2016年10月27日，“探宝号”船历时95天完成的南海北部海域4100多公里三维地震野外采集资料，通过了专家组验收。
广州海洋地质调查局多年采用的高分辨率准三维地震勘探方法，在发现水合物目标体过程中，起到了重要作用。随着南海北部海域油气资源勘探目标任务的日益加紧实施，依照当前装备状况，准三维地震调查方法是一种值得尝试的探测方式。
年初，张光学副局长等局领导召集矿产所、资料处理所、技术方法所一批技术人员，针对南海北部油气调查目标，对采用何种探测方式进行多轮讨论，详细论证了设备类型、采集观测系统及参数，水下定位及误差估计等关切的问题。最后果断决策，将准三维地震调查方法，应用在油气资源探测中。
油气资源与水合物探测目标有所不同。中新生界油气探测目标埋深大，所需的震源容量更大，相应的物理尺寸由3×3米增加到15×30米，电缆排列也相应加大，由2.6公里增加到6.6公里。这些改变，对保持节点定位精度、实际施工布放都带来了挑战。
在三个多月的海上施工里，最大的困难是面对活动频繁的湍流和怪流，对水下设备造成非常大的安全威胁。据统计遇到大大小小的怪流影响超过70次(图1)，其中影响严重的6次，将地震电缆、罗盘鸟、横向水鸟、尾标及RGPS吸入水下120-200米深度，造成电缆道关闭、罗盘鸟及横向水鸟丢失、尾标浮体压破进水下沉、RGPS损坏(图2)。
施工人员承受着巨大的身心压力，对水下设备的担心，贯穿了整个施工过程，既要尽心维护水下设备，尽量减少丢失损坏，又要保持可靠的资料质量。为此，航前都备足了备件，保证出现损失及时补充更换，不耽误工期。海上施工，驾驶、业务部门值班人员高度紧张，紧盯着雷达屏幕、关注着电缆拉力，时不时跟前方护航船喊话，遇到情况，对讲机此起彼伏。有时遇到强湍流席卷而来，只能心情沉重地看着信号一段一段地消失，接下来，是加班加点地修复、更换、布放，重新投入战斗。可以说首次完成的长缆准三维采集任务，实属不易。
图1 海面上可清晰观察到湍流带
图2 被湍流卷入深水破坏的电缆尾标及RGPS
外业采集完成了，但采集数据质量、定位质量如何？这是大家更为关心的问题。
单缆单源三维地震的关注点在于“三节点网络定位技术方法”的具体实现，需要布设震源、电缆头部、电缆尾部RGPS和电缆罗盘，施工核心问题在于节点定位，但工区的外部影响，一定程度上降低了电缆道的定位精度。节点定位数据需要经过失真校正处理后，再用于三维资料数据处理。只有精度符合要求的定位数据，对于三维剖面成像才有意义(图4、图5)，不至于出现多方位数据叠加模糊现象。在地震资料处理过程中，除了进行潮汐校正，也要对炮点和检波点进行静校正处理，消除由于海浪，湍流等的影响。
针对此次数据特点，制定了相对应的时间偏移和深度偏移流程。首先，针对本区信噪比低的特点，采用最新的高保真噪音压制技术。其次，进行全频带保幅处理。再次，针对本区特点，最大化程度压制多次波。此外，使用CGG最新的五维规则化方法对五个维度进行插值和规则化，消除采集脚印，适当合理弥补采集空白地区。最后，完成精确的速度建模。利用高精度克希霍夫偏移方法以及特色技术控制射线束偏移（CBM）对构造进行正确归位，提升数据信噪比，加强低频信号的保护，改善了中生界层位成像。图3、图4、图5分别为二维、三维成像效果和第二次迭代深度偏移成像效果。
图3 二维叠前时间偏移剖面(北京CGG供图)
图4 三维叠前时间偏移剖面(北京CGG供图)
图5 三维叠前时间偏移剖面(北京CGG供图)
经过2016年度长缆准三维地震的施工尝试，要继续在该区工作，以下问题值得思考。
1. 单缆与多缆三维施工
据了解，本海域极少开展多缆三维地震项目。从本次施工遇到湍流的强度和频率看，多缆三维施工存在的危险极大，湍流无法预测出现具体时间和地点，遇上了也无法躲避，相当于失去动力的船舶，多缆会绞在一起，设备毁于一旦。从这方面来看，单缆准三维地震，似乎是一个更实际的方法。
2. 单缆准三维的定位精度
根据水合物地震探测目标深度等因素，电缆长度保持在2.6公里，定位精度是得到一定的保障。目前6.6公里长电缆，同时还受到海流的纵向横向冲击，其定位精度有所下降。可以考虑对4个气枪阵列、电缆头部采用声学定位方式，替换目前的单个枪标、电缆头标定位方式，避免海流对震源及电缆定位产生过大影响，有效减少作业风险和提高电缆收放效率。
3. 辅助设备的改造升级
针对工区湍流和怪流引起尾标下沉破坏的情况，建议研制加工可承受超过200米水深压力的尾标浮体，要求有足够支持尾标重量的浮力，在下沉达到200米附近时，不发生变形损坏。在经过怪流区以后，能够恢复正常，不需要中断施工回收电缆尾标。
建议升级定深定向控制系统，装配具有软件设置深度及释放确认功能的安全回收装置，以利于在保护水下设备的同时，不需要中断施工回收电缆更换设备。
横向舵鸟对地震电缆横向偏移控制具有一定能力，本次作业全电缆配置10个舵鸟，间隔300米，对减小整条电缆偏线，有较好的调节，可以减小约2°羽角。在横向海流较强海区，可考虑增加舵鸟数量，尽量减小电缆羽角。
(韦成龙)
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