采用常規(guī)海洋地震采集和成像技術(shù)不能有效解決淺水和淺層目標(biāo)相關(guān)的難題。對時間和空間的高分辨率成像需要多分量拖纜采集系統(tǒng)以及高密度的空間采樣。由于震源陣列和外部拖纜之間的最小距離相對較大,常規(guī)的勘查缺乏近炮檢距,在進行淺層目標(biāo)數(shù)據(jù)采集時留下明顯的作業(yè)痕跡。盡管通過增加采集工作量可以記錄完美的采樣數(shù)據(jù),但成本和作業(yè)復(fù)雜性將大幅增加,成為限制因素。
現(xiàn)有的淺水采集解決方案
近期,PGS在淺水進行了多用戶3-D作業(yè),采用分別含10和12個雙傳感器拖纜,間隔75m,雙源(表1)。對勘探目標(biāo)和采集效率而言,選擇上述配置是在地球物理照明和采樣要求之間經(jīng)過了最佳權(quán)衡。使用分離的波場成像技術(shù)對數(shù)據(jù)進行處理,以提供頻譜帶寬為2 – 200Hz的高質(zhì)量淺層目標(biāo)圖像。這種處理方案可提供近炮檢距并減小作業(yè)痕跡,從而為振幅與炮檢距/振幅與方位角(AVO / AVA)分析收集更好的角度。
表1.前四列的航線間距相同;而針對P型電纜和高密度三源,大幅減小了橫向面元尺寸。
P型電纜系統(tǒng)是為近地表成像而開發(fā)的,由許多非常短且密集分布的離散拖纜和單震源組成。16m x 12.5m的配置提供了良好的近炮檢距覆蓋范圍和一個6.25m的橫向面元尺寸。然而,缺乏長炮檢距和覆蓋次數(shù)使這些數(shù)據(jù)僅能用于淺層目標(biāo),并且不能實現(xiàn)全面的完整性成像和AVO/AVA分析。另外,與采用12m x 75m的拖纜范圍,名義航線間距為450m相比,100m 的必要航線間距使更大范圍的數(shù)據(jù)采集無法進行。
深拖以保持帶寬
最近的案例研究表明,淺層區(qū)塊地震圖像的光譜含量在2 – 200Hz范圍內(nèi)或更高。深拖可以確保記錄高質(zhì)量的低頻信號,但深拖檢波器犧牲了更高頻率的完整性。具有輔助虛反射響應(yīng)的多分量系統(tǒng)可以在不影響整個頻率范圍完整性的情況下深拖,并且可以明顯減少去虛反射的復(fù)雜性和不確定性。
密集采樣和高效采集
在整個3-D成像工作流程中保存記錄的光譜帶寬需要采集比平時更密的橫向樣本。一個12m x 75m的配置與三震源相結(jié)合,可以提供12.5m的橫向面元尺寸。
現(xiàn)代高容量地震勘探船可以在不犧牲效率的情況下,拖動密集分布的多條離散電纜。一個16m × 56.25m的覆蓋面積可將名義橫向面元尺寸減小到9.375m(雙源和三源),并且還改善了檢波器的側(cè)向采樣。通過將三源與間距37.5m的拖纜相結(jié)合,可實現(xiàn)6.25m的名義橫向面元尺寸,與P型電纜具有相同的空間采樣。
引入額外的源可能會進一步減小橫向面元尺寸。但是,其他源可能會導(dǎo)致炮點間隔增大(減少覆蓋次數(shù)),或者必須通過重疊放炮、震源混合以及去混合技術(shù)來輔助。當(dāng)需要考慮多個深度的地質(zhì)目標(biāo),或者必須分析疊前數(shù)據(jù)時,這些技術(shù)可能對圖像質(zhì)量和定量解釋產(chǎn)生影響。
提高近角覆蓋范圍
這種方法改善了空間采樣,但是近炮檢距/角度的困難仍有待解決。提高近炮檢距覆蓋范圍的一種簡單的方法是減少拖纜數(shù)量,從而縮小了前述方案的覆蓋寬度。然而,這將增加航線以及周轉(zhuǎn)和成本。在淺層成像挑戰(zhàn)的背景下,可以拖動更寬的源來改善拖纜采集的近炮檢距分布。在雙源配置下,加寬震源間隔,即將兩個震源從位于地震船后面的中心位置,移向它們各自一側(cè)的最外面電纜。加寬震源會減少覆蓋范圍局部到拖纜的橫向距離,但會增加到其余部分的橫向距離。通過這種配置,與標(biāo)準的雙源采集相比,可以使用近炮檢距道填充更大的區(qū)域。結(jié)合高密度采集提供的橫向采樣,這也為近道插值和調(diào)整提供了良好的起始點。同一概念可以應(yīng)用于三源或更高數(shù)量的源配置。
進一步優(yōu)化 地震勘探通常針對多個特定的地質(zhì)構(gòu)造,并應(yīng)提供覆蓋淺層和深層構(gòu)造的較大地質(zhì)背景的高品質(zhì)圖象。高密度采集(如淺層區(qū)塊所需)對于深部地質(zhì)目標(biāo)成像來說不是必要的。然而,深層目標(biāo)的成像和定量解釋需要長炮檢距。由于所有地震勘探船的拖拽能力和拖纜庫存都有限,可隨纜線長度和間距不同而變化的拖纜分配應(yīng)用,是一種實用且經(jīng)濟的方法,可為淺水提供最佳采樣,同時還包含針對深部速度升級的長炮檢距(圖1)。
圖1.在這種具有不同電纜長度和間距的高密度拖纜分布配置中,高密度拖纜和長炮檢距組合為淺層目標(biāo)成像提供了完整的解決方案。
高分辨率數(shù)據(jù)、高密度空間采樣和近炮檢距/近角信息是成功的關(guān)鍵因素。寬拖源和可變拖纜長度可以提供近炮檢距和高分辨率速度模型,可以為降低勘探風(fēng)險提供可靠的成像解決方案。
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