三维观测系统聚焦性能分析技术及应用.pdf

第50卷第2期
石油物探
Vo.50,No.2
2011年3月
GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR PETROLEUM
Mar.,2011
文章编号:1000-1441(2011)02-0187-09
三维观测系统聚焦性能分析技术及应用
碗学俭,张松平,孙德福,杨汝超,吴小延,郭立杰
(中国石油化工集团公司中原石油勘探局地球物理勘探公司,河南濮阳457001)
摘要:三维观测系统聚焦性能分析是一种应用共聚焦理论( common focus point,CFP)进行三维地震采集观测系统
设计评价的方法,通过对检波点与震源点进行聚焦成像,进而分析观测系统聚焦成像的分辨率和清晰度,指导观测
系统设计。分析了三维观测系统的面元大小、覆盖次数、排列长度、检波点远近等因素对聚焦分辨率和聚焦清晰度
的影响,从整体上评价了观测系统聚焦性能,为采集的资料具有最佳叠前偏移成像效果提供了保证。马场实际资
料处理分析结果与应用聚焦性能分析技术分析的结果十分吻合,说明三维观测系统聚焦性能分析技术是科学合理
的,可以用来指导观测系统设计。
关键词:三维观测系统;聚焦性能;聚焦清晰度;聚焦分辨率
DOl:10.3969/.1iss.10001441.201.,02.013
中图分类号:P631.4
文献标识码:A
常规三维地震观测系统设计2是基于水平层论进行三维地震采集观测系统设计评价的方法,通
状介质条件下的共中心点分析,主要考志分辨率和过对检波点和震源点进行聚焦成像,分析观测系统
信噪比。通过面元大小、覆盖次数、排列长度等参聚焦分辨率和清晰度,指导观测系统设计。聚焦分
数论证,设计合理的观測系统,即:①最大炮检距大辨率可通过聚焦成像的能量主瓣宽度来量化,聚焦
致等于最深目的层深度,且满足速度分析精度及动清晰度则通过主瓣能量与旁瓣能量的相对比值来
校正拉伸要求;②不能出现空间假频现象:③信噪量化,聚焦成像能量越集中,旁瓣能量越小,则观测
比低的地区增加覆盖次数。其目的是为了使地系统的聚焦性能越好。通过量化分析炮检点聚焦
震采集资料具有最佳水平叠加效果和叠后偏移效性能和定性分析AVP属性,可以优化观测系统设
果。随着常规三维地震勘探向高精度三维地震计方案。
勘探的发展,观测系统设计从基于水平层状介质
发展到基于复杂介质,更加注重采集资料的叠前2影响聚焦性能的因素
偏移效果。我们应用共聚焦理论( common focus
point,CFP)进行三维地震釆集观测系统聚焦性能
聚焦性能分析主要用于分析采集资料对目标
分析,在观测系统设计阶段,从地质目标叠前偏地质体的最终成像效果。影响聚焦性能的因素较
移成像效果的角度来对观测系统设计方案进行多,如目标地层深度、资料的采集参数(包括采样间
评价。
隔、面元大小、覆盖次数、排列长度与位置等)、资料
信噪比、地质/速度模型、震源(主频、频带宽度)、偏
1聚焦性能分析基础
移孔径、偏移算法的误差等。本文主要讨论与观测
系统有关的因素,即面元大小、覆盖次数、最大炮检
共聚焦分析是一种运用叠前深度偏移理论距、检波点的远近、目的层深度对聚焦性能的影响,
进行观测系统设计方案评价的方法,即将设计的观总结出聚焦性能随不同观测系统参数的变化规律,
测系统加载到给定的复杂构造地区三维速度模型从而更好地指导观测系统的优化设计。
上,利用聚焦算子进行地震波场外推和目标地2.1目的层深度对聚焦性能的影响
质体成像,进而计算出三维地震观测系统的检波点
为了对比不同目的层深度对聚焦性能的影响,
与震源点聚焦属性,定量分析观测系统的预期分辦设计如表1所示的观测系统,分析其不同深度下的
率及AVP属性( amplitude versus ray parameter.聚焦性能。
或称 Radon域振幅属性),改进三维地震观测系统
设计方案
收稿日期:2010-06-04;改回日期:2010-07-05
作者简介:碗学俭(1964),男,高级工程师,现从事采集方法研究
观测系统聚焦性能分析是一种应用共聚焦理及项目管理工作。
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石油物探
第50卷
应用表1中的观测系统分别对500,1000,随着目的层深度的增加,聚焦分辨能力下降,聚焦
1500和2000m深度目的层聚焦成像,结果如清晰度明显降低。
图1和表2所示。由于在y方向只有6条测线,横2.2最大炮检距对聚焦性能的影响
向采集点数不足,导致分辨率在y方向随深度的
为了对比不同最大炮检距对聚焦性能的影响,设
变化明显大于x方向(纵向)随深度的变化,而且计如表3所示的几个观测系统
表1观测系统参数
观测方案
观测系统
最大炮检距/道间距/炮点距接收线距/炮线距/
面元大小
m
m
6L.2S60R1475-25-(50)-25-1475
1500
50
50
100
100
25 mx25 m
400
90
200
60
60
E
200
15
r/m
400
90
75
45
30
15
图1不同深度目的层聚焦分辨率对比
a500m;b1oo0m;c1500m;d2000m
表2不同目的层深度聚焦性能对比结果
深度
500m
1000m
1500m
2000m
聚焦分辨
x方向:15.31
x方向:15.38
x方向:30.67
x方向:43.61
率/m
y方向:19.94
y方向:31.36
y方向:73.14
y方向:131.36
聚焦度:58.77
聚焦度:48.42
聚焦度:47.41
聚焦度:38.05
聚焦清晰
度,%
x方向:76.41
x方向:64.28
r方向:69.06
x方向:76.30
方向:76.91
方向:75.33
y方向:68.64
y方向:49.88
表3不同最大炮检距观测系统参数
观测方案
观测系统
最大炮检距/道间距/炮点距/接收线距/炮线距/
面元大小
方案1(61L2S20R)475-25-(50)-25-475
549
10
00
10025mX25m
方案2(6L.2S32R)775-25-(50)-25-775
10025mX25m
方案3(61L2S40R)975-25-(50)-25-975
1013
10025mX25
方案4(6L2S60R)1475-25(50)-251475
1500
25m×25m
方案5(6L2S80R)1975-25-(50)-25-1975
1994
50
100
10025mX25m