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全球地震采集技术发展趋势分析2014-12-04 15:16:00??1?地震采集?声波多普勒传感器?波场旋转分量?多源地震采集?双圆形采集?吴伟分布式震源组合?dsa文|吴伟 ? ??等中石化石油物探技术研究院地震技术结合多学科高新技术发展必威体育精装版成果，在油气勘探开发中发挥了日益重要的核心支撑作用。在遵循采集、处理、解释一体化的发展思路下，借助于先进仪器装备和各种采集新技术的不断推出，地震采集技术近年来的发展明显加快，正向着适应更恶劣地表条件、更复杂地下构造和更隐蔽含油气圈闭勘探需求的精细采集方向发展。采集理念由过去的追求共中心点叠加次数向“以记录波场为中心”转变，采用24位超万道地震仪、数字检波器加网络技术支撑，精细表层调查和模型驱动的采集设计，进行单点接收、大动态范围、无线化传输、超多道记录、小面元网格、高覆盖次数、高品质震源、多分量接收、全方位信息、环保型作业的高密度三维地震全波场采集，不断提高地震资料的纵、横向分辨率和有效信息的精确度。多源地震等高效地震采集技术的出现，提高了采集效率并给数据处理技术带来变革。本文从采集理念、新型传感器、多源高效地震、海上地震新技术等方面总结了近年来地震采集技术的发展动态，展望采集技术的发展方向。限于篇幅，没有详细介绍目前在采集中已普遍使用的一些方法技术，如采集前的模拟技术（局部照明分析、振幅分析等），激发接收条件的分析与改进，地震采集脚印的模拟与采集效应的消除，山前带、沙漠、滩海等特殊环境的采集等。一些新的技术在采集中的应用，如稀疏采样（包括随机采样、压缩采样等在空间、时间域中突破采样定理要求的采集）、光纤传输等，文中也没有涉及。1 “以记录波场为中心”的采集新理念以往精确的波场记录是不可能实现的，也没有这种需求，当时有效的改善信号质量的方法是增加冗余度，共中心点覆盖次数便成为衡量标准。“以记录波场为中心”新理念的含义主要有两个方面：炮检点的间隔能够无假频地记录噪声波场，从而可以滤波出地质环境的地表噪声；炮检点的分布（大偏移距和全方位角）能够记录到大部分对地质目标有影响的资料。在当前和可预见的未来，还是不可能实现“在整个测量范围内纵横向密集分布源、检点以记录全波场”这种观测系统。鉴于此，人们必须做出某些折衷。数值模拟结果说明，改变常规采集后，具有下列益处：非均衡源—检数目（如采用少量、稀疏分布的震源和非常多的、高密度分布的检波器，反之亦然）可能比均衡源—检采集更好；高密度二维检波器组合在滤除强的地表噪声时，可能比覆盖次数更重要；较好的陆地采集观测系统是分布式的二维检波器或震源组合（以滤除地表噪声），加上较稀疏的二维面积型网格分布的震源或检波器（以提供长偏移距和宽方位角），炮点、检波点的二维间距与高密度组合的长度基本接近。在“记录波场”的理念下，低覆盖资料的处理结果比高覆盖资料更好。下图表明稀疏炮的成像比常规采集宽方位资料的成像照明更好，噪声也更小，后者资料的炮数是前者的4倍。这说明非均衡的震源、检波器数量的采集比均衡采集要好。稀疏炮成像的改进，归因于密集的检波器更好地衰减了噪声，大的检波偏移距产生了更好的照明。“记录波场”的观念，有助于针对特定地区、特定的地质目标，依据全波场数据的子集的重要性确定其优先次序，设计合理高效的观测系统。(a)?SEAM模型宽方位资料（带有多次波）的RTM后的NS向剖面，Y=17220，所用数据共11172炮（间距为600m×150m）。检波线偏移距范围：纵测线为420～8430m，间距为30m；横测线为-4140～4140m，间距为120m。每炮的总道数为70×268＝18760(据ChristofStork，2011)(b)?SEAM模型稀疏炮资料（带有多次波）的RTM结果，Y=17,220，成像好于（a）图的WAZ?NS向剖面料，而炮数要少得多。所用数据共2793炮（间距为600m×600m）。采集的偏移距范围在x、y方向都是-9800～9800m，间距为30m。每炮的总道数为661×661=436921(据Christof?Stork，2011)SEAM模型宽方位资料RTM结果与SEAM模型稀疏炮资料RTM结果对比((据ChristofStork，2011）2?采集新装备2.1 声波多普勒传感器为了获取更完整、质量更好的地震资料，一方面大幅增加检波器道数和检波点数，一方面努力使检波器与地面间良好耦合。尽管取得了较好的结果，但是这些措施都带来了非常巨大的工作量。如果传感器不需要耦合到地面，则可以大大简化地震采集的野外工作。非耦合型声波检波器的出现，为解决这一困难带来了一线曙光，声波多普勒传感器就是其中一种，这种检波器由超声波发射—接收系统组成，借助多普勒频移可以精确地测量出地表的纳米级震动。声波多普勒检波器的原理如下图所示。超声波发射换能器T发出频率为f