三维地震勘探.doc

三维地震勘探及垂直地震剖面法（9学时） 三维地震技术的兴起是在70年代末，正值世界范围内出现石油供应紧张的尖锐矛盾时期，当时由于二维地震方法的局限性，即使仅复加密测浅、增加覆盖次数，也难于查明较复杂的油气田地地质问题。因此，钻探成功率很低，或本人幅度上升。在这种形势下，已经从试验阶段发展到理论与实践都较成熟的三维地震技术得到了迅速发展。与此同时，适应于三维地震勘探的技术设备——多道数字仪和大型数字处理计算机的发展，也为三维地震技术的发展创造了必要条件。从此以后，地震勘探技术进入了一个全新的水平。由于三维地震具有高密度，三维空间成像归位以及多种灵活的显示方式寻优点。因此，外已卓有成效地用于查明各种复杂地质结构和陷蔽油气芷。 地震勘探的目的是通过地震观测获取反映地下界面真实位置和地下岩性、物性等地质信息。然而，二维地震观测只能获取反映（x,t）平面内的地质信息。即使在实际生产中，二维观测有时也在地表按面积布置测线，但每一条测线都是按二维采集数据并按二维偏移处理。由于二维偏移是沿着测线的视倾角方向进行的，偏移结果不完全，也不准确，尤其对于地下复杂的地质构造进行二维地震勘探。二维归位处理就不能反映地下界面的真实产状。 三维地震采集的数据是一个三维数据体（x,yct,A），三维偏移是□□进行的，各点都是按照它们真倾角方向偏移。因此可以回到它们各自的□□位置上去三维偏移的结果与真深度是一致的。 在国外，自1974年W.S.FRENCH用三维模型实验有为地证明了“只有□□”观点和方法研究地下三维问题，才能得出对于地质结构的全面正确认识，这一著名的模型试验结果引起了地震界同行们的广泛重视，从而开始三维地震技术的理论到实践的不断探索历程。 此后，美国地球物理服务公司（GSI）、西方地球物理服务公司、西德普拉克拉塞兹其斯（Prakla-seismos）地球物理公司、普劳塞路（Proussag）石油天然气公司等为解决复杂地震地质条件下的构造问题，首先开展了三维地震工作，采用这种技术公司还有埃克森、阿莫科、壳牌、德士古和黑西哥国家石油公司等，经过近十年的努力，大量的实例证明，三维地震在解决复杂地质问题以及在油气回开发的作用，无一便外地都收到了二维地震无法比拟的地质效果和经济效益。 三维地震勘探与二维地震勘探相比有以下几方面的优越性 三维数据采集不存在二维数据采集时来自非射线平面内的侧面反射波。 三维采集的数据按三维空间成象处理，可以真实地确定反射界面的空间位置。 三维观测可以避开地形、地物的障碍，对地表条件适应性很强。 三维观测可对□□有更大的保真度，相位数据更齐全，便于研究地层的岩性。 三维地震勘探资料的完整统一性及显示技术的现代化，更便于人工联机解释。 例如：美国在墨西哥湾近海所作的28个区块的三维地震工作，总投资1500万美元，相当于钻研3-5口井的费用。 美国加利福尼亚州费布霍克气田、由于地面为果园，二维无法施工，而三维对于复杂的地表条件，炮点和接收点线的布置有很大的灵活性，采用公路、大路、小路布置闭合圈观测，发现了30.2km2储呈为1亿立方米的气田等等。 由于三维地震勘探效果显著，近八年国外三维地震技术的发展极为迅速，国内也取得了一步成功。 三维地震勘探的基本原理 当前三维地震勘探是用反射波法进行的。二维反射波存在基本原理上有许多相似之处，二者所不同的是三维地震彩高密度的、各种形式的面积观测系统。所以三维地地震又叫面积观测法，下面简单介绍面积观测系统的反射波时距图。 一、面积测量系统反射波时距图 根据物理地震学的原理，地震波从泡点O激发后，以球面波方式向下传播，碰到反射界面后，根据惠更斯原理可以把反射界面上每一个点看作是一个新震源。再从新震源发出一系列小的球面波，向四面八方传播开来，对地面某个接收点来产，它所接收的反射波就是一系列来自反射界面的波的总和。 我们可以研究地下任意点P所产生的波在地面上分布的情况。设在地面M上布置n条测线，用普通排列接收地一任意绕射源P的反射。设线路为nxy,如果在n测线上的Oi点放炮，s点接收，则来自P点绕射波时间 t，是由Oi到P的路径r1及P点到S点的路么径r2所决定，若Oi点和S 点都在大地水准面上，即Z=0，H为绕射点的深度。 由Oi到P点的路径r1= 由P点到S点的路径r1= P点绕射波到达时间为：t= 为了书写方便，将Xi写成X则t= 由此可见，面积测量反射及时距图为极小点在P的旋转双曲面。 二、折曲测线观测系统反射波时距图 有的地区由于地表条件受限制，为了完成地震勘探任务，往往把测线布成折曲测线，波状测线及环形测线。这类测线的基础是弯曲测线，弯曲测线的时距方程为： t=+ l—炮检距