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多波多分量地震勘探技术进展摘要：综述多波多分量地震勘探技术的发展历程和应用现状讨论多波多分量地震勘探在采集、处理和解释等相关工作领域面临的问题并结合上述问题和国内外多波多分量勘探的发展趋势对其未来一段时间内的发展方向进行展望。关键词：多波多分量问题展望中图分类号：P631.46文献标识码：A文章编号：1007-3973（2013）007-125-021引言随着勘探难度的增加和对岩性勘探要求的日益提高以纵波勘探技术为依托的传统三维地震勘探已经难以应对勘探过程中遇到的诸多新问题。在这样的背景下多波多分量地震勘探技术在近年来得到了迅速的发展。所谓多波多分量勘探是指利用三分量检波器同时记录地震纵波（P波）、横波（S波）和转换波（P-S波）信号并进行相应的资料处理和解释工作。相比以记录纵波为主的传统勘探方法该技术能够获取更丰富的波动信息在描述储层参数和空间展布、预测裂缝发育程度、研究储层含气性等方面表现出明显的优越性。2多波多分量地震技术发展历程和应用现状针对多波多分量地震勘探的理论研究最早始于前苏联而相应的勘探实践则自20世纪70年代以来先后在前苏联、美国、法国等国家展开。这一时期的勘探主要着力于利用横波速度低于纵波从因此在理论上能实现更高的分辨率这一特点试图获取分辨率更高的地震资料。但由于横波在速度低于纵波的同时其频率也低于纵波在因此传播的过程中衰减严重采集到的横波地震资料信噪比过低因此多波多分量勘探在该阶并未取得显著进展。20世纪70年代末至80年代中期的多波多分量勘探开始转为综合利用纵波、横波的联合勘探其应用主要集中于求取包括泊松比在内的岩石弹性信息和鉴别含气亮点的真伪等方面。但由于多波勘探相较于单一的纵波勘探成本过高且在当时尚有诸多相关基础理论和技术问题未能得到妥善解决因此多波地震勘探在岩性勘探方面的应用最终被以AVO为基础的纵波岩性勘探所取代。多波多分量勘探近年来的再次兴起始于20世纪90年代海上多波地震勘探的成功。海上多波多分量地震勘探先于陆上取得成功的原因主要来自两个方面：（1）一定深度的海床相比于陆地环境噪声更低采集到的横波资料信噪比较低；（2）海洋地震勘探面临着诸如硬海底、气柱等用传统纵波勘探难以解决的问题这些问题的提出促进了海上多波勘探的发展。此外海底多分量电缆接收系统（OBC）的研制成功为海上多波勘探排除了资料采集方面的障碍。自20世纪90年代末期以来陆上多波多分量勘探再次受到关注。基于微电子机械系统（MEMS）的三分量数字检波器的广泛应用为多波多分量勘探的实现提供了有力的技术保障。相比传统的检波器三分量数字检波器的优越性表现在动态范围大输出的信号频带平坦具备较大的频带宽度抗干扰能力强等方面。近年来的多波多分量勘探以利用P-S转换波为主这是因为激发横波需要专门的震源而导致成本升高。相比之下转换波利用传统的纵波震源即可激发并且同横波一样能够反映岩性和各向异性等地下信息尽管成本仍然高于普通的纵波勘探但低于专门的横波勘探。因此目前工业界应用较多的多波勘探方法是利用纵波激发同时采集纵波和转换波的地震资料。目前海上多波多分量地震勘探正逐渐趋于成熟而路上勘探受限于低信噪比、静校正复杂等问题尚不能完全实现商业化应用。北海地区的Alba油田是应用多波多分量进行勘探取得良好收益的典范对P-S转换波的地震解释发现了以往纵波难以识别的含油饱和砂岩进而从根本上改变了对该区域的油藏构造认识。我国多波多分量勘探应用较为成功的案例是南海西部的莺歌海盆地多波地震勘探应用转换波地震勘探成功解决了纵波勘探面临的“气云”问题在中深部地层的岩性识别和含气预测方面也取得了较大进展。3多波多分量地震勘探相关技术3.1采集技术与采集相关的技术主要包括震源、检波器、观测系统三个方面由于需要激发并接受到横波或转换波以及纵波多波多分量地震勘探对上述三个方面提出了比传统纵波勘探更多的要求。目前陆上多波勘探用来激发横波的震源有三排井震源、水平可控震源、倾斜气枪震源等但这些方法存在的共同缺点在于成本过高对周围环境影响较大且激发的横波衰减较快观测效果并不理想。因此采用纵波激发对对转换波观测仍是目前多波地震勘探的主要方式。海上多波地震勘探震源则同纵波勘探一样采用空气枪震源。早期的陆上多波地震勘探采集使用双检波器即除设置用于记录地面震动垂直分量的检波器外再沿水平方向设置一个用于记录水平震动的检波器近年来微电子机械系统（MEMS）的发展使三分量数字检波器成为主流。海上多波多分量采集目前主要采用4COBC电缆（由四个检波器组成其中三个记录速度分量一个记录压力分量）将检波器组内置或外挂