所谓多波地震即为多分量地震,于20世纪末引入我国,它是利用流体界面上纵、横波振幅及速度差异,以及横波双折射等进行分析,为直接寻找石油和天然气提供了一个有发展前景的方向。
多波地震就是在一个检波器组常用X,Y,Z等三个相互垂直的质点检波器和一个压敏检波器H同时记录,其中Z,H分量检波器接收反射的地震纵波,X、Y分量检波器接收反射的转换波。通过对记录的数据进行处理,分离不同的波场,形成不同波场的地震剖面,可以为地质学家提供各种纵、横波地震剖面。
多波多分量地震勘探一般是采用与纵波地震勘探相同的震源激发,而地面用多分量检波器来接收。这种检波器可以同时接收到地面多个水平方向和一个垂直方向上的地震信息,也就是说它既能接收到纵波,同时也能接收到横波或者说转换波。横波具有对流体的敏感性差却对传播介质的各向异性敏感的特点,正好与纵波在油气藏的预测中形成互补。很显然,如果能够获得质量较高的多波多分量地震记录,那么对于解决目前在油气藏的勘探开发中所面临的种种问题,具有十分重大的意义。这项技术已经在世界上许多含油气盆地尤其是海上油气藏勘探中得到了有效应用[5~7]。
多波地震也称为四分量地震(英文为“4 Components”),在我国海洋石油工业中亦称为4C地震,陈卫东[8]归纳了该方法的以下优点。
(1)充分利用地震中的横波信息
在理论上,地球物理学家很早就认识到地震横波具有与地震纵波不同的特征,如横波不能在流体中传播、岩石孔隙中的流体对横波的传播几乎不造成任何影响等。所以横波中有纵波中没有的(对勘探家而言又是十分重要的)某些地球物理信息。多年来,人们一直努力探索将横波用于石油勘探的可能性。随着科学技术的进步和油气勘探开发市场的迫切需求,运用多波地震处理的剖面,无论在成像还是在分辨率方面都超过了过去仅依靠纵波所处理的剖面,且质量高出许多。
(2)可以更精确地进行烃类的直接检测
多波地震提供的信息比常规的纵波地震要多得多,特别是横波信息的应用大大提高了地震反射的分辨率,因此,它用于解决浅层气屏蔽、“气烟囱”模糊带成像和真假亮点分辨率方面的问题,具有纵波地震和其他方法手段不具备的优势。
(3)具有很大的发展潜力
目前由于多波地震的采集要求高、四分量检波器和多分量电缆价格昂贵,加上在横波激发与接收识别、静校正等方面还存在一系列的技术问题,故距离工业应用尚有一段距离。但它毕竟代表了一种信息的高分辨率技术,因此各大型油公司都在进行不懈的努力。可以肯定,它是继三维地震之后,未来石油勘探开发中最重要的技术之一。