在地球物理勘探的广袤领域中，横波勘探宛如一颗璀璨的明珠，散发着独特而耀眼的光芒。它的出现，为我们揭开地球内部神秘面纱提供了全新的视角和强大的工具。中国石油集团东方地球物理勘探公司邓志文、张少华团队多年来积极投身于横波勘探技术的研究与应用，成功完成了国内首个规模化九分量三维（3D9C）多波勘探工业化应用项目，创新形成了矢量地震装备研发、数据采集、矢量处理和综合应用的配套技术与流程，实现了从“0” 到“1” 的跨越。在开发方案调整、单井产量提升等方面发挥了重要的作用，投入产出比达到1:6.67。这一成果不仅在国内引起了广泛关注和高度认可，在国际上也获得了众多赞誉。国际知名地球物理学家伊尔马兹、姆里纳尔 · K. 森（Mrinal K. Sen）等纷纷表示祝贺。该成果在2023年美国勘探地球物理协会（SEG）和石油地质学家协会（AAPG）联合主办的国际应用地球科学与能源（IMAGE）年会上获得最佳口头报告奖。国内专家也给出了“横波勘探技术取得30 年来的新突破、进入到了工业化推广应用阶段！” 的评价。
▲ SHX 横波可控震源（上）SHY 横波可控震源（下）
为了实现SH/ SV 波的转换激发，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司设计制造了沿相互垂直的两个方向振动的两种横波可控震源。横波可控震源具有频带宽3-100Hz、能量强出力3万磅的世界上最先进的横波震源
随着油气勘探领域的不断拓展，油气勘探的难度不断加大，我国油气勘探开发进入新的重要历史时期，中浅层岩性油气藏、非常规油气藏及成熟区挖潜等是油气增储上产的重点方向。我们需要更加精细和先进的地震勘探技术来提高找油找气的准确性和效率。九分量三维（3D9C）地震勘探技术作为一种具有潜力的新技术，相较于传统纵波地震勘探方法，具有更多分量的数据信息，包括纵波数据、横波数据及各类转换波数据。各类数据对不同储层及流体的响应特征不同。例如，横波与纵波相比，具有传播速度低，只在岩石骨架中传播，在各向异性介质中发生横波分裂的特征。
3D9C标准采集地震数据
在3D9C 地震数据采集过程中，一般使用可控震源在每一个炮点分别进行三次激发，激发方向如下：其中一次激发沿z方向(垂直向下)，记为Sz；另外两次激发为水平方向，一次水平方向激发沿x 方向(一般为inline 测线方向)，记为Sx，另一次水平方向激发沿y 方向(一般为crossline 方向)，记为Sy。对于水平方向激发的Sx 震源和Sy 震源，其能量主要以横波形式向地下传播；Sz 震源能量主要以纵波形式向地下传播。在九分量地震数据采集过程中，一般采用三分量检波器，并且检波器三个分量的埋置方向分别为x、y 和z 方向，分别记为Rx、Ry 和Rz。在施工过程中，Sx、Sy 和Sz 分别激发，对于每一次激发，由Rx、Ry 和Rz 分别记录，共得到SxRx、SxRy、SxRz、SyRx、SyRy、SyRz、SzRx、SzRy、SzRz 九分量地震记录。
▲ 激发方向校正后3D9C 地震数据叠加剖面
对现场采集的多分量地震数据进行校正得到标准激发方向情况下的3D9C地震数据
九分量三维（3D9C）地震勘探技术对解决中浅层地质问题具有以下四个方面的优势：横波几乎不受流体影响，可以准确刻画中浅层气云区地质构造形态；分辨率比纵波高，可以提高到纵波的1. 5 倍以上，识别更小尺度的地质体；利用横波的分裂的特性，可以预测裂缝带裂缝发育强度和主体方向；横波结合纵波多信息应用，可以使我们获取更详细的地层信息，包括岩性、物性和流体等。这些信息能够提高油藏建模和剩余油气分布范围预测精度，提高钻探成功率，对于油气田资源勘探和开发具有重要的意义。
▲ 纵横波联合流体预测
九分量三维地震勘探技术是一种油气勘探的新方法，在未来的油气勘探中，九分量三维地震勘探将发挥越来越重要的作用。九分量三维地震勘探技术能为油气勘探提供更高效、更精确的勘探方法，可以更精准地确定地层中的断层和构造形态，同时获取更详细的地层信息。这些信息可以提高找油找气的准确性和效率。九分量三维地震勘探技术的应用可以更好地支撑油气田的储量的快速发现和开发，为油气田的可持续发展提供重要的技术支持。总之，九分量三维地震勘探技术的前景广阔，其意义不仅在于提高油气勘探的准确性和效率，更在于推动地震勘探技术的发展和促进油气田的可持续发展。随着技术的不断进步和应用范围的不断扩展，九分量三维地震勘探技术将在未来的油气勘探中发挥越来越重要的作用。
邓志文等著
北京: 科学出版社, 2024．12
ISBN 978-7-03-074364-0
责任编辑: 王 运 柴良木
责任编辑: 王 运 柴良木
（本文编辑：刘四旦）