高分辨率单道地震调查数据采集技术方法.pdf

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1、ISSN1009—2722海洋地质前沿第28卷第12期CN37—1475／PMarineGeologyFrontiersVol28NO12文章编号：1009—2722(2012)12—007005高分辨率单道地震调查数据采集技术方法褚宏宪，杨源，张晓波，冯京，史慧杰(国土资源部海洋油气与环境地质重点实验室，青岛266071；青岛海洋地质研究所，青岛266071)摘要：通过系统研究单道地震数据采集技术方法，结合项目实际应用效果和海上试验结果，从震源的选择、环境背景噪声特点、接收水听器实际效果、单道地震采集系统方法改

2、进等方面进行了分析研究。总结了一套可行的单道地震调查施工技术方法，采用一发双收双通道地震采集系统，可达到提高单道地震剖面分辨率和获得高信噪比资料的目的。关键词：气枪；电火花；单道地震；高分辨率；信噪比中图分类号：P315文献标识码：A为揭示海底浅地层结构、活动断裂及潜在灾般在1S以上，但地层的探测分辨率较低，地层分害地质等特征，高分辨率数字单道地震是必不可辨率为5～6rll，而采用小间距的20单元水听器，少的海洋地质调查手段之一。海上作业过程受各地层浅部分辨率较高，地层分辨率优于0．5m。种因素干扰，获得的资料往

3、往信噪比较低，影响后一发双收双通道采集模式就是1个激发震源，2续的解释工作，目前对于海上单道地震资料处理个接收水听器缆，可以同步获得2道数字地震记技术已有相关研究，如多次波压制、涌浪静校正、录，达到浅部地层高分辨率和深部地层探测深度压制随机噪声和气泡效应、提高分辨率等口]。本大的2个目的(图1)。文通过研究单道地震数据采集方法，从野外采集前期控制方面来提高单道地震剖面的分辨率并获得信噪比较高的资料。1单道地震采集系统方法器单道地震采集系统主要由工作站、震源、接收图1双通道接收单道地震布置图电缆及导航定位系统组成。

4、震源主要有电火花和Fig．1Diagramshowingthedoublereceiving气枪，其中气枪震源包括枪控单元、空压机和气channelforsingle～channelseismicsurvey枪；接收电缆主要采用单道48单元水听器。常规采集系统采用一发一收模式，即1个激发震源，12主要控制过程分析个接收水听器。探测地层深度较大，记录量程一地震野外采集过程的环节较多，包括对震源、收稿日期：2012-06—20电缆拖曳长度和采集参数的选择，测区工作环境基金项目：国家自然科学基金(41276060，40

5、876033)背景(噪声)；特别是对声源类型、激发能量和主要作者简介：褚宏宪(1973～)，男，教授级高工，主要从事地球物理调查研究工作．E—mail：chx-8@163．eori1采集参数的试验，包括拖体释放长度、震源和水听第28卷第1O期褚宏宪，等：高分辨率单道地震调查数据采集技术方法器间距、发射能量、采样频率、带通滤波参数、工作2．3震源的选择船速等。以能穿透目的层、具有较高分辨率和良好的记录面貌为原则。单道地震震源主要有电火花和气枪震源，电火花震源激发频率较高，激发的有效频率范围为2．1噪声干扰300~5

6、kHz，图2和图3分别为电火花震源远场单道地震施工存在的主要问题是噪声大，施工子波波形和子波频谱。图4为电火花震源能量试噪声分为有源噪声和环境噪声。有源噪声是由震验，试验能量为1000～3900J。随着能量的增源或次生震源形成的干扰背景，包括直达波、多次大，低频部分能量增大，地层的穿透深度增加，深波、绕射波和气泡效应等；环境噪声主要是由洋流部地层信息丰富。气枪震源激发频率较低，以GI波浪、机械振动、船动力干扰、随机噪声等引起的，枪为例，GI枪激发的有效频率范围4O～300Hz，通常一条船干扰噪声最小的位置在船舷的

7、一侧，而GI枪震源远场子波波形见图5。不同容量气枪且在船尾。为了减小噪声，地震勘探电缆一般拖曳震源激发的子波频谱图不同，低频部分单道平均在船尾并向外一侧，避开船尾涡流区，并与勘探震能量随气枪容量增大而增大，气枪容量越大频谱源有一定距离，位于勘探船噪声相对较低的船舷一越光滑，所得图像质量越好口(图6)。侧。保持勘探电缆的匀速拖曳，也可以在一定程度应根据项目的任务要求进行震源选择。当要上削弱由于电缆运动而产生的噪声。求探查浅部100m内地层结构时，宜选用高分辨率的参数设置，即震源的发射频率宜较高、频带较2．2航速与分

8、辨率的关系宽；当要求探查深度较大时，宜选用探测深度大的在相同的触发间隔下，航速越快，水平采样间参数设置，即震源的发射频率宜较低、频带较宽。距越大，直接影响了水平分辨率(表1)。过快的因此，电火花震源适合于浅部地层高分辨率探测目船速同样增大了电缆的拖曳噪声，船速5．5kn的的，气枪震源适合于深部地层探测深度大的目的。噪声要比船速4kn的噪声大1tLPa_2]，采用气枪目前气