本文大部分内容整理自Blibli长江大学:地震勘探原理公开课

观测系统是指地震波的激发点接收点(即炮点和检波点)的相对位置关系。

观测系统的分类

按维数分为:

1D观测系统:特指地震测井或零偏移距VSP(Vertical Seismic Profile),在井口激发,在井中接收地震波

2D观测系统:在一点激发,在激发点和接收点的连线上接收地震波(纵测线)

3D观测系统:在一点激发,在一个面上接收地震波

4D观测系统:在同一个工区,不同时期进行三维地震勘探,不同时期三维观测系统相近,以达到监测地下油藏开采变化的目的

按照地震波类型分为:

反射波观测系统

折射波观测系统

三分量观测系统

按照对地下反射点的观测次数分为;

单次覆盖观测系统:对地下反射点只观测一次,设计激发点和接收点空间位置,可以对地下反射界面连续观测

多次覆盖观测系统:设计激发点和接收点空间位置,可以对地下反射点进行多次观测,观测的次数叫覆盖次数

观测系统设计中常用参数/概念

  1. 道间距:相邻两个接收点之间的距离

  2. 炮检距:激发点到接收点之间的距离

  3. 最大炮检距:炮点与最远一道(即最远的一个检波器)之间的距离,最大炮检距应该大于等于最深目的层的深度

  4. 偏移距:通常指最小偏移距,即第一个接收点到激发点的距离,偏移距应该小于最浅的目的层深度

  5. 炮间距:相邻两个激发点之间的距离

  6. 反射点距:地下反射点之间的距离

  7. 排列长度:最近的接收点到最远的接收点之间的长度,根据勘探的最深目的层的深度来决定排列长度

  8. CMP:Common Middle Point 共中心点

  9. CDP:Common Depth Point 共深度点

  10. CRP:Common Reflection Point 共反射点

  11. CMP,CDP,CRP之间的关系:

    在反射界面水平的情况下,共反射点CRP或共深度点CDP在地面的投影刚好是共中心点CMP(炮点和检波点的中点)。如果地下界面是倾斜的,CMP和CRP就有较大的偏差(也有一种说法是:在界面倾斜时,不存在CDP/CRP)。在野外很难设计共反射点的观测系统,实际工作中还是采用共中心点多次覆盖的观测系统,至于倾斜界面引起的偏移等问题,将在地震资料处理中通过地震偏移等方法加以解决。

CMP,CDP,CRP之间的关系

移动道数

要实现共中心点(CMP,Common Middle Point)多次覆盖观测系统,就必须合理地挪动炮点和接收点。
野外施工中,每激发一次,排列和激发点向前移动的道间距数$d$为:

式中,$N$为排列中的接收道数,$n$为覆盖次数,$S$在一端激发时等于1,两端激发时等于2。

观测系统的图示方法

时距平面法

……

综合平面法(适合描述2D观测系统)

假设地下界面是水平的,可以用一条和地面测线成45°夹角的斜线表示共炮点线,这条斜线在测线上的投影段就是地下反射段;这条斜线末端画一条垂线与测线相交,相交点就是最大炮检距;在斜线上任意一点画一条垂线与测线相交,相交点就是对应的地面接收点。

按照纵测线多次覆盖观测系统中炮点和覆盖次数的关系,间隔一个炮检距后,第二炮激发,再画一条45°的斜线,重复上述过程,就可以画出多次覆盖的观测系统图。

综合平面图示法

在综合平面观测系统图中,垂直测线的直线称为共反射点线,他与共炮点线相交的地震道组成了共反射点道集;平行于测线的线称为共炮检距线,他与共炮点线相交的地震道组成了等炮检距道集;垂直于共炮点线的直线称为共接收点线,他与共炮点线相交的地震道组成了共接收点道集。

普通平面法(适合描述3D观测系统)

按照一定比例尺把激发点和接收点如实的画在普通坐标的平面上。

Reference

[1] Blibli长江大学:地震勘探原理公开课—什么是地震观测系统

[2] 陆基孟,地震勘探原理,第三版