三维(3D)地震勘探

.,1,3D地震勘探,.,2,.,3,一维勘探是观测一个点的地下情况；二维勘探是观测一条线下面的地下情况；三维勘探是观测一块面积下面的地下情况；四维地震勘探是在同一地区不同时间重复做三维地震勘探，则可称之为四维地震勘探（时移地震）。四维是观测同一块面积下面不同时间的地下变化情况。根据地质任务和达到的目的不同，可采用不同维的勘探方法。,大大改善记录质量，提高信号的清晰度和分辨率，从而提高解决地质问题的能力，能把油气田的位置确定得更准确。由于三维地震最后得到的是一组立体的数据，根据这个数据体就能给出地层的立体图像（三维立体图）。同时，也可给出由浅至深，一层层的水平切片图，将这些图制成动画，人们就能像看电影一样来解释地下地质情况，省时省力又精确。,.,4,发达国家20世纪70年代开始使用中国20世纪80年代迅速发展起来,野外资料采集室内资料处理成果解释,三维地震是将地震测网按一定规律布置成方格状或环状的地震面积勘探方法。,.,5,三维地震勘探技术发展方向主要包括3方面：一是发展万道地震采集技术。采用万道地震仪(测线在30000道以上)和数字检波器进行单点激发、单点接收、大动态范围、多记录道数、多分量地震、全方位信息、小面元网格、高覆盖次数的特高精度三维地震采集技术。二是发展数据处理和数据存储技术。为提高处理精度，必须发展海量机群并行处理和海量存储技术。海量机群并行处理技术是指PC-CLUSTER(针对大型数据库及大负荷运算量的集群计算机)的节点要多，同时发展相关的静校正处理、组合处理、叠前时间偏移、叠前深度偏移、全三维各向异性等处理技术，以提高地下成像精度和储层描述精度及含油气分析精度。海量存储技术指发展大容量的磁盘和自动带库，以满足大数据量的存储需求。三是进行高精度精细地震解释。随着微机性能的提高、成本的降低以及可视化解释软件的发展，三维可视化解释技术的发展趋向是微机群，即用于解释的微机群将以两种形式存在：一种是集成并行机群，用于大数据量的计算和三维可视化分析；另一种是分布式机群，人手一台，通过网络连接，用于精细解释研究。,.,6,用三维的观点和方法研究地下三维问题，才能得出地质构造的全面认识。,a、三维地震模型b、原始剖面c、二维偏移剖面d、三维偏移剖面,.,7,.,8,三维地震勘探与二维地震勘探相比的优越性,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。三维观测可对资料有更大的保真度，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。,.,9,三维地震野外数据采集,观测系统的设计原则1.在一个共炮点道集式一个共CDP道集内地震道应均匀分布。即，炮点距、道间距一般均匀分布，布保证同时勘探浅、中、深各目的层。即能取得各反射层的有用反射波信息，又能用来进行速度分析。2.在一CDP道集内各炮检距连线的方位方向应当尽可能比较均匀地分布在中心点的CDP点360的方位上。3.地下各点的覆盖参数应尽可能相同，保证叠加参数相同。均匀的覆盖参数是保证反射记录振幅均匀，频率均匀的前提，从而保证地震记录特征稳定，便于岩性、岩相研究。,观测系统的类型与选择：规则型：地面施工条件好，无施工障碍的地区。炮点和检波点按一定的规律有规则的分布。不规则型：地面施工条件不好，有施工障碍的山区、水泡等。不规则型观测系统仅适用于地表障碍物多，通行条件差，不能按正常观测系统施工的地区，可根据地面条件和地质任务的要求设计成各种类型。,.,10,规则型观测系统：十字型观测系统，由此衍生成L型、T型,这类观测系统可将地下网格面积分布在需要勘探的地区，湖泊、村镇等。在进行小面积三维观测时，用多道仪器，多个炮点即可完成野外采集。施工时，接收点排列不动，炮点沿炮线逐点激发。缺点是：单次覆盖,.,11,组合型观测系统从炮点和接收点分布关系，可分为垂直型、平行型和斜交型。1）垂直型观测系统,该系统一般由十字型观测系统组合或衍生而来，主要有直式栅状系统和地震线束观测系统。可作为小面积三维观测网，将地下网格面积分布在需要勘探的地区。,.,12,这种观测系统的的优点：可以获得从小到大均匀的炮检距和均匀的覆盖参数，适应于复杂地质条件的三维地震勘探。此外在多居民点、多农田地区可改变偏移距和发炮方向进行施工，亦可获得满意的资料。,地震线束观测系统是目前三维地震大面积施工中最常用的类型，该系统是由多条平行的接收排列和垂直的炮点排列组成。,.,13,观测方式：8线5炮240道使用道数：8（120+120）道=1920道覆盖次数：415面元大小：12.5m25m道距：25m排列线距：250m纵向炮排距：200m横向炮点距：50m最大纵向炮检距：2987.5m排列横向滚动距离：250m最小纵向炮检距：12.5m,观测系统（大港油田王官屯三维）,.,14,2）平行线型布置,.,15,3)积木型（又称斜交型）炮点线与接收点线彼此斜交,.,16,沿测线布置检波和炮点，可以得到测线附近条带上的反射资料。宽线剖面处理后，能确定地下反射界面的位置、倾角和倾向，分析波的来源，提高剖面信噪比。,4)路线型（宽线剖面）,.,17,不规则型观测系统仅适用于地表障碍物多，通行条件差，不能接正常观测系统施工的地区，可根据地面条件和地质任务的要求设计成各种类型。不规则型观测系统的优点是灵活机动，放炮时炮点和检波点位置选择灵活方便，但它们有以下共同缺点。叠加次数一般较低，而且不均匀。炮检距变化范围一般较小，仅在个别点上有从小到大比较完整的炮检距。资料处理比较复杂。由于存在上述问题，不规则型观测系统一般只用于通行条件困难的地区，并且仅在信噪比高的地区才能得到较满意的结果。,2、不规则型观测系统,.,18,.,19,一、面积测量系统反射波时距图,为了简化起见,令绕射源P在坐标原点O的正下方,则自激自收旅行时为:为了书写方便,将xi写成x,则由此可见,面积测量反射波时距图为极小点在P点的旋转双曲面。,.,20,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：,二、折曲测线观测系统反射波时距图,由上式可见，弯曲测线反射波时距曲线是一条与激发和接收点的平面坐标有关的，复杂的空间曲线，不管曲线多么复杂，只要能用数学方式模拟，就可通过方程的方法把反射界面研究下来。,.,21,三、共反射面元,面积测量和折曲测线观测系统的三维多次覆盖技术不能严格遵守共反射点叠加的定义，必须给予新的含义，实际的共反射点道集随着测线的改变或测线弯曲会有一定的离散，围绕着理论共反射点位置的这些实际的地下共反射点道集，称为“共反射面元”。“共反射面元”叠加，是指“共反射面元”道集内各反射点信号的叠加，叠加结果应该象来自同一反射点那样使信号得到加强。,.,22,三维地震资料处理与二维相似，但各个处理环节必须考虑三维特性和庞大的数据体的操作与管理。三维地震资料处理大致可分为预处理，常规处理，特殊处理及成果显示四大部分。,三维地震资料处理流程,.,23,三维地震资料的解释,构造解释岩性解释,.,24,三维地震的六个特点：真归位后交点闭合无侧反射水平分辨率高具水平切片和层振幅显示功能人机联作解释彩色显示,三维地震资料的解释,.,25,一、三维地震资料的特点1.与二维相比，三维可以做到真正的空间归位，因此三维偏移资料上无闭合差，剖面上的背斜、断层等形态、大小、位置也较准确。,.,26,交叉剖面显示,.,27,2.三维地震可消除侧反射影响，因而背斜圈闭形态与大小比较真实。不像二维地震由于侧反射影响，背斜往往变宽，变大，尤其是低幅度背斜的失真明显。,.,28,3.三维地震在纵、横两个方向上密集设置测点，测点距一般20-100m，常见为5050或5075m，因而在地下每20-37.5m获得一个信息，使水平分辩率显著提高。,一个蛇曲河道在三维地震显示中，得到了河道整体展布。,.,29,A、L75线局部剖面，浅层断层清楚，信噪比高。,.,30,4.三维资料是一个数据体，可以在任意方位上切片显示：如主测线方向Inline，横测线方向Crossline，过井切片，斜切片，水平切片，层切片，尤其象水平切片和层振幅切片是三维解释中所特有的功能。,.,31,用水平切片直接做构造图。,.,32,5.彩色显示：三维资料均采用彩色显示，彩色成图，彩色输出。这样提高了地震资料的视觉分辨率。,.,33,.,34,6.人机联作解释解释常在工作站上进行。工作站一般包括图象处理机，辅助图象存储器，数据输入装置和显示终端。配备的软件包括许多专用的模块。国内市场上常用的是Landmark工作站，Geoquest工作站等。具软硬件系统成套，由多家石油公司生产销售。,.,35,三维地震资料显示,三维数据体,折曲测线剖面,对角线测线剖面,横剖面,水平剖面,纵剖面,立体显示,垂向剖面,等时切面,等时系列切面,全息图,三维立体图,.,36,inline、subline：垂直于构造走向的剖面（主测线）Crossline：平行于构造走向的剖面（联络测线）水平切片：（timeslice）每一张切片是地下不同层位的信息在同一时间内的反映。相当于某一等时面得地质图。即同一张切片里显示了不同层位的信息，如反射振幅强弱、频率高低、信噪比变化、断裂分布、断距、构造、异常体等。而同一层位的信息又连续清晰地反映到多张切片上。利用连续的水平切片进行三维作图，能大大提高构造图的精度。,.,37,三维地震数据体,从三维地震数据体提取的垂直剖面和地震切片,.,38,水平切片是地下不同层位的信息在同一时间内的反映，它相当于某一等时面的地质图，即同一张切片里显示了不同层位的信息。沿层切片是沿某一个没有极性变化的反射界面，即沿着或平行于追踪地震同向轴所得的层位进行切片,它更倾向于具有地球物理意义。沿层切片把地下同一层位的信息显示到一张切片上。地层切片是以解释的两个等时沉积面为顶底，在地层的顶底界面间按照厚度等比例内插一系列的层面，沿这些内插的层面逐一生成切片，这种切片比时间切片和沿层切片更接近于等时界面。,.,39,沿层切片立体显示,.,40,三维数据体中部分数据体的显示