Question

三维地震勘探

Answer 1

随着数字地震仪器的发展和大型计算机的使用，利用地震勘探研究地质构造时，已能够取得三维空间的地下几何图形。三维地震与常规的二维地震相比，在野外数据采集及资料处理方面均显示了其优越性。三维地震勘探的测线布置不受直线的限制，可布设弯曲测线或面积观测系统，不仅利于地形复杂地区进行工作，也可以提供足够多的地下界面反射点，增加其密度和叠加次数。在资料处理方面，三维结果能较精确地描绘地下非均匀介质的结构，并使干扰波受到压制，大倾角反射界面能够准确归位。

1.三维地震观测系统

三维地震观测系统可分为路线型和面积型两类。

路线型三维观测系统包括宽线剖面和弯曲测线两种类型。宽线剖面是沿测线方向向两旁布置几条平行测线，炮点线设在与测线交叉的线上，交叉线与测线可以正交，也可斜交成任意夹角，如图5-26所示。这种情况下，不仅能利用沿测线方向的反射信息，而且还利用了垂直测线方向的观测资料，因此所给出的剖面可信度高。

图5-26 宽线剖面野外观测系统示意图

对于地形复杂地区，地震勘探不能按常规的直线方式进行野外观测，因而必须将炮点和检波点沿河谷、山沟或公路等布置成弯曲测线。观测资料处理后也可得到一定宽度的地下数据点条带。弯曲测线反射波时距曲线是一条与炮点和检波点相对位置有关的复杂空间曲线。

面积型观测系统地面排列有十字相交排列、环线排列和栅形排列等几种类型。栅形排列是面积测量的一种基本形式，可根据野外具体条件、技术装备和勘探对象作适当变化，以控制地下数据点的网格密度、面积和覆盖次数。图5-27是一种栅型排列的布设示例。

图5-27 栅形排列

在弯曲测线情况下，炮点和检波点已不在同一直线上，实际上已不再是共反射点了。因而各共中心点所对应的反射点的位置是分散的，这时的多次覆盖必须代之以新的概念，即共反射面元覆盖的概念。

共反射面元覆盖，是指在共反射点概念的可容许偏离范围内，来自各相邻反射点道的叠加。在这个偏离范围内，各相邻反射点的能量叠加，应该像来自一个反射点那样得到加强。

三维地震野外观测系统的形式多样，影响因素复杂，使用得当，可增加数据拾取密度和覆盖次数，从而得到更精确的同相轴，反映更全面的波动场。

2.三维地震勘探的数据处理及显示

三维地震勘探数据处理过程中，几乎包括了

二维处理的主要内容。专门用于三维处理的三维偏移以及成果显示是流程的重要环节，其中包括三维速度分析、三维剩余静校正、三维叠加、宽线处理和三维偏移等。

三维地震资料是以专门方式记录的，处理后是一个数据体。由此可以制作标准二维剖面和具体时间点的水平切片，从而作出区域时间切片图。另一种有效的显示方法是椅状投影。利用这类显示方法可更详细的了解地层构造和细微的局部构造。

3.三维地震勘探应用实例

我国文留地区1975年发现工业油流，本区断层发育，形成许多地垒和地堑，二维地震资料的解释成果不能解决断裂系统分布和断块内准确构造形态问题。该区三维地震勘探提供的资料，解决了二维地震所解决不了的问题(温森莱，1994)，图5-28是该区T₃层二维地震构造图，图5-29是该区T₃层三维地震构造图，与二维地震构造图相比，三维地震构造图上断层大为减少。三维地震构造图细节清楚，有一系列高点，形态变化复杂，这都是二维地震构造图上所没有的。根据三维构造图所设计的井位，钻探成功率明显提高。

图5-28 T₃层二维地震构造图

(据温森莱，1994)

图5-29 T₃层三维地震构造图

(据温森莱，1994)