塔里木盆地卡塔克3区块地表条件非常复杂，巨厚的沙层堆积，对地震波的吸收作用非常强，主要目的层奥陶系反射系数小，构造部位断层发育、断块小，得好资料非常困难。本文在对以往采集方法和资料分析的基础上，对地表结构调查方法、沙丘曲线调查与求取方法、干扰波调查方法、地震采集方法进行了深入的研究。 表层结构调查和干扰波调查是地震采集方法研究的基础工作，搞清地表结构特征和干扰波的特性，对确定合适的激发和接收参数很有帮助，潜水面埋深、激发岩性和地震波表层吸收衰减规律调查清楚了才能确定激发井深和检波器埋深，该区潜水面以下0-9m是较好的激发岩性区，迎风面和平坦地带较硬的沙层的埋藏深度在60cm左右；干扰波的调查也是地震采集的关键一步，干扰波特性搞清楚了，在设计采集方法时才能有的放矢的压制它。该区随机干扰的相干半径为4m，检波器组内距不能小于4m；该区记录上有三组面波，面波速度都在777m/s以下，处理时较容易压制；平行测线方向斜干扰速度较低，处理时对其压制较容易，而垂直测线方向斜干扰速度较高，处理过程中对其压制容易损伤有效波。 调查沙丘曲线是为现场处理和室内精细处理做准备的，由于卡塔克3区块地表起伏非常剧烈，潜水面以上无明显的速度分界面，只是由于压实作用和含水量不同，从浅至深速度逐渐增高呈连续变化，微测井和小折射解释出的低速层速度和厚度均存在误差，模型法静校正无法求准静校正量。本文介绍的利用微测井和折射波初至调查沙丘曲线的方法是本人通过近一年的研究而得到的，是目前最精确的方法，利用微测井法调查的沙丘曲线，只与初至时间和潜水面以上沙层厚度有关，利用折射波初至调查的沙丘曲线只与初至时间、潜水面以上沙层厚度和高速层速度有关，均不需要解释潜水面以上沙层的速度，避免了速度解释误差；潜水面以上沙层的厚度采用各检波点高程减去潜水面高程得到，避免了微测井和小折射厚度解释误差；高速层的速度与同一检波点接收的两炮(高程一致)初至时间和两炮点之间的距离有关，因此高速层的速度比较准确。沙丘曲线静校正方法与模型法静校正相比有很大的优势，沙丘曲线静校正是解决沙漠区静校正问题的较好方法，从实际应用情况来看，确实效果非凡。 本文的核心是第四章(采集方法研究论证)，本章从观测系统设计、如何改善激发、接收效果等方面进行了详细的阐述。 长排列(9000m以上)才能接收到能量很强、信噪比很高的深层广角反射信息，要保证广角反射信息有足够的道数，排列长度要达到13200m；该区表层吸收严重，奥陶系反射系数小，单炮记录信噪比极低，必须有足够的覆盖次数(293次以上)，同时要确保对小断块的识别能力，应采用小道距接收(最大道距不能超过30m)。 在高大沙丘上，即使能保证在潜水面以下激发，由于沙丘的鸣震和次生干扰很强，地震记录也不如在低洼处激发效果好，因此要采用横偏的办法实现炮点避高就低，但偏后点与原设计点的地震波到达时差不能大于目的层地震波主周期的1/4；在无法实现炮点避高就低的情况下，可以采用变观的方法，把炮点布在相对低洼处，但必须确保目的层的覆盖次数不低于设计的5/6。 潜水面以下一定深度激发是提高地震资料信噪比的有效手段，不仅激发岩性好、能够克服潜水面的屏蔽作用，还能够利用虚反射信息，但井深并非越深越好，井太深，会使虚反射与有效波不能同相叠加，反而降低信噪比。 卡塔克3区块古生界目的层埋藏较深，尤其奥陶系内幕反射系数较小，反射能量较弱，要想得好深层反射，必须有足够的激发能量，药量不能太小，但也并非越大越好，药量太大容易对围岩产生较大的破坏作用，产生较强的次生干扰，同时药柱太长容易出现爆炸不全或不同时爆炸现象；为了使爆炸力强而集中，使用药柱较粗的金锑Ⅱ型炸药较好；与单井药量相当的总药量进行多井组合激发，可以实现效果更好的大药量激发，提高地震资料深层反射的信噪比，一方面有利于能量的下传，另一方面可以对干扰波产生一定的压制作用，同时还可以克服单井大药量药柱太长的不利因素。 垂直测线方向矩形面积组合，对压制侧面干扰效果较好，压制面波的效果稍差，但面波在后续处理中压制方法比较成熟，很容易压制掉；检波器组合高差要控制在2m以内，检波器要埋置在较硬沙层中。 通过研究，总结出了以长排列、小道距、高覆盖次数、潜水面下单井或多井组合激发(大药量、粗药柱)，逐点设计井深、激发点避高就低、深坑埋置检波器、垂直测线矩形面积组合检波等为特点的适合该区的地震采集方法，实际应用结果表明：效果明显。