什么是多波多分量地震勘探技术

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1、什么是多波多分量地震勘探技术？近年来，为较好地解决特殊地质体构造成像、储层精细描述和含油气识别等问题，国内外许多石油公司和地球物理服务公司，投入了大量人力、物力，在海上、陆地展开了二维和三维的多波地震勘探。由于我国现有的以单分量纵波为主的勘探地球物理技术，在构造成像、裂缝检测以及油气预测等领域，还难以满足隐蔽性油气藏勘探开发以及老油田进一步增储上产的需要，因此，加快发展多波多分量地震勘探技术，并使我国在未来勘探技术的竞争中占有一席之地，成为油气勘探技术发展的当务之急。对此，记者近日采访了中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所油藏综合地球物

2、理研究中心教授级高级工程师黄中玉。记者：什么是多波多分量地震勘探技术？黄中玉：所谓地震勘探，就是研究地面上人工激发产生的地震波如何穿过地层传播至地层界面，再反射回地表被仪器所接收，并据此研究地震波在地层中的传播规律，从而达到查明地下含油气构造的目的。因此，在某种意义上，地震勘探就是一门研究地震波的应用科学。这里所说的地震波，是一个含有纵波、横波和转换波等多种不同类型的复杂的地震波场集合体。对于这样一个复杂地震波场集合体的理解与应用，人们经历了一个渐进的过程。起初，人们利用纵波频率高、速度快以及穿透能力强的特点，在地震勘探中激发纵波向地下传播，并

3、在地表安放接收垂直振动的检波器，用以记录纵波反射资料，形成了目前应用最为广泛的纵波反射法地震勘探技术。此后，为了提高勘探精度以及适应岩性勘探的需要，人们开始将目光投向横波。因为横波传播速度低，它可能会取得比纵波更高的分辨率，而且利用横波与纵波之间的速度差异，可能有助于对地下岩性的识别。但在对横波的实际研究中，人们发现，横波勘探需要专门的震源装备，要求施工作业环境开阔，更重要的是横波衰减比纵波快，很难得到深层高品质的横波资料，而对深层的分辨率也没有像当初想象得那样高。不过，虽未达到最初的理想结果，但在进行纵波与横波资料的对比中，却取得了一些重要成

4、果。其中最为成功的是对纵波资料中真假“亮点”的识别方面。所谓“亮点”，就是纵波资料上的“振幅异常”现象。当这些“亮点”出现时，往往意味着该处有油气存在的可能。实际上，由于纵波资料本身的局限，这类“亮点”往往有真有假（这是单一波场始终存在的一个多解性问题）。但是，当人们使用横波勘探的资料时，发现它有助于准确识别真假“亮点”，这与横波速度在地层中的传播性质有关。采用横波的“另眼”观察，竟会收到如此效果，这大大增强了人们对横波的兴趣，也提高了人们的期望值。但由于横波的勘探深度不够深，且采集成本较高，因此没有得到广泛应用。那么能不能利用另一种地震波场，

5、既能到达一定的勘探深度，又能够像横波一样有效“观察”地层呢？转换波可以同时满足这两个要求。所谓转换波，就是当地震波中的纵波倾斜入射到地层界面时，除了出现正常的纵波反射外，同时还会反射出一个横波。由于这个横波是由入射的纵波自动“转换”出的，所以称之为转换波。这样，波的前半程是纵波性质，可以达到较横波更大的勘探深度；波的后半程是横波性质，可以充分满足研究者的愿望。与常规纵波勘探相比，利用转换波勘探所需要的特殊装备，仅仅是沿水平方向振动的横波检波器，这使得勘探成本大大降低。不过，转换波反射点的非对称性使得这种资料的处理相对复杂。目前，随着处理方法的不

6、断完善，转换波法得到较广泛应用，已经成为勘探和开发地震中的研究热点。由于纵波、横波和转换波等勘探方法各具特色，人们产生出利用多种波场联合勘探的想法，并在野外数据采集中，采用纵波震源或横波震源激发以及相互正交的三分量检波器接收，从而获得多分量的地震资料，用以解决构造、岩性和储层等勘探技术难题。因此，所谓多波多分量地震勘探技术，就是采用多分量激发和接收，综合利用纵波、横波和转换波等多种地震波信息，实现改善构造成像、进行岩性分析、检测储层裂缝以及直接预测油气等目的的地震技术。记者：该技术在国内外的研究发展情况怎样？黄中玉：上世纪80年代初，当国际上兴

7、起纵波与横波联合勘探的热潮时，中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所，率先在国内开展了纵波和转换波联合勘探技术的研究和二维数据采集试验，最早在国内完成了转换波地震资料的横波速度分析、转换波动校正、转换波转换点叠加和叠后偏移技术，并在国内各大油田推广普及这项技术，为该技术的发展奠定了基础。随后，国内多家研究机构、高等院校、生产单位纷纷开展了采集技术、采集方法、资料处理和资料采集的研究和试验。如胜利油田和大庆油田开展了颇具实用性的纵波和转换波联合勘探。国家“863”计划将海上多波勘探技术列为一级子课题，进行海底电缆和海底三分量检波器研制，以及

8、资料采集和资料处理系统的研发等。进入21世纪，国家“十五”科技攻关项目又将矢量地震技术纳入研究课题。目前，国内多波多分量勘探已经进入大范围的试用阶段，