可控震源低频能量激发在低频地震数据采集应用中的误区

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1、可控震源低频能量激发在低频地震数据采集应用中的误区＊陶知非＊＊１刘兴元２王志杰３（１．东方地球物理公司国际勘探事业部，河北涿州０７２７５０；２．中国石油物资公司；３．大庆钻探物探一公司）摘要陶知非，刘兴元，王志杰．可控震源低频能量激发在低频地震数据采集应用中的误区．物探装备，２０１２，２２（４）：２１１～２１７低频地震数据采集与低频可控震源是近来国际地球物理市场上的热门话题。但是，在实际应用中必须明白这项技术的背景与应用条件，处理好一些关键技术的衔接，才能在地震勘探中发挥低频能量在解决油藏方面潜在的固有优势。本文结合作者的亲身实践，将应用中容易混淆的几个概念与大家讨论，共同思

2、考如何推动这项技术的应用。关键词低频地震数据采集低频可控震源误区ＡＢＳＴＲＡＣＴＴａｏＺｈｉｆｅｉ，ＬｉｕＸｉｎｇｙｕａｎａｎｄＷａｎｇＺｈｉｊｉｅ．ＰｉｔｆａｌｌｓｏｆｖｉｂｒｏｓｅｉｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＬｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ．ＥＧＰ，２０１２，２２（４）：２１１～２１７Ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｉｓｍｉｃａｎｄｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｖｉｂｒａｔｏｒｙａｒｅｈｉｇｈｌｉｇｈｔｔｏｐｉｃｓｉｎｒｅｃｅｎｔｌｙｇｌｏｂａｌｓｅｉｓｍｉｃｍａｒｋｅｔ，ａｎｄｔｈｏｓｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅｒｅａｌｌｙｄｅｐｅｎｄｏ

3、ｎｈｏｗｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｔｓｂａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｅｓｏｍｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｄｏｐｔｅｄ．ＴｈｅａｕｔｈｏｒｂａｓｅｄｏｎｐｅｒｓｏｎａｌｐｒａｃｔｉｃｅｗｒｉｔｅｓｓｏｍｅｃｏｎｃｅｐｔｓｗｈｉｃｈｅａｓｙｍａｋｅｃｏｎｆｕｓｅｄｔｏｐｒｏｍｐｔｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｖｉｂｒａｔｏｒｙａｎｄＬｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎｒｉｇｈｔｗａｙｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｉｓｍｉｃ，ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｖｉｂｒａｔｏｒｙ，ｐｉｔｆａｌｌ采

4、集；误区三：常规扫描信号与低频扫描信号的相位误差以及畸变应该大致相当；误区四：只要有低频震源，就可以进行低频地震勘探；误区五：低频采集作业会对可控震源造成严重损坏；误区六：低频震源可以采用常规的观测系统与数量配置。本文（上篇）对误区一、二、三进行了深入地探讨；误区四、五、六将在下篇中进行探讨。２００９年东方地球物理公司与荷兰皇家壳牌石概述１低频地震数据采集与低频可控震源是近来国际地球物理市场上的热门话题，低频能量在解决油藏方面具有潜在的固有优势。但是，在实际应用中，要想充分发挥可控震源低频能量激发的优势，必须正确理解并处理好以下几个容易混淆的概念，走出下面几个误区：误区一：低

5、频地震采集是因为先有了低频可控震源；误区二：常规可控震源可以用于低频地震数据＊本成果是国家“十二五”国家８６３项目《高精度可控震源技术》专题（编号：２０１２ＡＡ０６１２０２）下的《高精度可控震源》中研究课题的一部分。＊＊陶知非，ＳＥＧ会员，教授级高级工程师，目前主要从事可控震源激发与应用研究工作。油公司（Ｓｈｅｌｌ）开展了低频激发、大偏移距、高密度地震数据采集的先导性试验，并取得了突破性进展［１］。野外实际地震数据采集处理结果验证了采用特殊设计的低频可控震源（ＫＺ２８ＬＦ）激发低频地震信号（～１．５Ｈｚ）的可实现性，同时也验证了低频地震信息对全波场反演（ＦＷＩ）的重要意义以及

6、对速度建模精度的影响［２］，如图１所示。施仑贝榭（Ｓｃｈｌｕｍ－ｂｅｒｇｅｒ）公司利用纯模型数据进行相对波阻抗反演，也得到了同样的研究结果，如图２所示。正是因为地球物理界真正地看到了可以通过主动激发产生低频地震信号的作用，从２０１１年开始，国际地球物理勘探地震数据采集服务的市场上，几乎所有应用可控震源的地震采集项目都被要求开始尝试采用低频信号激发技术。实际上，经历过低频地震采集试验后，回顾起来才更清楚地认识到低频地震采集项目的风险非常大，稍不注意，就会功亏一篑，根本达不到预期的地质效果。下面结合国内外在低频地震数据采集方面的具体应用，列举出应用中易出现的几个最为重要的误区，也

7、是一种后思考，与大家分享。误区一：低频地震采集是因为先有了低频可控震源２目前一些人还认为低频地震采集是因为先有了低频可控震源，这个不是“先有鸡，还是先有蛋”那样的混沌问题。低频地震信号的研究是从观测天然地震开始的。一些科学家采用被动（无源）观测的方式接收天然地震激发数据，其中最早开展这方面研究工作的是瑞士苏黎世的Ｓｐｅｃｔｒａｓｅｉｓ项目研究组。Ｓｐｅｃｔｒａｓｅｉｓ项目组的主要研究内容是低频信息与流体关联性的研究［３］。俄罗斯的科学家也观测到图１地震记录中低频信息对速度模型精度的影响天然地震活动中的低