三維地震知識

1、三維地震勘探三維地震技術是在二維地震技術（即上面介紹的地震勘探技術）的基礎上發(fā)展起來的。發(fā)達國家20世紀70年代開始使用三維地震技術。我國三維地震技術在20世紀80年代迅速發(fā)展起來，現(xiàn)已形成包括野外資料采集、室內(nèi)資料處理和成果解釋的 一整套技術體系，在油氣勘探開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。三維地震是將地震測網(wǎng)按一定規(guī)律布置成方格狀或環(huán)狀的地震面積勘探方法。它能大大提高地下共深度點（指炮點和檢波點連線的中點，在地震資料處理時，首先是 把解偏后中心點一致的地震道集中在一起，將時間轉(zhuǎn)化為深度，稱為共深度點）的數(shù) 量和更真實地給出地下地質(zhì)形態(tài)。三維地震與二維地震的區(qū)別，在于前者更加精細，得出立體的圖像，上下、

2、左右、 前后的變化皆可看到。二維地震剖面是固定的有限的，而三維地震則可以任意切割不 同方向的剖面。三維地震勘探測線間距2050米（二維地震勘探測線間距在1000米以上），野 外采集數(shù)據(jù)量極大，必須經(jīng)過大型計算機處理之后，才能成為用于地質(zhì)解釋方面的資 料，現(xiàn)在普遍采用人機聯(lián)作系統(tǒng)解釋。目前油氣勘探對二維、三維地震部署的要求是：用二維地震獲得的地質(zhì)構(gòu)造，布 置預探井，發(fā)現(xiàn)油氣層后，立即部署三維地震，精細落實圈閉及儲集層變化，布置評 價井，以提高鉆探成功率。斷陷盆地斷塊復雜的構(gòu)造，可以用三維地震構(gòu)造圖布置預 探井。渤海灣盆地使用三維地震技術在查明細小斷塊及砂體方面，取得了顯著效果， 找到了二維地震沒

3、有發(fā)現(xiàn)的新斷塊。在油氣藏描述和儲層預測方面，三維地震發(fā)揮了 不可替代的作用。由于地震勘探的測線只提供了二維的信息，要了解一定面積內(nèi)的地下情況需要把 各條測線的地震剖面進行對比，找出相關的信息推斷測線之間的地下情況，才能形成 整體概念，這就可能產(chǎn)生相當大的人為誤差。三維地震是在一定的面積上采用地下地 震信息的方法，它可從三維空間（立體的）了解地下地質(zhì)構(gòu)造情況。這種方法可以提供 剖面的、平面的，立體的地下地質(zhì)圖構(gòu)造圖象，大大地提高了地震勘探的精確度，對 地下地質(zhì)構(gòu)造復雜多變的地區(qū)特別有效。由于野外費用和處理費用均較貴，且需用大型計算機處理，因而只是在已見油流的局部構(gòu)造上迂到復雜的地質(zhì)問題時才采用。

4、如 西部地球物理公司，實際處理三維地震資料的工作量只占它的總處理量的0.5 1 %。不斷發(fā)展的三維地震勘探技術繼中石油在冀東發(fā)現(xiàn)儲量10億噸的大型油田之后，中石近來也表示有望在新疆塔河油 田獲逾2億噸探明儲量（新華社5月31日報道）。這些大油田的勘探，都與一項技術三 維地震勘探技術一一分不開。本報特約中國石油塔里木油田分公司高級工程師、北京大學地 球與空間科學學院博士羅春樹為讀者解析這項技術的秘密。三維地震勘探技術是一項集物理學、數(shù)學、計算機學為一體的綜合性應用技術，其應用 目的是為了使地下目標的圖像更加清晰、位置預測更加可靠。三維地震勘探技術是從二維地 震勘探逐步發(fā)展起來的，是地球物理勘探中

5、最重要的方法，也是當前全球石油、天然氣、煤 炭等地下天然礦產(chǎn)的主要勘探技術。與二維地震勘探相比，三維地震勘探不僅能獲得一張張地震剖面圖，還能獲得一個三維 空間上的數(shù)據(jù)體。三維數(shù)據(jù)體的信息點的密度可達12.5米X12.5米（即在12.5米X12.5米的 面積內(nèi)便采集一個數(shù)據(jù)），而二維測線信息點的密度一般最高為1千米X1千米。由于三維 地震勘探獲得信息量豐富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特 地貌、斷層等均可直接或間接反映出來。地質(zhì)勘探人員利用高品質(zhì)的三維地震資料找油找氣， 中國近期發(fā)現(xiàn)的渤海灣南堡大油田、四川普光大氣田、塔里木盆地塔中I號大氣田等，全要 歸功于高精度的三維

6、地震勘探技術。要了解三維地震勘探技術，有必要先了解一下二維地震勘探的基本原理。二維地震勘探 方法是在地面上布置一條條的測線，沿各條測線進行地震勘探施工，采集地下地層反射回地 面的地震波信息，然后經(jīng)過電子計算機處理得出一張張地震剖面圖。經(jīng)過地質(zhì)解釋的地震剖 面圖就像從地面向下切了一刀，在二維空間（長度和深度方向）上顯示地下的地質(zhì)構(gòu)造情況。 同時幾十條相交的二維測線共同使用，即可編制出地下某地質(zhì)時期沉積前地表的起伏情況。 如果發(fā)現(xiàn)哪些地方可能儲有油氣，則可確定其為油氣鉆探井位。三維地震勘探的理論與工作流程和二維地震勘探大體相似，但其工作內(nèi)容及達到的效果 卻今非昔比了。三維地震勘探主要由野外地震數(shù)據(jù)

7、資料采集、室內(nèi)地震數(shù)據(jù)處理、地震資料 解釋3個步驟組成，這是一項系統(tǒng)工程，甚至每個步驟就是一個系統(tǒng)，因為這3個步驟既相 互獨立，又相互影響，而且每一步驟均需要最先進的計算機硬件和軟件的支撐。野外地震數(shù)據(jù)資料采集包括測量、鉆淺井孔埋炸藥（在使用炸藥震源時）、埋檢波器、布 置電纜線至儀器車幾道工序。測量的任務是定好測線及爆炸點和接收點的位置。鉆井的任務 是準備好可埋下炸藥的淺井。埋炸藥就是向井中放入炸藥，以在爆炸后產(chǎn)生出地震波。地震 波遇巖層界面反射回來被檢波器接收并傳到儀器車，儀器車將檢波器傳來的信號記錄下來， 這就獲得了用以研究地下油氣埋藏情況的地震記錄。室內(nèi)地震數(shù)據(jù)處理是把采集到的地震信息磁

8、帶上的大量數(shù)據(jù)輸入專用電子計算機，按不 同要求用一系列功能不同的程序進行處理運算，把數(shù)據(jù)進行歸類編排，突出有效的，除去無 效和干擾的，最后把經(jīng)過各種處理的數(shù)據(jù)進行疊加和偏移，最終得到一份份地震剖面或三維數(shù)據(jù)體文件。地震資料解釋是把經(jīng)過處理的地震信息變成地質(zhì)成果的過程，包括運用波動理論和地質(zhì) 知識，綜合地質(zhì)、鉆井、測井等各項資料，作出構(gòu)造解釋、地層解釋、巖性和烴類檢測解釋 及綜合解釋，繪出有關成果圖件，對工作區(qū)域作出含油氣評價，提出鉆探井位置等。三維地震勘探是根據(jù)人工激發(fā)地震波在地下巖層中的傳播路線和時間、探測地下巖層界 面的埋藏深度和形狀，認識地下地質(zhì)構(gòu)造進而尋找油氣藏的技術，與醫(yī)院使用的B超

9、、彩 超和CT技術類似。地質(zhì)學家通過三維勘探剖面尋找地下油氣藏，和醫(yī)生通過CT尋找病人 身體內(nèi)部的病變不同之處在于：人體結(jié)構(gòu)是基本相同的，而地表的條件和地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)卻 千變?nèi)f化，油氣的運動方向與賦存部位也無規(guī)律可循；應該說，地質(zhì)學家面臨的挑戰(zhàn)比醫(yī)生 大得多。也正因為如此，為了尋找更多的石油與天然氣，三維地震勘探技術近幾年發(fā)展很快，數(shù) 據(jù)采集、處理和解釋的方法不斷取得新的突破。每秒幾千億次計算速度的高性能計算機和幾 百T（1T=1000GB）的存儲設備，促進了地震勘探技術的發(fā)展；同時，三維地震勘探技術也反 過來促進了計算機硬、軟件的發(fā)展，還催生了層序地層學、地震地層學等新的邊緣學科，這 些新的

10、油氣勘探理論對復雜油氣藏的勘探起到了很好的指導作用。三維地震勘探技術今后的發(fā)展方向主要包括3方面：一是發(fā)展萬道地震采集技術。采用萬道地震儀（測線在30000道以上）和數(shù)字檢波器進行 單點激發(fā)、單點接收、大動態(tài)范圍、多記錄道數(shù)、多分量地震、全方位信息、小面元網(wǎng)格、 高覆蓋次數(shù)的特高精度三維地震采集技術。二 是發(fā)展數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲技術。為提高處理精度，必須發(fā)展海量機群并行處理和海 量存儲技術。海量機群并行處理技術是指PC-CLUSTER （針對大型數(shù)據(jù)庫及大負荷運算量的 集群計算機）的節(jié)點要多，同時發(fā)展相關的靜校正處理、組合處理、疊前時間偏移、疊前深 度偏移、全三維各向異性等處理技術，以提高地下成像精度和儲層描述精度及含油氣分析精 度。海量存儲技術指發(fā)展大容量的磁盤和