoretical calculation to the engineering consideration. The result is:The bin size is related to geophone interval, line space, shot point distance and shot lines distance, space acquisition withoutalias depends on the size of the surface element, and the increase of the line spacing is favorable for improvementof the cost performance ratio; If the purpose is aimed at coal and structural exploration, the maximum offset may be greater than the burial depth of the target layer; In the areas with good seismic conditions, it is better for the cov erage times of high density 3D seismic to be 24 times rather than too high; The design of the swath direction should% be restricted by the tectonic strike because high density 3D seismic exploration is 3D exploration by meansof area acquisition. In the end, the paper gives several successful examples about different surface element size, different fold number and large line spacing, which shows the correctness of the above conclusions.Keywords: coal mining districts; high density 3D seismic exploration; wide band, wide azimuth and high foldnumber; surface element size; fold number1988年L. OngkiehongE 首次提出了“不受约束 的采集”思想。
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线性动校正后初至波场(40m道距)
(Cai, et.al. 2006)
高密度地震勘探特点
4.提高噪声的识别、分析、和压制的精度
组合接收记录 （25m道距） 和点接收记录 （5m道距噪声 后的结果
高密度地震勘探特点
5.室内组合方式灵活多变
(Cao Wuxiang,2006)
组
信号传输道数有限 损失高频有效信号
保真度差
合
仪器动态范围有限 不利于信噪分离
勘 探
组内信号简单叠加 存在空间假频
单点激发/接收
消除组内干扰
信噪比高
高 密 度
采集道数高 采集面元小
避免假频 保留更多高频成分
分辨率高 保真度高
地
采样密度高
提高噪声压制精度
震
方位信息全
灵活的组合方式
动态范围大
利于4D地震监测
高密度是面向油藏的 一体化技术解决方案
三维地震勘探技术
Arshad South conventional seismic section (right) compared to the extended section of the high-density data (left). (WesternGeco)
前
后
斜交
正交
三维地震勘探技术
高密度地震资料室内处理
三维噪音压制
no fk
shot fk
S & R fk
3D fk
三维地震勘探技术
（Karagul and Crawford, 2003 EAGE）
高密度地震资料室内处理
室内组合方式对比
No static,10 traces sum static,10 traces sum
单点接收记录 常规地震记录
两资料频谱
(WesternGeco)
高密度地震勘探特点
3.高密度地震数据浅层信息丰富，初至波场利于调查近地表结构
地表高程
由于近地表高程变化，近地表有大倾角， 使得大道间距上的初至波存在假频，很难 进行连续追踪和准确拾取。而小道距记录 上初至波场比较连续且清晰。
线性动校正后初至波场(10m道距)
三维高密度地震勘探 方法与技术
地球科学与技术学院 2012年3月15日
三维地震勘探技术
主要内容
1．什么是高密度地震勘探？ 2．高密度地震勘探的特点 3．高密度地震技术的应用
三维地震勘探技术
高密度地震勘探
高密度地震是在野外进行单点采集，数字检波器接收，室内进行组合叠 加处理的地震勘探技术。采集过程中采用单点激发、单点接收、大动态 范围、多记录道数、多分量地震、全方位信息、小采集面元、高覆盖次 数，确保对数据进行充分、均匀、对称和连续采样；处理过程中，在室 内进行噪声压制以及灵活多变的组合叠加处理。可以提高成像精度和分 辨率，改善油藏特征描述。
数字检波器无滤波效应：对信号（各种信号和噪声）都不产生任何的畸变，同等地给予通 过。而模拟检波器对低频的振幅和高频的相位进行不同程度的压制，同时也破坏地震信号本身。
数字检波器有很高的动态范围：在A/D转换前最大的输入值为 0.2g(cm/s2)，名义上动态范 围可达到115dB，即相当于接近100万倍左右。而模拟检波器的动态范围只有60dB左右，相当于
三维地震勘探技术
高密度地震资料室内处理
十字排列道集抽取方法（正交排列）
炮模板
y (crossline) x (inline)
三维地震勘探技术
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)
高密度地震资料室内处理
交叉排列的地下成像
接收线
震源线
进行室内组合后，剖面的质量下降，尤其是对于浅层数据，分辨率急剧下降。处理过程中， 必须保证输出道间距满足目的层的成像精度要求。
三维地震勘探技术
高密度地震勘探特点
三几维千地倍，震相勘差探甚大技。术
高密度地震采集
常规组合地震资料CMP道集频率扫描结果 单点数字检波器资料CMP道集频率扫描结果
经过相同的处理，单点数字检波器资料上高频和低频成分都更加丰富 三维地震勘探技术
高密度地震采集
常规组合地震资料叠前时间偏移剖面
单点数字检波器资料叠前时间偏移剖面
经过相同的处理，单点数字检波器资料上垂向分辨率明显提高，尤其 是在2.2s双程时间处的强反射轴。信噪比也有一定的改善。
Static+FK+10 tr sum Static+10 tr sum+FK Sta+FK+rNMO+10tr sum
三维地震勘探技术
主要内容
1．什么是高密度地震勘探？ 2．高密度地震勘探的特点 3．高密度地震技术的应用
三维地震勘探技术
高密度地震勘探特点
常 规
采集道距大
存在组内干扰
信噪比低 分辨率低
高密度地震采集
模拟检波器：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。非全通的 相位谱会衰减高频成份。
数字检波器：建立在微电子机械系统（MEMS） 上的，其核心是MEMS传感器；动态范围大，失 真度小。
Comparision of Low Frequency Response of a Geophone and VectorSeis to Acceleration
5
两类检波器的振幅谱对比图
压制小于此频率的 频率，使大于此频
0
率的信号平等通过。
-5
两类检波器的相位谱对比图
Amplitude Response in dB
-10
Laser Vibrometer
-15
Geophone
谐振频率
VectorSeis
-20
-25
-30 1
10
100
Frequency (Hz)
(WesternGeco, 2005)
5m道距记录上没有假频且同相轴连续 性较好。这样便于从细节上分析波场 特征并选择更好的噪声压制方法。
(Cai, et.al. 2006)
三维地震勘探技术
高密度地震勘探特点
2.记录未组合的原始地震数据，高频信息丰富
三维地震勘探技术
常规海上地震道集 单点接收海上地震道集
三维地震勘探技术
高密度地震勘探特点
1.提高空间采样密度，消除空间假频
5m trace interval
40m trace interval
组合长度依次为2m, 4m, 8m, 16m, 32m。随着组合长度的增加，空气 波、地滚波、初至波依次出现假频，x-t域中假频与信号交错混叠，f-k 域中假频表现为噪声能量的卷绕。高频能量损失越多。