三维地震知识

1、三维地震勘探三维地震技术是在二维地震技术（即上面介绍的地震勘探技术）的基础上发展起来的。发达国家20世纪70年代开始使用三维地震技术。我国三维地震技术在20世纪80年代迅速发展起来，现已形成包括野外资料采集、室内资料处理和成果解释的 一整套技术体系，在油气勘探开发中发挥了重要作用。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。它能大大提高地下共深度点（指炮点和检波点连线的中点，在地震资料处理时，首先是 把解偏后中心点一致的地震道集中在一起，将时间转化为深度，称为共深度点）的数 量和更真实地给出地下地质形态。三维地震与二维地震的区别，在于前者更加精细，得出立体的图像，上下、

2、左右、 前后的变化皆可看到。二维地震剖面是固定的有限的，而三维地震则可以任意切割不 同方向的剖面。三维地震勘探测线间距2050米（二维地震勘探测线间距在1000米以上），野 外采集数据量极大，必须经过大型计算机处理之后，才能成为用于地质解释方面的资 料，现在普遍采用人机联作系统解释。目前油气勘探对二维、三维地震部署的要求是：用二维地震获得的地质构造，布 置预探井，发现油气层后，立即部署三维地震，精细落实圈闭及储集层变化，布置评 价井，以提高钻探成功率。断陷盆地断块复杂的构造，可以用三维地震构造图布置预 探井。渤海湾盆地使用三维地震技术在查明细小断块及砂体方面，取得了显著效果， 找到了二维地震没

3、有发现的新断块。在油气藏描述和储层预测方面，三维地震发挥了 不可替代的作用。由于地震勘探的测线只提供了二维的信息，要了解一定面积内的地下情况需要把 各条测线的地震剖面进行对比，找出相关的信息推断测线之间的地下情况，才能形成 整体概念，这就可能产生相当大的人为误差。三维地震是在一定的面积上采用地下地 震信息的方法，它可从三维空间（立体的）了解地下地质构造情况。这种方法可以提供 剖面的、平面的，立体的地下地质图构造图象，大大地提高了地震勘探的精确度，对 地下地质构造复杂多变的地区特别有效。由于野外费用和处理费用均较贵，且需用大型计算机处理，因而只是在已见油流的局部构造上迂到复杂的地质问题时才采用。

4、如 西部地球物理公司，实际处理三维地震资料的工作量只占它的总处理量的0.5 1 %。不断发展的三维地震勘探技术继中石油在冀东发现储量10亿吨的大型油田之后，中石近来也表示有望在新疆塔河油 田获逾2亿吨探明储量（新华社5月31日报道）。这些大油田的勘探，都与一项技术三 维地震勘探技术一一分不开。本报特约中国石油塔里木油田分公司高级工程师、北京大学地 球与空间科学学院博士罗春树为读者解析这项技术的秘密。三维地震勘探技术是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术，其应用 目的是为了使地下目标的图像更加清晰、位置预测更加可靠。三维地震勘探技术是从二维地 震勘探逐步发展起来的，是地球物理勘探中

5、最重要的方法，也是当前全球石油、天然气、煤 炭等地下天然矿产的主要勘探技术。与二维地震勘探相比，三维地震勘探不仅能获得一张张地震剖面图，还能获得一个三维 空间上的数据体。三维数据体的信息点的密度可达12.5米X12.5米（即在12.5米X12.5米的 面积内便采集一个数据），而二维测线信息点的密度一般最高为1千米X1千米。由于三维 地震勘探获得信息量丰富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特 地貌、断层等均可直接或间接反映出来。地质勘探人员利用高品质的三维地震资料找油找气， 中国近期发现的渤海湾南堡大油田、四川普光大气田、塔里木盆地塔中I号大气田等，全要 归功于高精度的三维

6、地震勘探技术。要了解三维地震勘探技术，有必要先了解一下二维地震勘探的基本原理。二维地震勘探 方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，采集地下地层反射回地 面的地震波信息，然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖 面图就像从地面向下切了一刀，在二维空间（长度和深度方向）上显示地下的地质构造情况。 同时几十条相交的二维测线共同使用，即可编制出地下某地质时期沉积前地表的起伏情况。 如果发现哪些地方可能储有油气，则可确定其为油气钻探井位。三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似，但其工作内容及达到的效果 却今非昔比了。三维地震勘探主要由野外地震数据

7、资料采集、室内地震数据处理、地震资料 解释3个步骤组成，这是一项系统工程，甚至每个步骤就是一个系统，因为这3个步骤既相 互独立，又相互影响，而且每一步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。野外地震数据资料采集包括测量、钻浅井孔埋炸药（在使用炸药震源时）、埋检波器、布 置电缆线至仪器车几道工序。测量的任务是定好测线及爆炸点和接收点的位置。钻井的任务 是准备好可埋下炸药的浅井。埋炸药就是向井中放入炸药，以在爆炸后产生出地震波。地震 波遇岩层界面反射回来被检波器接收并传到仪器车，仪器车将检波器传来的信号记录下来， 这就获得了用以研究地下油气埋藏情况的地震记录。室内地震数据处理是把采集到的地震信息磁

8、带上的大量数据输入专用电子计算机，按不 同要求用一系列功能不同的程序进行处理运算，把数据进行归类编排，突出有效的，除去无 效和干扰的，最后把经过各种处理的数据进行叠加和偏移，最终得到一份份地震剖面或三维数据体文件。地震资料解释是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程，包括运用波动理论和地质 知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，作出构造解释、地层解释、岩性和烃类检测解释 及综合解释，绘出有关成果图件，对工作区域作出含油气评价，提出钻探井位置等。三维地震勘探是根据人工激发地震波在地下岩层中的传播路线和时间、探测地下岩层界 面的埋藏深度和形状，认识地下地质构造进而寻找油气藏的技术，与医院使用的B超

9、、彩 超和CT技术类似。地质学家通过三维勘探剖面寻找地下油气藏，和医生通过CT寻找病人 身体内部的病变不同之处在于：人体结构是基本相同的，而地表的条件和地下的地质结构却 千变万化，油气的运动方向与赋存部位也无规律可循；应该说，地质学家面临的挑战比医生 大得多。也正因为如此，为了寻找更多的石油与天然气，三维地震勘探技术近几年发展很快，数 据采集、处理和解释的方法不断取得新的突破。每秒几千亿次计算速度的高性能计算机和几 百T（1T=1000GB）的存储设备，促进了地震勘探技术的发展；同时，三维地震勘探技术也反 过来促进了计算机硬、软件的发展，还催生了层序地层学、地震地层学等新的边缘学科，这 些新的

10、油气勘探理论对复杂油气藏的勘探起到了很好的指导作用。三维地震勘探技术今后的发展方向主要包括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