《高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用指南》編制說明

《高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用指南》

編制說明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

本世紀(jì)以來，我國油氣資源勘探東部轉(zhuǎn)向殘留隱蔽油氣藏和海上深水深層

油氣資源，西部邁開大步向深層海相和盆地邊緣山前帶等復(fù)雜地區(qū)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，

地震勘探面臨復(fù)雜的地震地質(zhì)條件，呈現(xiàn)低信噪比、低分辨率和低照明度的

“三低”特征，極大地挑戰(zhàn)現(xiàn)有勘探理論方法極限。與醫(yī)學(xué)CT的360度照射/接

收不同，給地球做CT的地震勘探只能在地面有限范圍激發(fā)/接收，其最大缺陷是

看得清大部分平緩地層，但看不清陡傾角構(gòu)和隱蔽儲(chǔ)層。因此，針對(duì)上述復(fù)雜

地區(qū)，傳統(tǒng)三維地震勘探技術(shù)面臨“看不清”、“探不準(zhǔn)”和“盲目性”的發(fā)

展瓶頸。

數(shù)據(jù)采集是地震勘探的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，經(jīng)歷了從常規(guī)三維到高密度三維，

目前進(jìn)入“兩寬（寬頻、寬方位）一高（高密度）”時(shí)代，引領(lǐng)勘探地震學(xué)技

術(shù)發(fā)展。然而，多年來的地震勘探實(shí)踐表明，“兩寬一高”地震采集模式由于

基于平緩層狀介質(zhì)地震波傳播理論，針對(duì)上述雙復(fù)雜地區(qū)的勘探需求，其瓶頸

在于：（1）對(duì)高陡構(gòu)造大角度反射波的采集能力嚴(yán)重不足，高陡構(gòu)造反射能量

弱；（2）缺乏規(guī)避復(fù)雜地表、淺層火成巖、不規(guī)則鹽丘、推覆體等屏蔽影響的

有效手段。采集參數(shù)設(shè)計(jì)主要依賴經(jīng)驗(yàn)，地面采集設(shè)計(jì)無法深入地下確保深部

目標(biāo)的有效照明，地質(zhì)目標(biāo)導(dǎo)向性差；地震激發(fā)-接收布設(shè)臺(tái)陣規(guī)則密集采集，

普遍認(rèn)為越寬越密就越好，導(dǎo)致采集實(shí)施成本過高，投入產(chǎn)出比較低?？傊?，

常規(guī)“兩寬一高”地震采集技術(shù)對(duì)深部地質(zhì)目標(biāo)缺乏針對(duì)性技術(shù)措施，盲目性

強(qiáng)，長期面臨在哪采和采多少的科技難題。

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托863主題項(xiàng)目《現(xiàn)代三維地震觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件系統(tǒng)

開發(fā)》，通過延拓觀測系統(tǒng)的優(yōu)化求解，創(chuàng)新形成高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集

技術(shù)，明顯提升目標(biāo)的有效照明，有效降低采集成本。具體做法為：將地面觀

測臺(tái)陣向下數(shù)值延拓至地質(zhì)目標(biāo)處進(jìn)行激發(fā)排列與接收排列的共聚焦分析，拾

取聚焦能量強(qiáng)對(duì)應(yīng)的激發(fā)-接收射線對(duì)，據(jù)此優(yōu)化地面觀測布陣，形成非規(guī)則稀

疏地面采樣網(wǎng)絡(luò)，建立強(qiáng)化目標(biāo)定向探測的低成本高質(zhì)量地震采集技術(shù)。多年

來的生產(chǎn)實(shí)踐表明，與常規(guī)采集數(shù)據(jù)成像相比，目標(biāo)導(dǎo)向采集的高角度地震波

1

從45°提高到了近60°，高陡構(gòu)造的探測能力提升15-20%，每平方公里平均

投入減少5-8%?；趶?fù)雜構(gòu)造介質(zhì)射線追蹤延拓的目標(biāo)導(dǎo)向采集設(shè)計(jì)技術(shù)，突

破了傳統(tǒng)三維地震采集設(shè)計(jì)基于平緩層狀介質(zhì)的理論局限性，實(shí)現(xiàn)了從地表臺(tái)

陣的均勻布設(shè)到地下目標(biāo)的強(qiáng)化照射，支撐“兩寬一高”采集從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)到高

精度設(shè)計(jì)的跨越。

本標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)于勘探地球物理領(lǐng)域，目前實(shí)施的關(guān)于地震數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)有

SY/T7614-2021海底節(jié)點(diǎn)地震資料采集技術(shù)規(guī)程、SY/T5454-2017井中地震

資料采集技術(shù)規(guī)程、NB/T10010-2014煤層氣地震勘探資料采集規(guī)范、SY

5391-1991【現(xiàn)行】DSC地震數(shù)據(jù)采集站等均未涉及地質(zhì)目標(biāo)導(dǎo)向三維地震采集

設(shè)計(jì)問題，目前國外也未見相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范的報(bào)道。為了規(guī)范高陡構(gòu)

造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用指南的技術(shù)規(guī)程、技術(shù)要求和精度指標(biāo)，

特制定該標(biāo)準(zhǔn)，有力促進(jìn)目標(biāo)導(dǎo)向三維地震采集技術(shù)在我國東部斷陷盆地油氣

勘探、西部高陡構(gòu)造油氣勘探、以及煤田及煤層氣地球物理勘探的推廣應(yīng)用。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

1.按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫。

2.參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、

適用性和可操作性。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

2009年在濮城-衛(wèi)城-馬寨地區(qū)進(jìn)行高精度三維地震資料重新采集工作，

期望通過采用新的勘探技術(shù)改善本區(qū)地震資料品質(zhì)，進(jìn)一步落實(shí)該區(qū)復(fù)雜

斷塊群的構(gòu)造格局及小斷塊圈閉，滿足儲(chǔ)層預(yù)測需要，為加快該區(qū)油氣勘

探做好準(zhǔn)備。

按照地質(zhì)設(shè)計(jì)要求，勘探目標(biāo)分布在1.3-3.0s范圍。經(jīng)計(jì)算，2.3s以

上達(dá)到15m縱向分辨能力，有效反射最高頻率要達(dá)到60Hz以上；2.3s-3.0s

達(dá)到30m縱向分辨能力，有效反射最高頻率要達(dá)到35Hz以上?；谝陨系刭|(zhì)

模型進(jìn)行相關(guān)參數(shù)論證，并結(jié)合馬廠勘探的成功經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過常規(guī)三維觀測

系統(tǒng)方法設(shè)計(jì)，并借鑒馬廠采集成功經(jīng)驗(yàn)，最終確定主要的三維觀測系統(tǒng)

2

參數(shù)如下：面元尺寸為25m×25m，最大炮檢距3500m左右（3000-4000m），

覆蓋次數(shù)為25m×25m面元40×10次較合適。根據(jù)參數(shù)論證結(jié)果提出一套32

線10炮滿足參數(shù)設(shè)計(jì)要求的采集方案。在地震勘探技術(shù)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)地

質(zhì)任務(wù)要求，結(jié)合地下速度模型，針對(duì)以上參數(shù)設(shè)計(jì)所提出的觀測系統(tǒng)預(yù)

案，應(yīng)用高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集優(yōu)化技術(shù)軟件，進(jìn)一步優(yōu)化觀測系統(tǒng)。

高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集優(yōu)化方法，采用射線追蹤理論，依據(jù)地下

速度模型、由觀測系統(tǒng)得到SPS數(shù)據(jù)，基于波傳播原理，計(jì)算出三維地震觀

測系統(tǒng)的成像分辨率、清晰度、照明度數(shù)值，建立數(shù)學(xué)模型，最優(yōu)化求解，

得到最佳地面激發(fā)接收位置。

圖1是初始采集方案及其勘探最深目的層為3873M深度的照明分析結(jié)果，

圖2是優(yōu)化后采集方案及其結(jié)果。可以看到，高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集優(yōu)

化方法能突破常規(guī)均勻鋪設(shè)采集方式，大幅提升高角度波的采集能力。

圖1初始觀測系統(tǒng)照明分析結(jié)果

圖2優(yōu)化后觀測系統(tǒng)照明分析結(jié)果

3

圖3初始觀測系統(tǒng)偏移成像結(jié)果

圖4優(yōu)化后觀測系統(tǒng)偏移成像結(jié)果

四、項(xiàng)目背景及工作情況

（一）任務(wù)來源

根據(jù)《中國國際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)

規(guī)定，經(jīng)中國國際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)及相關(guān)專家技術(shù)審核，由中國

石油大學(xué)（華東）制定《高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用指南》標(biāo)

準(zhǔn)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)C12022316。

（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是中國石油大學(xué)（華東）、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球

物理研究所、中石化石油工程地球物理有限公司華北分公司、中國石油天然氣

股份有限公司大港油田分公司、中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司、

4

北京大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)。

（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過程及相關(guān)工作計(jì)劃

2023年6-9月，廣泛收集、整理高精度三維地震采集規(guī)范國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)

文獻(xiàn)，進(jìn)行調(diào)研工作，初步擬定方案，完成準(zhǔn)備工作。

2023年10-11月，依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的

結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》、GB20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第4部分：試驗(yàn)方法標(biāo)

準(zhǔn)》，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通知公示后，編寫人員根據(jù)工作計(jì)劃分工和編寫要求開展

了相關(guān)工作。在標(biāo)準(zhǔn)起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)次內(nèi)部

研討會(huì)，經(jīng)過多次修改，于2023年12月上旬完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿及編制說明的撰寫

?作。完成了本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿及標(biāo)準(zhǔn)編制說明。

2023年12月向業(yè)界數(shù)十家單位的專家發(fā)送《征求意見稿》，匯總各方意見

并對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，完成了本標(biāo)準(zhǔn)的送審稿。

計(jì)劃2024年1月，對(duì)送審稿的審查意見，經(jīng)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充和數(shù)據(jù)、資料的補(bǔ)充，

進(jìn)一步修訂并完善了送審稿。

計(jì)劃2024年2月，根據(jù)評(píng)審會(huì)議評(píng)審委員會(huì)成員的審查意見，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本的

格式進(jìn)行修訂，完成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿。

五、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，遵循了以下基本原則：

1)標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點(diǎn)，指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的分析方法要積極參照采用國家

標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2)標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

3)標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)楫a(chǎn)品的開發(fā)、改進(jìn)指出明確的方向。

4)標(biāo)準(zhǔn)需要具有科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。

5)要能夠結(jié)合行業(yè)實(shí)際情況和產(chǎn)品特點(diǎn)。

6)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7)促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。

六、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本指南規(guī)定了地質(zhì)目標(biāo)導(dǎo)向三維地震采集設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)程、技術(shù)要求和精

5

度指標(biāo)。為了規(guī)范地質(zhì)目標(biāo)導(dǎo)向三維地震采集設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)程、技術(shù)要求和精

度指標(biāo)，特制定該標(biāo)準(zhǔn)，有力促進(jìn)三維高精度地震采集技術(shù)在我國東部斷陷盆

地油氣勘探、西部高陡構(gòu)造油氣勘探、以及煤田及煤層氣地球物理勘探的推廣

應(yīng)用。高精度三維地震采集設(shè)計(jì)是一種基于復(fù)雜介質(zhì)模型波動(dòng)方程延拓的地震

采集設(shè)計(jì)方法，具體做法為：將地面觀測臺(tái)陣向下數(shù)值延拓至地質(zhì)目標(biāo)處進(jìn)行

激發(fā)排列與接收排列的共聚焦分析，拾取聚焦能量強(qiáng)對(duì)應(yīng)的激發(fā)-接收射線對(duì)，

據(jù)此優(yōu)化地面觀測布陣，形成非規(guī)則稀疏地面采樣網(wǎng)絡(luò)，建立強(qiáng)化目標(biāo)定向探

測的低成本高質(zhì)量地震采集技術(shù)。本規(guī)范擬制訂的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成由以下五個(gè)部分組

成：（1）適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義；（2）三維速度建模；（3）

地面規(guī)則密集觀測臺(tái)陣射線追蹤延拓；（4）激發(fā)系統(tǒng)與接收系統(tǒng)聚焦分析；

（5）強(qiáng)聚焦能量射線炮-檢對(duì)拾取，建立強(qiáng)化目標(biāo)定向探測的非規(guī)則稀疏地面

采樣網(wǎng)絡(luò)。

七、與有關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求。規(guī)范性引用文件包括：

1.依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)

則》、

2.按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》，GB20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第四部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)

行編寫。

3.參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、適用性

和可操作性。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性引用文件包括：無。

八、重大意見分歧的處理依據(jù)和結(jié)果

無

九、后續(xù)貫徹措施

（一）政策措施和宣傳培訓(xùn)

做好宣傳培訓(xùn)，建議由各行業(yè)主管部門組織、主要起草單位配合開展標(biāo)準(zhǔn)

宣貫培訓(xùn)工作，使相關(guān)執(zhí)行人員了解標(biāo)準(zhǔn)、熟悉標(biāo)準(zhǔn)，掌握標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)技術(shù)要

6

求，加強(qiáng)示范效應(yīng)，讓標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)得到廣泛推廣和應(yīng)用，使標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用落到

實(shí)處。

對(duì)《高陡構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向地震采集關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用指南》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況

進(jìn)行跟蹤調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中執(zhí)行的問題，不斷修改完善，提高標(biāo)準(zhǔn)水平，

提高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、合理性、協(xié)調(diào)性和可操作性。

（二）試點(diǎn)示范

組織規(guī)范使用單位參觀學(xué)習(xí)并請(qǐng)專業(yè)技術(shù)人員講解標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容