多分量地震要求用三分量有时是四分量检波器来记录地震数据。地面三分量测量通常是以二个水平方向和一个垂直方向进行测量,在海底测量中,第四个分量是压力的测量。陆地三分量测量记录了纵波(P)和横波(S),它们代表了地震学中“体”波的全部分量。天然地震学家应用地震波的全部分量来解释我们所生活的地球的构造已经有好多年了,然而,勘探地震学家把多分量地震学引入到地震测量系统中来则慢了许多,但这种情况正在改变。我们要感谢新的地震采集记录系统,它使得我们现在能够在陆上和海上(海底)经济地记录多分量地震数据。将来,通过多分量地震技术,我们可以记录所有陆上和海底地震数据,因此,当我们开始“要弄清不可见的情况”时,我们将迎来勘探地球物理的下一次浪潮。
所谓“不可见”一般是指我们不能区分的地下岩性变化情况,这些岩性变化是我们寻找地层圈闭的基础。多分量地震将使地下一些细微的成岩变化变得更易识别,从而给了我们有效地勘探隐蔽圈闭的希望。另一种难以识别但又很重要的目的层是裂缝性储层。多分量地震学使我们能够确定地下一些小的或机理上不适宜的区带,这些区带通常与裂缝性岩石有关。有的时候,单一的孔隙结构是能够区分的,这就类似于裂缝性岩石和非裂缝性岩石的区分。例如,在碳酸盐岩储层中,裂缝的溶蚀增大形成多孔孔隙层段,应用多分量地震可以来识别它们。最主要的不可见是勘探地震学界的“浮砂砾”(holy grail)――直接识别地下流体特性的能力。天然地震学家发现,地核的外部地层为流体,它不能传播横波。在勘探地震学中,我们在从高饱和度气储层中区别低饱和度充气聚集(gas charged accumulations)(所谓的“漏气”(fizz gas))时受到了阻碍。多分量地震学能够使我们识别地下储层中包括饱和度在内的流体特性。
多分量4D地震引入时间作为第四维。油藏监测是通过重复放炮测量或时间延迟测量来进行的,这使得我们能够观测岩石/流体特性随时间变化的差异。油藏监测将有助于我们提高油 藏的采收率。多分量地震使我们有望根据压力或压缩系数的变化来测量饱和度的变化,从而提高采收率。换句话说,为了更有效地进行流体管理,我们必须测量流体特性在空间和时间上的变化。只有这样,我们才能将残余储量降到最低。
随着世界人口的增长以及经济和社会的稳定,能源消耗也将稳定增长。因此,利用地球物理技术来发现和生产更多的油气的需求也将更大。通过多分量地震技术的应用,我们将会有许多新的发现,提高采收率,并且在降低经济投入的情况下提高经济效益。我们的石油工业的未来正通过技术的发展而发生着变化,多分量地震技术是促进这种变化所必需的