[科普中国]-定向照明

定向照明指的是为加强立体感，显现出清新的轮廓和阴影，在特定的方向上将光线投射到作业面和物体上的照明方式。

简介随着渤海油田勘探程度不断加深，地震勘探开始向寻找小断层、小断块及岩性地层圈闭等小尺度地质目标方向转变，现有的地震采集技术在复杂构造区的成像已经不满足要求。以已有资料为基础，针对复杂地区的地震采集成像问题建立地质模型，围绕目标构造在地表进行有针对性的炮点和检波点布设，对目标区域进行定向照明分析，得到有利于目标地质体准确成像的观测系统。本项目在野外采集时全工区应用 6L8S360R 正交观测系统采集，只在目标区域增加应用6L2S240R 观测系统的采集，进行局部加密覆盖。最终资料显示定向照明地震采集技术可有效提高复杂地质目标的照明度和成像质量，并且降低了采集成本。

渤海油田复杂地区定向照明地震采集技术反射地震方法是获取地下结构的重要手段之一。海上地震勘探的基本方法是由空气枪震源激发出地震波传播到地下，遇到波阻抗界面后反射回地表。携带着地下结构信息的反射波被布设在海水中或者海底的电缆接收后传回仪器记录，再经相应的数据处理方法对地下结构进行成像，从而得到关于地下结构的描述。在这一过程中，对地下结构的实际探测会受到诸多因素的制约，其中最主要的影响来自野外观测系统设计，复杂地质结构对波传播的影响以及目标倾角等三项因素的作用。这三个因素中的地质结构和目标倾角都是地层的自然属性，人为无法干预，只能通过野外观测系统的合理设计来提升对地下目标的探测效果。传统地震采集观测系统设计最重要的基本假设是介质均匀或水平层状，当地表和地下构造复杂时，容易引起地震波传播速度的横向剧变，使传播的射线路径变得复杂。这影响了地震资料成像品质，甚至造成构造形态的严重畸变，影响了勘探目标的评价精度。为了能够获得最佳野外采集数据，必须对不同的地质目标，采用合适的观测系统，才能够最大限度地获得地下地质信息。近年来，地震波动方程照明分析技术的发展较快，在复杂模型成像研究方面具有较高的计算精度，能够较为真实地反映地震波在地下介质传播过程中的能量分布，为合理地优化设计观测系统提供可靠的依据。

定向照明地震采集资料分析定向照明采集技术针对主要目标构造，以已有资料分析为依据，找出产生问题的关键，围绕目标构造在地表进行有针对性的炮点和检波点布设，实现目标构造高清成像。进行定向照明地震采集设计，第一步要了解和收集原工区地震地质条件、勘探概况、存在问题，详细分析老资料情况，同时要注意收集工区中已有的井资料以便更加准确地求取地球物理参数，这些是参数分析和模型正演的基础 。通过对已有资料进行分析，已有资料存在的问题主要表现为两方面 ：

（1）构造主体部位信噪比低，能量弱 ；

（2）复杂构造区、断裂发育区成像较差。从已有资料可知垦利 A 构造复杂，断裂发育，埋藏很浅，主体部位在1000m以内。该区已有资料是采用拖缆方式进行采集的，从已有资料采集参数上可知总覆盖次数为45次，小于1000m的近偏移距有效覆盖次数不大于 11 次，低覆盖次数是造成构造主体部位信噪比低，能量弱的主要原因。原拖缆采集炮检距虽分布均匀，但是炮检距分布范围较窄，横向信息不足 ；方位角非常窄且采集方位单一，因此该双源四缆观测系统不利于对该区部分复杂地下构造的照明。

定向照明地震采集技术主要技术方法由于海上地震资料采集和处理成本非常高，复杂地区定向照明地震采集设计技术能在野外采集之前对观测系统的潜在探测能力进行充分评估，大大提升采集的资料品质，降低采集项目风险和勘探投资。定向照明地震采集设计技术是以地质目的为导向，在给定观测系统和地质模型的情况下对观测系统探测能力提供定量描述的有效方法，主要包括地质建模、模型正演、照明分析三个环节。在对目标区地震和地质资料充分分析的基础上进行综合论证，包括基于地球物理模型进行采集参数分析的地震采集设计技术、基于数值模型设计的观测系统属性分析技术和基于地下介质模型进行的正演模拟。例如针对已有资料构造主体部位信噪比低，能量弱的问题，在观测系统设计上针对目的层增加覆盖次数，提高信噪比，提高照明度；针对已有资料复杂构造区、断裂发育区成像较差的问题，观测系统设计上增加宽方位角，增加横向信息，增加覆盖次数1。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学