陆晓寒

■大家谈

高分辨率地震勘探技术的应用

陆晓寒

西安石油大学地球科学与工程学院（陕西西安710065）

介绍了地震勘探技术的起源和发展，重点阐述了高分辨率地震勘探技术在石油勘测方面的应用，具体包括高分辨率地震资料采集技术、高分辨率地震勘探处理技术、高分辨率地震勘探解释技术。地震勘探技术的不断创新，为今后高效准确地勘探与开采石油提供技术支持。

地震勘探；高分辨率；油气资源

在我国的现代化建设进程中，石油和天然气是非常有价值的燃料、润滑油料和化工原料。油气勘探的方法有许多种，其中，地震勘探是解决地球物理勘探中油气勘探问题最重要的方法。它利用人工方法激发的弹性波定位矿藏（如油气、矿石、水资源、地热资源等），确定考古位置，获取工程地质信息。

1 地震勘探技术的发展

现代油气勘探的理论基础形成于19世纪。1828年Poisson研究了关于P波和S波的运动方程，其他从事弹性介质波动问题早期研究的学者有Stokes、Kirchhoff、Cauchy、Green、Reileigh、Knott、Zoeppritz、Kelvin、Lame、Love、Stoneley等。许多类型的弹性波以他们的名字命名[1]。

地震勘探始于1845年，马莱（Mallet）首次实施了人工野外观测。他在地下引爆炮弹，然后通过望远镜观察放在远处容器中水银表的波动，用一只跑表记录从爆炸到水银表波动经过的时间。

20世纪70年代后期，由于地质勘探程度逐渐完整，勘探区地质情况复杂且隐蔽，从而导致地震勘探的难度加大以及对勘探精度要求的增加，开始逐渐出现了高分辨率地震勘探技术。高分辨率地震勘探技术的出现，使得在油气地质工作逐渐从二维向三维转变。

约在20世纪80年代我国高分辨率地震勘探技术，随着子波处理技术及其他重要技术趋于完善，能够获得大量的地震数据，从而使得解释工作变得繁重，由此出现了解释工作站。

随着科学技术的进步，地震勘探的水平也在不断提高，其中在仪器设备、处理软件方面尤为显著，地震资料的采集、处理与解释的能力也在加强[2]。

2 高分辨率地震勘探技术的应用

2.1高分辨率地震资料采集技术

在地震勘探中，野外采集的成本大约占总成本的80%，因此为了降低勘探成本，提高勘探效果，各个国家都在研发、更新地震勘探的仪器装备。同时，我国的地震勘探技术也在向三维转变。简单来讲，现今国内地震勘探的数据采集装备与技术已经非常成熟，能够满足各种作业环境的需求。

进行高分辨率地震勘探，需要爆炸震源激发子波时尽可能地接近尖脉冲，激发出高频的地震信号。在野外地震资料采集中，为了提高分辨率，获得较高的主频及其频带较宽的反射波信息，“方便而有效的措施是提高前置放大器的截止频率”[3]。若在采集高分辨率的参数选取中很强的低频面波无法压制时，可以采用信噪分离和递归滤波等方法去除，以此来提高之后地震资料记录的信噪比。例如，WISS软件为表层结构分析及静校正量计算奠定基础。

2.2高分辨率地震勘探处理技术

地震资料处理技术的主要任务就是在加工处理完地震原始数据之后，将其变成一种可识别的地质语言或构造图。其中有关键的两点：①压制各种干扰来提高信噪比；②尽可能补偿地震波衰减的高频部分。

高分辨率处理任务中的关键技术有地震资料叠前提高信噪比处理、地表一致性振幅补偿技术和剩余振幅补偿、高精度的静校正以及多次剩余静校正和速度分析。在地震勘探的整个处理过程中，要遵循“照顾高频”的原则，要在不损害高频信号的基础上，运用各种去噪方法，以此来提高信噪比。其中值得注意的是，“照顾高频”不代表没有低频，如果没有低频部分的地震资料，会造成地震资料解释和反演的失误。另外，反褶积也是处理地震资料的重要手段。多道反褶积技术既提高了分辨率又加强了高频噪声，从而增强了信噪比。

综上所述，良好的资料处理结果应具备以下3个方面：①较高的信噪比；②频率的组成丰富，既有高频也有低频；③偏移正确。

2.3高分辨率地震勘探解释技术

在地震时间剖面解释中，一般依据4个对比原则：相位对比、波组对比、剖面间的对比、运用地质规律对比。在三维地震勘探中，无论是时间剖面还是数据体，在解释资料时都遵循对比准则。当地下界面发生变化时，在时间剖面上一般都伴随一些特殊波的出现或者反射波发生畸变等现象，利用好各种特殊波，为增强解释成果的可靠性提供更完善的技术手段。

三维地震勘探资料解释工作简单讲就是利用地震数据解释系统，以人机联作的解释方法进行[4-5]。它以偏移数据体为基础，方差数据体为辅。把技术人员对井田构造规律和波组特征的认识与解释系统的智能软件结合起来，从而开展全面的解释工作。

目前，高分辨率地震资料的解释可以应用于4个方面：①找寻新的含油气圈闭；②利用薄层的振幅效应，确定储集层的厚度；③砂体的追踪；④确定水油分界面。

3 结束语

随着油田逐渐被大量开采，对石油勘测技术的要求越来越精准。高分辨率地震勘探的优势表现为更加精细的构造解释、直接标志出含油气层以及对于岩性的预测。虽然高分辨率地震勘探技术相对于常规的勘探技术来说有很多优点，也更加精准，但其现阶段的发展还不够成熟，尤其是在处理信噪比和高频信号的吸收衰减等方面，这些都是需要在日后的工作中进行研究和完善的。相应地对相关技术及设备的要求也越来越高，同时也要求勘探人员提高自身技能、准确掌握油气地质条件，并且对相关设备和技术进行升级和创新，确保日后能够在更困难的环境下进行地质勘探及开采，最终达到高效准确地勘探及开采。

综上所述，有了高分辨率地震资料，再结合相关技术，能够提高解释工作的可信度，从而减小解释中的盲目性。

[1]王有新,王延光.地震勘探技术概述[J].油气地球物理,2007 (1):1-9.

[2]王炳章,王丹,陈伟.油气地震勘探技术发展趋势和发展水平[J].中外能源,2011,16(5):46-55.

[3]冯鑫.地震勘探资料解释研究[J].煤炭与化工,2014,37 (10):133-135.

[4]石双虎,张翊孟,单启铜,等.动态效率统计分析在地震数据采集作业中的应用[J].石油工业技术监督,2016,32（3）:1-4.

[5]曲寿利,王鑫.国内外物探技术现状与展望[M].北京:石油工业出版社,2003.

The origin and development of seismic exploration technology is introduced,and the application of high resolution seismic exploration technology in petroleum exploration is expounded,including high resolution seismic data acquisition technology,high resolution seismic exploration processing technology and high resolution seismic exploration interpretation technology.The innovation of seismic exploration technology provides technical support for efficient and accurate exploration and exploitation of petroleum in the future.

seismic exploration;high resolution;oil and gas resource

左学敏

2017-03-05

陆晓寒（1992-），女，主要从事矿物学、岩石学方面的研究工作。